公布日：2023.11.17
申請日：2022.11.04
分類號：C02F1/78(2006.01)I;C02F1/72(2006.01)I;C02F1/00(2006.01)I;G01N33/18(2006.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置及其方法，所述裝置包括殼體、收卷機構(gòu)以及攪拌機構(gòu)，所述殼體底部設(shè)有曝氣輪以及齒環(huán)，所述攪拌機構(gòu)包括中心桿以及收縮組件，本發(fā)明通過收卷機構(gòu)以及攪拌機構(gòu)的設(shè)置，使得實驗完成時能夠迅速從廢水中分離出催化劑，且通過轉(zhuǎn)動葉片以及第二篩板的設(shè)置，在分離后可以對催化劑進(jìn)行擠壓進(jìn)一步脫除廢水；通過曝氣輪、齒環(huán)以及第二擋板的設(shè)置，使得實驗過程中的多組取樣更加方便，較少實驗人員的頻繁操作。
權(quán)利要求書
1.一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，包括殼體(1)以及攪拌機構(gòu)(2)，所述殼體(1)內(nèi)上部設(shè)有第一篩板(12)，殼體(1)內(nèi)下部滑動設(shè)有第二篩板(13)，所述第二篩板(13)上設(shè)有濾膜；所述攪拌機構(gòu)(2)設(shè)置在所述第一篩板(12)與所述第二篩板(13)之間的所述殼體(1)內(nèi)，攪拌機構(gòu)(2)包括垂直設(shè)置在殼體(1)底面的中心桿(21)以及與中心桿(21)滑動連接的收縮組件，所述中心桿(21)頂端與所述第一篩板(12)轉(zhuǎn)動連接，且中心桿(21)底端貫穿所述第二篩板(13)并與殼體(1)底面轉(zhuǎn)動連接，第二篩板(13)與中心桿(21)滑動連接；所述收縮組件包括多組轉(zhuǎn)動葉片(22)以及豎直設(shè)置的多組剪叉臂，每組所述剪叉臂包括第一連桿(23)與第二連桿(24)，且第一連桿(23)與第二連桿(24)的上下兩端連接處分別進(jìn)行轉(zhuǎn)動連接，且兩組連接處分別轉(zhuǎn)動套設(shè)在一組套管(25)上；所述轉(zhuǎn)動葉片(22)的端邊上設(shè)有用于穿過所述套管(25)的支桿，所述支桿與套管(25)轉(zhuǎn)動連接，所述支桿的端面設(shè)有彎折桿(221)；所述中心桿(21)上設(shè)有第一滑槽(211)以及用于使彎折桿(221)滑動且?guī)邮罐D(zhuǎn)動葉片(22)轉(zhuǎn)動90°的第二滑槽(212)；與轉(zhuǎn)動葉片(22)未連接的所述套管(25)上設(shè)有用于與第一滑槽(211)滑動連接的連接塊；位于所述收縮組件最底端的連接塊與所述第二篩板(13)滑動卡接，且位于收縮組件最底端的連接塊上設(shè)有第二連接線(114)，所述第一篩板(12)上設(shè)有用于收卷所述第二連接線(114)的收卷機構(gòu)(11)，所述殼體(1)頂面上設(shè)有出氣口(19)，位于所述第一篩板(12)與所述第二篩板(13)之間的殼體(1)上連接有進(jìn)液管(18)，殼體(1)下方設(shè)有進(jìn)氣管，所述殼體(1)底面設(shè)有出液口，位于殼體(1)底部的中心桿(21)上套設(shè)有曝氣輪(14)，且所述曝氣輪(14)與中心桿(21)上設(shè)有的定位銷卡接，曝氣輪(14)通過連接管貫穿殼體(1)底面并與殼體(1)旋轉(zhuǎn)密封連接，且所述進(jìn)氣管與曝氣輪(14)轉(zhuǎn)動密封連接，連接管由設(shè)置在殼體(1)外的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動；所述曝氣輪(14)內(nèi)部中空，且曝氣輪(14)上端面設(shè)有若干組氣孔，殼體(1)底面設(shè)有與曝氣輪(14)嚙合傳動的齒輪(15)以及齒環(huán)(16)，所述齒環(huán)(16)與曝氣輪(14)位于同一圓心，且齒環(huán)(16)內(nèi)環(huán)面設(shè)有與齒輪(15)嚙合傳動的齒；所述齒環(huán)(16)通過圓環(huán)(161)與殼體(1)底面轉(zhuǎn)動連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述收卷機構(gòu)(11)包括開口向下的套殼(111)以及轉(zhuǎn)輪(112)，所述套殼(111)外頂面設(shè)有用于下壓套殼(111)的連接桿，所述連接桿上端貫穿殼體(1)頂面，所述連接桿與殼體(1)上下滑動密封連接，所述轉(zhuǎn)輪(112)設(shè)置在所述套殼(111)內(nèi)且轉(zhuǎn)輪(112)通過第一彈簧(115)與套殼(111)內(nèi)頂面轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)輪(112)外側(cè)壁上設(shè)有螺紋槽，所述套殼(111)內(nèi)側(cè)壁設(shè)有用于與所述螺紋槽滑動連接使套殼(111)進(jìn)行上下移動的滑塊，所述轉(zhuǎn)輪(112)底面設(shè)有卷線桿(113)，所述卷線桿(113)與所述第一篩板(12)下端面轉(zhuǎn)動連接，所述第二連接線(114)穿過所述第一篩板(12)并與所述卷線桿(113)連接；所述第一篩板(12)上端面設(shè)有用于套殼(111)底端伸入第一篩板(12)內(nèi)部的通孔，所述套殼(111)外側(cè)壁底端設(shè)有用于與所述凸塊(117)固定卡接的凹槽(116)，所述第一篩板(12)內(nèi)部中空且設(shè)有凸塊(117)，所述凸塊(117)通過第二彈簧與第一篩板(12)內(nèi)壁連接，所述凸塊(117)上設(shè)有第一連接線(172)，位于所述出液口的殼體(1)底面設(shè)有與殼體(1)底面滑動連接的第一擋板(17)，所述第一擋板(17)上設(shè)有與其固定連接的第一擋塊(171)，所述第一擋塊(171)與所述第一連接線(172)連接；所述圓環(huán)(161)內(nèi)環(huán)面設(shè)有用于與第一檔塊(171)配合使第一擋板(17)平移的第一撥塊(162)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述殼體(1)底端外側(cè)壁設(shè)有多組取樣口(164)，每組所述取樣口(164)上均設(shè)有第二擋板，所述第二擋板與位于取樣口(164)的殼體(1)內(nèi)壁滑動連接，且第二擋板上設(shè)有通過扭簧與其連接的第二擋塊，所述圓環(huán)(161)外側(cè)面設(shè)有用于配合所述第二擋塊撥動使得第二擋板滑動的第二撥塊(163)；所述第二擋板通過第三彈簧與殼體(1)內(nèi)壁連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述濾膜孔徑為0.45μm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述連接管通過傳動帶與所述電機的輸出軸連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述殼體(1)采用玻璃材料。
7.如權(quán)利要求1所述的一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，其特征在于，所述進(jìn)氣管連接有臭氧裝置，所述臭氧裝置包括依次通過管道與進(jìn)氣管連接設(shè)置的流量計、臭氧濃度檢測儀、臭氧發(fā)生器以及氧氣瓶，所述出氣口(19)連接有臭氧破壞器。
8.利用權(quán)利要求1-7任意一項所述的實驗裝置分析非均相臭氧處理廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：S1：通過進(jìn)液管(18)在殼體(1)中加入的廢水與催化劑，開啟電機，對加入催化劑的廢水進(jìn)行攪拌，同時，然后通過進(jìn)氣管向曝氣輪(14)通入臭氧，利用曝氣輪(14)對加入催化劑的廢水進(jìn)行曝氣；S2：啟動收卷機構(gòu)(11)收卷第二連接線(114)，收縮組件以及第二篩板(13)向上移動，通過第二篩板(13)上的濾膜分離得到分離后催化劑與液體樣品，收集出液管排出的液體樣品；按下連接桿使第二篩板(13)復(fù)位，S3：重復(fù)步驟S1-S2，利用所述分離后的催化劑進(jìn)行多組重復(fù)實驗，得到多組液體樣品；S4：分析各個所述液體樣品，測定其中特定有機物濃度、TOC值、UV254值、三維熒光強度和特征有機物的任意一種或多種，獲取數(shù)據(jù)，綜合分析評估催化臭氧效能。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置及其方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種用于分析非均相臭氧處理廢水的實驗裝置，包括殼體以及攪拌機構(gòu)，
所述殼體內(nèi)上部設(shè)有第一篩板，殼體內(nèi)下部滑動設(shè)有第二篩板，所述第二篩板上設(shè)有濾膜；通過上述的設(shè)置，可以使得廢水穿過第二篩板以及濾膜過濾掉催化劑，氣體先穿過第二篩板進(jìn)入殼體中部，再通過第一篩板向出氣口排出；
所述攪拌機構(gòu)設(shè)置在所述第一篩板與所述第二篩板之間的所述殼體內(nèi)，攪拌機構(gòu)包括垂直設(shè)置在殼體底面的中心桿以及與中心桿滑動連接的收縮組件，所述中心桿頂端與所述第一篩板轉(zhuǎn)動連接，且中心桿底端貫穿所述第二篩板并與殼體底面轉(zhuǎn)動連接，第二篩板與中心桿滑動連接；所述收縮組件包括多組轉(zhuǎn)動葉片以及豎直設(shè)置的多組剪叉臂，每組所述剪叉臂包括第一連桿與第二連桿，且第一連桿與第二連桿的上下兩端連接處分別進(jìn)行轉(zhuǎn)動連接，且兩組連接處分別轉(zhuǎn)動套設(shè)在一組套管上；所述轉(zhuǎn)動葉片的端邊上設(shè)有用于穿過所述套管的支桿，所述支桿與套管轉(zhuǎn)動連接，所述支桿的端面設(shè)有彎折桿；所述中心桿上設(shè)有第一滑槽以及用于使彎折桿滑動且?guī)邮罐D(zhuǎn)動葉片轉(zhuǎn)動90°的第二滑槽；與轉(zhuǎn)動葉片未連接的所述套管上設(shè)有用于與第一滑槽滑動連接的連接塊；位于所述收縮組件最底端的連接塊與所述第二篩板滑動卡接，且位于收縮組件最底端的連接塊上設(shè)有第二連接線，所述第一篩板上設(shè)有用于收卷所述第二連接線的收卷機構(gòu)，通過上述設(shè)置，使得收卷機構(gòu)轉(zhuǎn)動收卷第二連接線時，所述收縮組件進(jìn)行收縮，第一連桿與第二連桿向水平方向折疊，套管向上移動，所述彎折桿沿著第二滑槽進(jìn)行滑動并轉(zhuǎn)動，彎折桿帶動轉(zhuǎn)動葉片由豎直轉(zhuǎn)動為水平，第二篩板在連接塊的連接下向上移動；
所述殼體頂面上設(shè)有出氣口，位于所述第一篩板與所述第二篩板之間的殼體上連接有進(jìn)液管，殼體下方設(shè)有進(jìn)氣管，所述殼體底面設(shè)有出液口，
位于殼體底部的中心桿上套設(shè)有曝氣輪，且所述曝氣輪與中心桿上設(shè)有的定位銷卡接，曝氣輪通過連接管貫穿殼體底面并與殼體旋轉(zhuǎn)密封連接，且所述進(jìn)氣管與曝氣輪轉(zhuǎn)動密封連接，連接管由設(shè)置在殼體外的電機驅(qū)動轉(zhuǎn)動；
所述曝氣輪內(nèi)部中空，且曝氣輪上端面設(shè)有若干組氣孔，殼體底面設(shè)有與曝氣輪嚙合傳動的齒輪以及齒環(huán)，所述齒環(huán)與曝氣輪位于同一圓心，且齒環(huán)內(nèi)環(huán)面設(shè)有與齒輪嚙合傳動的齒；通過上述設(shè)置，通過曝氣輪轉(zhuǎn)動使得齒環(huán)進(jìn)行差速轉(zhuǎn)動；所述齒環(huán)通過圓環(huán)與殼體底面轉(zhuǎn)動連接。
進(jìn)一步地，所述收卷機構(gòu)包括開口向下的套殼以及轉(zhuǎn)輪，所述套殼外頂面設(shè)有用于下壓套殼的連接桿，所述連接桿上端貫穿殼體頂面，所述連接桿與殼體上下滑動密封連接，所述第一篩板上端面設(shè)有用于套殼底端伸入第一篩板內(nèi)部的通孔，所述套殼外側(cè)壁底端設(shè)有用于與所述凸塊固定卡接的凹槽，所述轉(zhuǎn)輪設(shè)置在所述套殼內(nèi)且轉(zhuǎn)輪通過第一彈簧與套殼內(nèi)頂面轉(zhuǎn)動連接，轉(zhuǎn)輪外側(cè)壁上設(shè)有螺紋槽，所述套殼內(nèi)側(cè)壁設(shè)有用于與所述螺紋槽滑動連接使套殼進(jìn)行上下移動的滑塊，所述轉(zhuǎn)輪底面設(shè)有卷線桿，所述卷線桿與所述第一篩板下端面轉(zhuǎn)動連接，所述第二連接線穿過所述第一篩板并與所述卷線桿連接，所述第一篩板內(nèi)部中空且設(shè)有凸塊，所述凸塊通過第二彈簧與第一篩板內(nèi)壁連接，所述凸塊上設(shè)有第一連接線，位于所述出液口的殼體底面設(shè)有與殼體底面滑動連接的第一擋板，所述第一擋板上設(shè)有與其固定連接的第一擋塊，所述第一擋塊與所述第一連接線連接；所述圓環(huán)內(nèi)環(huán)面設(shè)有用于與第一檔塊配合使第一擋板平移的第一撥塊，通過第一撥塊的設(shè)置，使得圓環(huán)轉(zhuǎn)動到第一檔塊位置時第一撥塊撥動第一擋塊開啟第一擋板；
通過上述設(shè)置，使得通過推動第一擋塊即可開啟出液口進(jìn)行排液；使得當(dāng)?shù)谝贿B接線拉動凸塊時，凸塊與凹槽斷開卡接，在第一彈簧的作用下，所述套殼與所述第一篩板分離，所述滑塊沿著凹槽向上移動，使得轉(zhuǎn)輪帶動卷線桿發(fā)生轉(zhuǎn)動；
進(jìn)一步地，所述殼體底端外側(cè)壁設(shè)有多組取樣口，每組所述取樣口上均設(shè)有第二擋板，所述第二擋板與位于取樣口的殼體內(nèi)壁滑動連接，且第二擋板上設(shè)有通過扭簧與其連接的第二擋塊，所述圓環(huán)外側(cè)面設(shè)有用于配合所述第二擋塊撥動使得第二擋板滑動的第二撥塊；所述第二擋板通過第三彈簧與殼體內(nèi)壁連接，通過多組取樣口的設(shè)置，使得齒環(huán)轉(zhuǎn)動時，第二撥塊撥動第二擋塊，使得第二擋板滑動開啟，即可進(jìn)行間隔的多組取樣。
進(jìn)一步地，所述濾膜孔徑為0.45μm。
進(jìn)一步地，所述連接管通過傳動帶與所述電機的輸出軸連接。
進(jìn)一步地，所述殼體采用玻璃材料。
進(jìn)一步地，所述進(jìn)氣管連接有臭氧裝置，所述臭氧裝置包括依次通過管道與進(jìn)氣管連接設(shè)置的流量計、臭氧濃度檢測儀、臭氧發(fā)生器以及氧氣瓶，所述出氣口連接有臭氧破壞器，通過上述設(shè)置，能夠有效滿足實驗完整得進(jìn)行。
本發(fā)明還提供利用上述的實驗裝置分析非均相臭氧處理廢水的方法，包括以下步驟：
S1：通過進(jìn)液管在殼體中加入的廢水與催化劑，開啟電機，對加入催化劑的廢水進(jìn)行攪拌，同時，然后通過進(jìn)氣管向曝氣輪通入臭氧，利用曝氣輪對加入催化劑的廢水進(jìn)行曝氣；
S2：啟動收卷機構(gòu)收卷第二連接線，收縮組件以及第二篩板向上移動，通過第二篩板上的濾膜分離得到分離后催化劑與液體樣品，收集出液管排出的液體樣品；按下連接桿使第二篩板復(fù)位，
S3：重復(fù)步驟S1-S2，利用所述分離后的催化劑進(jìn)行多組重復(fù)實驗，得到多組液體樣品；
S4：分析各個所述液體樣品，測定其中特定有機物濃度、TOC值、UV254值、三維熒光強度和特征有機物的任意一種或多種，獲取數(shù)據(jù)，綜合分析評估催化臭氧效能。
本發(fā)明的有益效果是：
(1)本發(fā)明通過收卷機構(gòu)以及攪拌機構(gòu)的設(shè)置，使得實驗完成時能夠迅速從廢水中分離出催化劑，且通過轉(zhuǎn)動葉片以及第二篩板的設(shè)置，在分離后可以對催化劑進(jìn)行擠壓進(jìn)一步脫除廢水。
(2)本發(fā)明通過曝氣輪、齒環(huán)以及第二擋板的設(shè)置，使得實驗過程中的多組取樣更加方便，減少實驗人員的頻繁操作。
（發(fā)明人：付麗亞;吳昌永;宋玉棟）
