给水排水设备断面水样采集器 【技术领域】
本发明属于给水排水工程技术领域。
背景技术
自由沉降实验是高浊度水或污水自由沉降池的设计依据，是教学科研和生产中的重要实验之一。而如何科学地、合理地采集水样是其关键技术。
已有的采集技术是从沉淀柱侧面开孔取水样或从沉淀柱锥形底部开孔取样，其共同缺点是不能采集到能代表沉淀柱整个断面上平均浊度的水样，而且采集时不能保证沉降实验刚开始时，沉淀柱中各处水质浊度相同。
【发明内容】
本发明针对现有技术的不足，设计制造出一新型的水样采集器，其水样采集的准确度大为提高，达到良好效果。
本发明是通过以下技术方案实现的。
在沉淀柱的横断面上均匀分布多个取水样口，使得水样采集器能取到整个横断面上的平均浊度的水样；各取样口的方向朝下，保证所取到的水样中为刚刚沉降到该断面上的沉淀物而不会是早先时候沉降到取样口上的沉淀物；在沉淀柱上部吊装一水力搅拌器，以便沉降实验开始前，由高位储水箱向沉淀柱自下而上充水时，增大充水水流的紊动度，从而保证整个沉淀柱中各处水质浊度均匀。
本发明所述的取水样口的数量，是根据沉淀柱横断面面积的大小而确定的，可以设置6-12个，使得水样采集器能尽可能地取到整个横断面上的平均浊度的水样。
本发明所述的水力搅拌器由3n块薄塑料叶片组成，等距离焊接在一中央塑料管上，每层3片，以120°错开，叶片之间焊接一块薄小塑料板使之连成一体。既能达到增大上升水流的紊动度的目的，又能最大限度地避免了对沉淀物沉降的影响。
本发明的技术效果：
1、使得水样采集器能取到整个横断面上的平均浊度的水样。与已有的从沉淀柱侧面取样点取样技术相比，在实验原水浊度为19.87度情况下，在刚刚开始沉降时，在沉淀柱相距32.4cm的两个断面上所取的水样浊度相差2.48度；而由本发明的水样采集器所取到的水样相差0.17度。
2、各取样口的方向朝下，保证所取到的水样中为刚刚沉降到该断面上的沉淀物而不会是早先时候沉降到取样口上的沉淀物。
3、与现有的电动机驱动搅拌器相比，本发明用水力搅拌器，利用充水上升水流自身多余的能量进行水力搅拌，可达到节能的目的。且本发明的水力搅拌器是吊装在沉淀柱顶部，随时可以取下清洗，比其它有电动机驱动的固定安装的搅拌器更为方便。
本发明可在给、排水实验室或给、排水生产设备上需要在过水断面上取到有代表性的平均水样时使用。
【附图说明】
图1为水样采集器工艺流程图。其中1、沉淀柱，2、水样采集器，3、水力搅拌器，4、溢流管，5、进水管，6、压水管，7、上水箱，8、溢流管，9、放空管，10、下水箱，11、潜水泵。
图2为沉淀柱立面图。其中1为沉淀柱，2为水样采集器，3为水力搅拌器，4为溢流管，12为取样口。
图3为图2的B-B、A-A截面图。
【具体实施方式】
本发明将通过以下实施例作进一步说明。
实施例。
本实施例针对目前通用的内径为Φ140mm的沉淀柱，水样采集器是由8根长52mm，直径8mm的取样管及一块中央取样盘构成。在取样管的末端切成45°向下的开口，在中央取样盘的中心向下开直径为5mm的圆孔开口，水样从各开口进入水样采集器自行混合后，汇集到沉淀柱侧面取样总管流出。
水样采集器的取样口的位置经计算确定如下：
(a)沉淀柱的横断面积为A=π4D2=0.7854×142=153.9cm2]]>
(b)将A等分成9块小面积，中央为一圆面积A1＝1/9A＝17.1cm2，相应的半径为R1=A1π=2.33cm.]]>
(c)在R1＝2.33cm至R＝7cm之间等分成8块小扇形面积，各小扇形面积的形心位置计算如下：
将小扇形面积分为2块，每块面积为1/2×1/9A＝17.1/2＝8.55cm2于是，小扇形的形心所在的圆周半径为R2=8×8.55+17.1π=5.22cm,]]>取样口均匀分布在该圆周上。
本实施例的水力搅拌器由9块塑料叶片组成，每块叶片长60mm，宽50mm，厚4mm等距离焊接在一中央塑料管上，每层3块叶片以120°错开；叶片之间焊接一块小塑料板使之连成一体。因叶片及小塑料板的厚度都很小，所以，既达到增大上升水流的紊动度地目的，又最大限度地避免了对沉淀物沉降的影响。