一種底泥多因素控制培養水箱的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種底泥多因素控制培養水箱，包括水箱、用于控制水箱內水溫的溫控裝置、向水箱內通入空氣的曝氣裝置，所述水箱底部中間設置有底泥容納部，所述水箱2長度方向的兩側相對設置有水動力進出水口，所述水箱寬度方向的兩側由上至下間隔設置有若干間隙水取樣口。所述溫控裝置包括用于控制水箱內水溫的加熱裝置和降溫裝置，所述曝氣裝置包括曝氣量可調節的氣泵、氣管和氣石，本實用新型提供的底泥多因素控制培養水箱具有結構簡單、控制方便、自動化程度高、適用范圍廣等優點，尤其可同時對實驗室底泥培養過程中多種影響因素進行控制，極大提高了實驗室模擬實驗的準確性與效率。
【專利說明】
一種底泥多因素控制培養水箱
技術領域
[0001]本實用新型涉及環境水力學、河流動力學、水環境科學等室內底泥多因素控制培養水箱。
【背景技術】
[0002]環境污染問題日趨嚴重，水體治理與保護逐漸成為環境保護的重點，其中，內源污染已成為世界環境研究的熱點之一。底泥是水生生態系統的重要組成部分，是水體中眾多污染物、營養物迀移轉化的歸宿和載體，底泥與上覆水不停地進行著物質交換，水體中污染物濃度很大程度上受到底泥的影響，基于此，對于底泥的研究日益增多。
[0003]目前實驗室培養法由于操作簡單易行被國內外學者廣泛使用，不同的環境因素如溶解氧、溫度、水動力等對于水生生態系統中營養鹽釋放起著關鍵作用，但由于問題本身的原因和實驗室條件的限制，以往的底泥污染物擴散研究多基于單一因素，如靜態條件下多采用柱狀芯樣模擬法，控制溫度時則基于少量水體在燒杯等玻璃器皿中進行等，但是實際的湖泊水庫水體污染、富營養化往往是由于多種因素共同作用造成的，因此，解決底泥培養設施這類問題變得十分重要。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是針對目前底泥實驗的不足，提供一種結構簡單，能夠同時對水體水動力條件、溫度、溶解氧進行控制的實驗底泥培養水箱，能夠在控制某些影響因子的同時，針對某項影響因子進行實驗研究。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型采用了如下技術方案:
[0006]—種底泥多因素控制培養水箱，包括水箱、用于控制水箱內水溫的溫控裝置、向水箱內通入空氣的曝氣裝置，所述水箱底部中間設置有底泥容納部，所述水箱2長度方向的兩側相對設置有水動力進出水口，所述水箱寬度方向的兩側由上至下間隔設置有若干間隙水取樣口。
[0007]進一步地，溫控裝置包括用于控制水箱內水溫的加熱裝置和降溫裝置。溫控裝置在運行時視使用情況自動開啟加熱或降溫裝置，如果設定溫度高于設定溫度，如高于設定溫度I度時，則降溫裝置將階段性處于工作狀態，而加熱裝置僅僅對水箱內水溫進行監控；如果設定溫度低于設定溫度，如低于設定溫度I度時，則降溫裝置僅僅起到循環過水的作用，并無制冷效果，而加熱裝置則根據監控到的水箱內水溫進行加熱。
[0008]進一步地，所述加熱裝置包括恒溫棒和恒溫棒溫度控制器，所述恒溫棒I吸附在水箱內壁上并沒入水中，所述恒溫棒溫度控制器置于水箱外，通過電線與水箱內的恒溫棒相連。當水溫低于設定溫度時，恒溫棒溫度控制器啟動恒溫棒開始加熱。
[0009]進一步地，所述恒溫棒通過橡膠基座吸附在水箱的內壁上，裝拆快捷方便。
[0010]進一步地，所述恒溫棒內設置有獲取水箱內溫度信息的溫度傳感器，所述的恒溫棒溫度控制器上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏，便于實時監控水箱內的水溫。
[0011]進一步地，所述降溫裝置包括內嵌有冷水機溫度控制器的冷水機、冷水機出水管、冷水機進水管和流量可調的冷水機循環水栗，冷水機循環水栗與冷水機進水管相連，沒入水箱的水中，冷水機出水管、冷水機進水管采用橡膠軟管。當水溫高于設定溫度時，冷水機及冷水機循環水栗啟動，將水箱內的水體通過水管送入冷水機降溫后再送回水箱內，直到水溫達到預定溫度。
[0012]進一步地，所述冷水機內設置有獲取水箱內溫度信息的溫度傳感器，所述的冷水機溫度控制器4上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏，便于實時監控水箱內的水溫。
[0013]進一步地，所述曝氣裝置包括曝氣量可調節的氣栗、氣管和氣石，所述氣栗置于水箱外，所述氣石置于水箱底部的底泥容納部與水箱壁之間，并通過氣管相連，可根據需要實時保證兩端充氧平衡，也減少對底泥的額外擾動，結構簡單，且不與水箱相連，可隨視使用與否進行添加，氣栗可調節曝氣速率，根據使用情況進行調節。
[0014]進一步地，所述底泥容納部主要由平行設置在水箱底部中間的兩塊隔板及水箱壁合圍而成，所述隔板的高度高于水動力進出水口的高度，避免了水動力條件下進出水口水流的沖擊對底泥的擾動。
[0015]進一步地，所述的水箱2上設置有水箱蓋，所述水箱蓋上設置供電路、管路通過的可閉合開口。水箱蓋可根據培養時是否需要光照而設定，如果需要可對水箱蓋進行改造，以便進一步對水箱的溶解氧、PH等指標進行實時監測。
[0016]采用上述結構與工作原理，本實用新型具有如下優點:
[0017]1、本裝置可同時對培養水箱進行溫度、溶解氧、流速等多因素進行控制，最大化模擬真實狀況。
[0018]2、本裝置結構簡單，各部分結構獨立，冷水機、水動力水栗、氣栗均置于水箱外，可根據使用情況添加，無需對水箱進行改造，安裝方便，適用性強。
[0019]3、恒溫棒置于水箱內通過熱傳導對水箱內水體進行加熱，冷水機和水動力循環對水體均為封閉循環，不會影響水體成分，避免污染。
[0020]4、溫控裝置帶有溫度傳感器，對水體溫度實時監控，實時溫度與設定溫度偏差1°C以上時自動加熱或降溫，可靠性高。
[0021]5、間隙水取樣口位于水箱兩側，可根據取樣深度插入間隙水取樣管，對不同深度底泥間隙水營養鹽變化進行檢測，且對底泥擾動小，不破壞培養底泥-水體結構。
[0022]6、本裝置自由程度高，水箱體積、溫控裝置、曝氣裝置、水動力外接水栗、底泥深度、間隙水取樣口位置均可根據實驗要求自行設置，適用范圍廣。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實用新型實施例的底泥多因素控制培養水箱三維效果示意圖。
[0024]圖2為本實用新型實施例的底泥多因素控制培養水箱內部結構示意圖。
[0025]圖3本實用新型實施例的底泥多因素控制培養水箱俯視示意圖。
[0026]圖4為本實用新型實施例的底泥多因素控制培養水箱的縱剖面示意圖。
[0027]圖中所示為:1-恒溫棒，2-水箱，3-冷水機，4-冷水機溫度控制器，5-冷水機進水管，6-冷水機出水管，7-恒溫棒溫度控制器，8-冷水機循環水栗，9-水動力進出水口，10-間隙水取樣口，11-氣栗;12-隔板;13-培養底泥;14-氣石。
【具體實施方式】
[0028]下面通過具體實施例對本實用新型的目的作進一步詳細地描述，實施例不能在此一一贅述，但本實用新型的實施方式并不因此限定于以下實施例。
[0029]如圖1至圖4所示，一種底泥多因素控制培養水箱，包括水箱2、用于控制水箱2內水溫的溫控裝置、向水箱2內通入空氣的曝氣裝置，水箱2上不封口，所述水箱2底部中間設置有底泥容納部，所述底泥容納部主要由平行設置在水箱2底部中間的兩塊高12cm(可根據需求底泥深度進行調整)隔板12及水箱壁合圍而成，兩板之間用于存放底泥13，兩板距離水箱兩端10cm(可根據水箱自行調整)，所述隔板12的高度高于水動力進出水口 9的高度，避免了水動力條件下進出水口水流的沖擊對底泥的擾動。所述水箱2長度方向的兩側相對設置有水動力進出水口 9，當需要對水箱2內水體進行水動力控制時，分別在兩端水動力進出水口 9接上橡膠管，與水栗連接，根據需要控制的流速在水栗的控制器上進行調整。所述水箱2寬度方向的兩側由上至下間隔設置有三個直徑6mm的間隙水取樣口 10，可根據常用取泥深度設置開口位置，取樣口可插入間隙水取樣管，取樣過程中不擾動底泥13，可直接對不同深度底泥間隙水進行檢測。
[0030]所述溫控裝置包括用于控制水箱2內水溫的加熱裝置和降溫裝置。溫控裝置在運行時視使用情況自動開啟加熱或降溫裝置，如果設定溫度高于設定溫度，如高于設定溫度I度時，則降溫裝置將階段性處于工作狀態，而加熱裝置僅僅對水箱內水溫進行監控;如果設定溫度低于設定溫度，如低于設定溫度I度時，則降溫裝置僅僅起到循環過水的作用，并無制冷效果，而加熱裝置則根據監控到的水箱內水溫進行加熱。
[0031]具體而言，所述加熱裝置包括恒溫棒I和恒溫棒溫度控制器7，所述恒溫棒I通過橡膠基座吸附在水箱2內壁上并沒入水中，所述恒溫棒溫度控制器7置于水箱2外，通過電線與水箱2內的恒溫棒I相連。當水溫低于設定溫度時，恒溫棒溫度控制器7啟動恒溫棒I開始加熱。所述恒溫棒I內設置有獲取水箱2內溫度信息的溫度傳感器，所述的恒溫棒溫度控制器7上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏，便于實時監控水箱內的水溫。工作時，在恒溫棒溫度控制器7上設定需控制的溫度，當水箱2內水溫低于預設溫度1°C以上加熱裝置將自動啟動，最高設定溫度為35 °C。
[0032]具體而言，所述降溫裝置包括內嵌有冷水機溫度控制器4的冷水機3、冷水機出水管6、冷水機進水管5和流量可調的冷水機循環水栗8，冷水機循環水栗8與冷水機進水管5相連，沒入水箱2的水中，冷水機出水管6、冷水機進水管5采用橡膠軟管。當水溫高于設定溫度時，冷水機3及冷水機循環水栗8啟動，將水箱2內的水體通過水管送入冷水機降溫后再送回水箱2內，直到水溫達到預定溫度。所述冷水機3內設置有獲取水箱2內溫度信息的溫度傳感器，所述的冷水機溫度控制器4上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏，便于實時監控水箱內的水溫。水箱2內的水經由冷水機3的冷水機循環水栗8抽取，經過冷水機3對通過的水進行降溫，再流回水箱形成循環，冷水機溫度控制器4對流經冷水機3的水進行溫度監控;工作時，在冷水機溫度控制器4上設置需控制溫度，當通過冷水機3的水溫高于預設溫度1°C以上制冷裝置將自動啟動，最低設定溫度為5°C。
[0033]具體而言，所述曝氣裝置包括曝氣量可調節的氣栗11、氣管和氣石14，所述氣栗11置于水箱2外，所述氣石14置于水箱底部的底泥容納部與水箱壁之間，并通過氣管相連，可根據需要實時保證兩端充氧平衡，也減少對底泥的額外擾動，結構簡單，且不與水箱相連，可隨視使用與否進行添加，氣栗可調節曝氣速率，根據使用情況進行調節。
[0034]在本實用新型的另一可行的實施例中，水箱2的開口處設置有水箱蓋，所述水箱蓋可根據培養時是否需要光照而設定，水箱蓋需設置可開閉的開口以便電線、曝氣管等通過。如果需要可對水箱蓋進行改造，以便進一步對水箱的溶解氧、PH等指標進行實時監測。
[0035]本實用新型的上述實施例僅僅是為清楚地說明本實用新型所作的舉例，而并非是對本實用新型的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型權利要求的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:包括水箱(2)、用于控制水箱(2)內水溫的溫控裝置、向水箱(2)內通入空氣的曝氣裝置，所述水箱(2)底部中間設置有底泥容納部，所述水箱(2)長度方向的兩側相對設置有水動力進出水口(9)，所述水箱(2)寬度方向的兩側由上至下間隔設置有若干間隙水取樣口( 10)。2.根據權利要求1所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:溫控裝置包括用于控制水箱(2)內水溫的加熱裝置和降溫裝置。3.根據權利要求2所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述加熱裝置包括恒溫棒(I)和恒溫棒溫度控制器(7)，所述恒溫棒(I)吸附在水箱(2)內壁上并沒入水中，所述恒溫棒溫度控制器(7)置于水箱(2)外，通過電線與水箱(2)內的恒溫棒(I)相連。4.根據權利要求3所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述恒溫棒(I)通過橡膠基座吸附在水箱(2)的內壁上。5.根據權利要求3所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述恒溫棒(I)內設置有獲取水箱(2)內溫度信息的溫度傳感器，所述的恒溫棒溫度控制器(7)上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏。6.根據權利要求2所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述降溫裝置包括內嵌有冷水機溫度控制器(4)的冷水機(3)、冷水機出水管(6)、冷水機進水管(5)和流量可調的冷水機循環水栗(8)，冷水機循環水栗(8)與冷水機進水管(5)相連，沒入水箱(2)的水中，冷水機出水管(6 )、冷水機進水管(5)采用橡膠軟管。7.根據權利要求6所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述冷水機(3)內設置有獲取水箱(2)內溫度信息的溫度傳感器，所述的冷水機溫度控制器(4)上設置有用于顯示所述溫度信息的顯示屏。8.根據權利要求1所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述曝氣裝置包括曝氣量可調節的氣栗(U)、氣管和氣石(14)，所述氣栗(11)置于水箱(2)外，所述氣石(14)置于水箱底部的底泥容納部與水箱壁之間，并通過氣管相連。9.根據權利要求1所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述底泥容納部主要由平行設置在水箱(2)底部中間的兩塊隔板(12)及水箱壁合圍而成，所述隔板(12)的高度高于水動力進出水口(9)的高度。10.根據權利要求1所述的底泥多因素控制培養水箱，其特征在于:所述的水箱(2)上設置有水箱蓋，所述水箱蓋上設置供電路、管路通過的可閉合開口。
【文檔編號】G01N1/28GK205620197SQ201620388529
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】朱丹彤, 程香菊, 伍健波, 余德光
【申請人】華南理工大學