专利名称：低温硝化细菌培养箱及培养装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到一种细菌培养装置。
背景技术：
近年来，我国水产养殖业迅猛发展，养殖产量占世界水产养殖产量的50%。但是， 目前我国水产养殖主要采取的是粗放型传统养殖模式。养殖过程中，由于饵料的投放与分 解，以及鱼虾排泄物的产生，使养殖水体有机物、氨氮、磷等各种营养物质严重超标，这不仅 造成水体富营养化，影响水生生态环境，反过来水体的污染又危害了养殖业的继续发展。伴 随着我国经济的快速发展，环境与水资源消耗的压力已经严重制约了传统水产养殖生产方 式的发展。集约化的工厂化水产养殖是应用现代工业技术、现代生物学技术和自动控制技术 进行水产养殖的工业化生产方式，它以高氧、适温为基础，以水体再循环的方式运行，养殖 密度高，生长快，饵料系数低，病害少，不但排除了环境及外界水质污染的干扰和影响，又不 污染水资源，是水产养殖技术发展的必然趋势。随之而来的急需解决的问题是如何延长养 殖循环用水的使用周期。发展工厂化水产养殖技术的关键是循环系统的水处理技术。氨氮是鱼、虾的重要代谢终产物，是水产养殖的主要污染之一，水体中过高浓度的 营养物尤以氨氮为甚。氨氮对鱼虾体内酶的催化作用和细胞膜的稳定性产生严重影响，并 破坏排泄系统和渗透平衡。去除养殖水体中过多的氨氮对改善循环养殖系统具有非常重要 的意义。处理氨氮的方法中微生物处理去除水体氨氮是一种较理想的方法。通过硝化反硝 化过程，使废水中的有毒物质氨氮转化为氨气并从水体中释放出来。由于废水本身所含有 的有机物能被利用作为反硝化过程的碳源，可以减少或不用外加碳源，除碳和除氮同时进 行，废水得到净化可以循环使用，达到节约水资源和处理费用的目的。但是，现有的硝化细菌培养装置结构复杂，成本昂贵是限制其推广使用的主要因
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实用新型内容本实用新型提供了一种结构简单的低温硝化细菌培养箱及培养装置。本实用新型所述的硝化细菌培养箱为圆筒，在该圆筒的底面上设置有进气管和进 水管，在该圆筒的顶面上设置有排水管，该圆筒由下至上依次为曝气室、第一培养室、第二 培养室和第三培养室，在曝气室、第一培养室、第二培养室和第三培养室之间均设置有隔离 网，在曝气室内设置有曝气石；在每个培养室的侧壁上均设置有取水管和取样口，每个取 样口的开口处采用透明盖密封，该透明盖作为观察窗；在第三培养室的顶部设置有膜组件， 在第一培养室、第二培养室和第三培养室中均充满挂膜生物球。基于上述低温硝化细菌培养箱的培养装置由硝化细菌培养箱、控制器、三个氧传 感器、液体流量计、气体流量计、水泵和气泵组成，硝化细菌培养箱的进水管与水泵相连通，进气管与气泵相连通，三个氧传感器分别设置在三个培养室内，用于测量三个培养室中的 氧气含量，气体流量计用于测量进气管内的气体流量，所述液体流量计用于采集进水管中 的液体流量，所述气体流量计的气体流量信息输出端连接控制器的气体流量信号采集端， 所述液体流量计的液体流量信息输出端连接控制器的液体流量信息采集端，三个氧传感器 的信号输出端连接控制器的三个氧信号采集端，所述控制器的气泵控制信号输出端连接气 泵的控制信号输入端，所述控制器的水泵控制信号输出端连接水泵的控制信号输入端。本实用新型结合水产养殖的特点，设计了结构简便、功能齐备的硝化细菌培养装 置。它具有曝气效率高、性能稳定、运行稳定、工艺操作便捷的优点，而且设计便于系统运行 状况的监测，以及高效菌群的接种，便于推广应用，适用于大批量培养硝化细菌。本实用新型可以提高硝化细菌研究的深度和广度，拓展低温硝化细菌在工厂化养 殖技术在水产养殖领域的应用空间。研究和利用低温硝化细菌的硝化作用，开发经济的硝 化细菌富集技术，提高硝化细菌的产率，加速水产养殖污染物的处理，减轻环境污染负荷， 对我国的污水处理和环境保护事业具有着重要的意义。
图1是本实用新型的低温硝化细菌培养箱的结构示意图。 图2是所述低温硝化细菌培养装置的电气原理图。
具体实施方式
具体实施方式
一本实施方式所述的低温硝化细菌培养箱为圆筒，在该圆筒的底 面上设置有进气管3和进水管16，在该圆筒的顶面上设置有排水管9，该圆筒由下至上依次 为曝气室14、第一培养室5、第二培养室7和第三培养室8，在曝气室14、第一培养室5、第二 培养室7和第三培养室8之间均设置有隔离网4，在曝气室14内设置有曝气石15 ；在每个 培养室的侧壁上均设置有取水管6和取样口 12，每个取样口 12的开口处采用透明盖密封， 该透明盖作为观察窗13 ；在第三培养室8的顶部设置有膜组件，在第一培养室5、第二培养 室7和第三培养室8中均充满挂膜生物球。本实施方式中的膜组件为带有微孔的膜组件，用于防止硝化细菌从排水口流出。本实施方式中的膜组件的微孔孔径在0. 1μπι-0.2μπι之间。可以采用聚丙烯(PP) 膜、中空纤维和微孔膜叠加而成。本实施方式中，三个培养室的侧壁上均设置有取水口 6，方便技术人员随时采集各 个培养室中的水样进行化验检测。本实施方式中，三个培养室侧壁上均设置有取样口，方便技术人员随时通过取样 口获取任意一个培养室中的细菌样品进行检测分析。本实施方式中，每个取样口均采用透 明盖密封，该透明盖即为观察窗，使得技术人员能够在细菌培养过程中随时对各个培养室 中的情况进行观察，随时了解各个培养室中的情况。本实施方式中每个培养室侧壁上的取样口均位于所在培养室高度的中心位置。本实施方式中，三个培养室中的挂膜生物球5的直径可以不同，从下至上，所述挂 膜生物球的直径依次增加。本实施方式的硝化细菌培养箱的底部是曝气室，通过气泵和曝气石给水中增氧，因此，第一培养室5中的氧含量最大，由于第一培养室5中的细菌对氧的消耗，使得第二培 养室7中的氧含量有所降低，第三培养室8中的氧含量最少。由于各培养室中的含氧量不 同，可以适应于不同细菌的培养。
具体实施方式
二 本实施方式是对具体实施方式
一所述的硝化细菌培养箱的进 一步限定，本实施方式所述的硝化细菌培养箱中，第一培养室5中的挂膜生物球的直径为 2mm，第二培养室7中的挂膜生物球的直径为2. 2-2. 8mm，第三培养室8中的挂膜生物球的直 径为3. 0mm。
具体实施方式
三本实施方式所述的是基于具体实施方式
一或二所述的硝化细菌 培养箱的硝化细菌培养装置，该装置由硝化细菌培养箱、控制器19、三个氧传感器11、液体 流量计17、气体流量计2、水泵18和气泵1组成，硝化细菌培养箱的进水管16与水泵18相 连通，进气管3与气泵1相连通，三个氧传感器11分别设置在三个培养室内，用于测量三个 培养室中的氧气含量，气体流量计2用于测量进气管3内的气体流量，所述液体流量计17 用于采集进水管16中的液体流量，所述气体流量计2的气体流量信息输出端连接控制器19 的气体流量信号采集端，所述液体流量计17的液体流量信息输出端连接控制器19的液体 流量信息采集端，三个氧传感器11的信号输出端连接控制器19的三个氧信号采集端，所述 控制器19的气泵控制信号输出端连接气泵1的控制信号输入端，所述控制器的水泵控制信 号输出端连接水泵18的控制信号输入端。在实际工作中，控制器19根据位于三个培养室中的氧传感器11采集到的氧含量 信息，控制气泵1和水泵18工作，并通过气体流量计2和液体流量计17实时监测曝气室 的进气量和进水量，进而达到控制整个装置内的气体量和水的流速。
权利要求1.低温硝化细菌培养箱，其特征在于，所述低温硝化细菌培养箱为圆筒型，在该圆筒的 底面上设置有进气管C3)和进水管(16)，在该圆筒的顶面上设置有排水管(9)，该圆筒由 下至上依次为曝气室(14)、第一培养室(5)、第二培养室(7)和第三培养室(8)，在曝气室 (14)、第一培养室(5)、第二培养室(7)和第三培养室(8)之间均设置有隔离网G)，在曝气 室(14)内设置有曝气石(1 ；在每个培养室的侧壁上均设置有取水管(6)和取样口(12)， 每个取样口(1 的开口处采用透明盖密封，该透明盖作为观察窗(1 ；在第三培养室(8) 的顶部设置有膜组件(10)，在第一培养室(5)、第二培养室(7)和第三培养室(8)中均充满 挂膜生物球。
2.根据权利要求1所述的硝化细菌培养箱，其特征在于，所述膜组件(10)的微孔孔径 在 0. 1 μ m-o. 2 μ m 之间。
3.根据权利要求1所述的硝化细菌培养箱，其特征在于，所述膜组件(10)由聚丙烯膜、 中空纤维和微孔膜叠加而成。
4.根据权利要求1所述的硝化细菌培养箱，其特征在于，每个培养室侧壁上的取样口 均位于所在培养室高度的中心位置。
5.根据权利要求1所述的硝化细菌培养箱，其特征在于，三个培养室中的挂膜生物球 的直径不同，从下至上，所述挂膜生物球的直径依次增加。
6.根据权利要求1所述的硝化细菌培养箱，其特征在于，第一培养室( 中的挂膜生物 球的直径为2mm，第二培养室(7)中的挂膜生物球的直径为2. 5mm，第三培养室(8)中的挂 膜生物球的直径为3. 0mm。
7.基于权利要求1至6中任意一个权利要求所述的低温硝化细菌培养箱的培养装置， 其特征在于它还包括控制器(19)、三个氧传感器(11)、液体流量计(17)、气体流量计O)、 水泵(18)和气泵(1)，硝化细菌培养箱的进水管(16)与水泵(18)相连通，进气管(3)与 气泵(1)相连通，三个氧传感器(11)分别设置在三个培养室内，分别用于测量三个培养室 中的氧气含量，气体流量计( 用于测量进气管(3)内的气体流量，所述液体流量计(17) 用于采集进水管(16)中的液体流量，所述气体流量计( 的气体流量信息输出端连接控制 器(19)的气体流量信号采集端，所述液体流量计(17)的液体流量信息输出端连接控制器 (19)的液体流量信息采集端，三个氧传感器(11)的信号输出端连接控制器(19)的三个氧 信号采集端，所述控制器(19)的气泵控制信号输出端连接气泵(1)的控制信号输入端，所 述控制器的水泵控制信号输出端连接水泵(18)的控制信号输入端。
专利摘要低温硝化细菌培养箱及培养装置，涉及到一种细菌培养装置。它解决了现有细菌培养装置结构复杂的缺点。所述硝化细菌培养箱为圆筒型，在其底面设置有进气管和进水管，顶面设置有排水管，该圆筒内由下至上依次设置有曝气室和三个培养室，曝气室内设置有曝气石；每个培养室的侧壁上均设置有取水管和取样口，每个取样口的开口处采用透明盖密封；在第三培养室的顶部设置有膜组件，三个培养室中均充满挂膜生物球。所述培养装置采用气泵给进气管供气，采用水泵给进水管供水，控制器根据三个培养室内的氧含量及进水管内的水流量、进气管内的气流量控制水泵和气泵工作。本实用新型具有曝气效率高、运行稳定的优点，能够实现高效菌群的接种。
文档编号C12M3/00GK201883097SQ20102060659
公开日2011年6月29日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者曹广斌, 蒋树义, 陈中祥, 韩世成 申请人:中国水产科学研究院黑龙江水产研究所