一種具有均勻布水功能的定量布水裝置及其使用方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于環境監測技術領域，尤其涉及一種具有均勻布水功能的定量布水裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]太湖流域作為中國區域經濟最為發達的地區之一，近年來，農村人居生活水平迅速提高，其生活方式日益城市化，大量未經處理的生活污水的排放導致農村環境污染水平大幅提高，農村分散式生活污水已成為太湖流域氮、磷污染的重要來源，由此，太湖流域逐步開展了農村生活污水治理和處理設施建設，以生化一一生態處理技術為主流處理工藝，常用技術包括人工生態濕地、毛細管滲濾溝、塔式蚯蚓生態濾池、地埋式微動力氧化溝以及以SBR、MBR等為主體的一體化生化處理反應器等，目前，常用工藝處理量占農村已有生活污水處理總量的80%以上。然而，農村生活污水處理設施的有效運行是一項長期工程，由于運行費用及處理設施維護等問題導致現行的大量處理設施并不能正常運行，張悅等對太湖流域210個農村生活污水處理示范工程的運行情況調查后發現，約8%從來沒有運行，其余工程均曾經出現過無法正常運行的現象。因此，在建立農村生活污水處理設施完善的經費投入及管理機制之前，因地制宜，開發投資小、基本無后續運行投入及維護管理的污水處理技術在太湖流域農村地區具有重要意義。
[0003]實際觀察中發現，農村化糞池經過長時間使用，化糞池污水液面一直處于出水管道口下沿，每當注入一股污水混合物，就會有同等體積的液體從管道流走，因此，農村化糞池出水是間歇性的，而非均勻持續不斷地出水。化糞池流出的污水一般直接注入周邊土壤。在種植業污染控制方面的研究已經發現土壤具有很強的硝化作用，高濃度氨氮的化糞池污水經土壤滲濾后出水可能具有較高的硝酸鹽氮濃度，因此利用土壤滲濾出水自然硝化特性，構建后續出水人工脫氮系統可有效降低化糞池污水氮濃度，與現有污水處理技術相比成本優勢顯著。
[0004]在規模性推廣上述技術前，在室內模擬進行系統特征參數取值優化工作必不可少，而室內模擬實驗應首先遵循化糞池污水的自然排放規律，目前，模擬污水排放一般通過人工注入污水操作，研究時，需要在一天內的不同時間對多個實驗重復子系統進行操作，人工注水由于各重復子系統注入液體的時間不一，且注入量也無法做到完全一致，從而產生實驗偏差，影響實驗結論，因此，急需一種具有均勻布水功能的定量布水裝置以保證各個子系統污水注入量的一致性，提高實驗精度。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對上述技術現狀，而提供一種能同時為多個重復子系統注入等體積的化糞池原樣水、能很好地模擬農村化糞池出水狀態、實驗效果好的具有均勻布水功能的定量布水裝置及其使用方法。
[0006]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為: 一種具有均勻布水功能的定量布水裝置，其中:包括自動進樣器和布水器，布水器位于自動進樣器的下方，自動進樣器上設置有進水口，自動進樣器中設置有虹吸管，虹吸管為倒“U”型管，“U”型管的一端置于自動進樣器中，另一端從自動進樣器的底部伸出并接入布水器中，布水器為內部注滿化糞池原樣水的密閉容器，數個布水管從布水器上部插入布水器中，每個布水管插入布水器內的深度相同，且每個布水管的管體最高點高度也相同，每個布水管的另一端分別連接各自的化糞池原樣水實驗瓶。
[0007]為優化上述技術方案，采取的具體措施還包括:
上述的化糞池原樣水實驗瓶位于布水器的下方。
[0008]上述的布水管、虹吸管與布水器的連接處均密封設置。
[0009]上述的布水器的上部設置有水平設置的定高板，定高板能對布水管管體最高點限高，每個布水管的管體最高點處均貼在定高板的下表面。
[0010]上述的布水器的設置有固定圈，布水管穿過固定圈并被固定圈定位，防止布水管晃動。
[0011]上述的虹吸管的管高長度可調，通過調節虹吸管長度，能限定一次進入布水器的液體體積。
[0012]上述的定高板通過伸縮桿固定在布水器的上部，定高板能通過伸縮桿調整與布水器上部的距離。
[0013]具有均勻布水功能的定量布水裝置的使用方法，包括以下步驟:
步驟一、根據所需的進樣體積V確定虹吸管的高度h，虹吸管的高度h為進樣體積V自動進樣器的底面積S ;
步驟二、調整定高板高度后將其固定在布水器的上部，將布水管向上推動使其管體最高點頂在定高板下表面，然后將布水管通過固定圈定位；
步驟三、將自動進樣器中的虹吸管的出水口連接布水器，布水器的布水管分別連接各自的化糞池原樣水實驗瓶；
步驟四、定量布水裝置運作，化糞池原樣水從進水口流入，當自動進樣器內的化糞池原樣水沒有沒過虹吸管的頂部時，自動進樣器不會向布水器注水，當自動進樣器內的化糞池原樣水沒過虹吸管的頂部時，虹吸管在虹吸原理的作用下，一次性向布水器注入體積為V的化糞池原樣水，用于模擬農村化糞池在一次性注入污物后，溢出體積為V的污水；
步驟五、由于布水器內注滿化糞池原樣水，因此當虹吸管注入體積為V的化糞池原樣水時，會有相當體積的化糞池原樣水由布水管流出，各布水管插入布水器的深度、管體最高點高度均相同，因此注入各布水管的化糞池原樣水體積相同，各化糞池原樣水實驗瓶均在同一時間注入相同體積的化糞池原樣水，以滿足多個重復實驗需求。
[0014]本發明的有益效果:本發明能很好地模擬農村化糞池排水的狀態:農村化糞池排水不是均勻排水，而是每次注入污物時排出等體積的污水，因此，農村化糞池排水是間隔性、單次排量較大的排水方式，本發明通過自動進樣器實現該排水方式的高度模擬，利用虹吸原理實現單次排量可調節的間歇式化糞池原樣水分配。
[0015]本發明通過對布水器以及布水管的結構創新，具有能一次性為多個化糞池原樣水實驗瓶平均分配化糞池原樣水的功能，滿足多個重復實驗需求，極大地提高了實驗效率。
[0016]本發明在布水器的上部設置了定高板，能確保各布水管管高一致，保證化糞池原樣水能平均分配。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明的結構示意圖；
圖2是未加定高板的布水器的結構示意圖；
圖3是安裝有定高板的布水器的結構示意圖。
[0018]其中的附圖標記為:自動進樣器1、進水口 11、虹吸管12、布水器2、定高板21、固定圈22、伸縮桿23、布水管3、化糞池原樣水實驗瓶4。
【具體實施方式】
[0019]以下結合附圖對本發明的實施例作進一步詳細描述。
[0020]本發明的一種具有均勻布水功能的定量布水裝置，其中:包括自動進樣器1和布水器2，布水器2位于自動進樣器1的下方，自動進樣器1上設置有進水口 11，自動進樣器1中設置有虹吸管12，虹吸管12為倒“U”型管，“U”型管的一端置于自動進樣器1中，另一端從自動進樣器1的底部伸出并接入布水器2中，布水器2為內部注滿化糞池原樣水的密閉容器，數個布水管3從布水器2上部插入布水器2中，每個布水管3插入布水器2內的深度相同，且每個布水管3的管體最高點高度也相同，每個布水管3的另一端分別連接各自的化糞池原樣水實驗瓶4。