一种用于水体的在线微生物培养及投加设备的制作方法

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本实用新型涉及污水处理技术领域，特别是涉及一种用于水体的在线微生物培养及投加设备。


背景技术：

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河流水体是水环境系统组成的关键部分,随城市化发展进程加快，但污水处理设施相当匮乏，导致部分生活污水进入河道，水体营养负荷不断增加，水环境污染问题日益凸显；其次，工业污水和农业污水截污系统的不完整性，更为广泛的非点源污染不断汇入自然水体，导致水体、底泥中积累残留大量的n、p、有机物和重金属等有害物质，生态功能不断退化，城市水环境受到严重影响。因而，城市河道变为市民口中的“臭水沟”，不仅破坏城市河道的生态平衡，也危害城市居民的身体健康。
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河流水体的治理修复工作成为现阶段亟需解决的问题。在重建水生生态系统，修复水体生态功能时，修复治理技术由传统治理转向以生态治理修复为主，而微生物修复技术在水体生态整治中占据重要比重。中国发明专利申请公开号cn 109576133 a就公开了一种微生物菌剂培养装置及培养方法，该微生物菌剂培养装置，包括微生物活化培养罐和电气自动控制柜；所述微生物活化培养罐中设有测试温度的温度电极、测试ph的ph电极和测试溶氧含量的溶氧电极，所述温度电极、ph电极和溶氧电极的输出端均接入所述电气自动控制柜。该方法包括如下步骤：
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1)将菌种生长所必需的营养物质添加至微生物活化培养罐中；
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2)向所述微生物活化培养罐中加入所需体积的水；
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3)将菌种以所需接种量接种至所述微生物活化培养罐中，通过设置在所述微生物活化培养罐内部的温度电极、ph电极和溶氧电极设置最佳培养条件，活化培养。
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这种微生物菌剂培养装置和培养方法，能够有效减少环境水体生物修复过程中的菌剂投加量，解决菌剂运输和存放造成的菌种活力下降、反应时间较长及发挥效果缓慢等问题。
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但是目前，对于河道水体污染生态治理技术方案中，直接向污染水体投加微生物菌液，虽然能够起到水质净化的作用，但流动水体微生物菌种损耗大，且对水质的持续改善效果不佳，适应期长，往往需要多次投加，耗费人力物力，同时，外源菌种生产过程中，脱离水体源污染物特征，直接投加微生物菌种也会打破水体微生物原生环境的生态平衡。


技术实现要素：

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针对目前，生态治理修复水体生态功能时，采用直接向污染水体投加微生物菌液所带来的不足，本实用新型提供一种用于水体的在线微生物培养及投加设备，该设备菌种生产过程中，并没有脱离水体源污染物特征。
[0010]
本实用新型实现其技术目的技术方案是：一种用于水体的在线微生物培养及投加设备，包括设置在待修复水体生态功能的水体上或固定在待修复水体岸边的微生物培养容
器，容纳在所述的微生物培养容器内的微生物培养床；
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所述的微生物培养容器是一个封闭容器，在其容器壳体上设置有进水口和微生物投加口，在进水口上设置有进水阀；在微生物投加口设置有微生物投加阀；
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在所述的微生物培养容器上还设置有在线自动监控组件，所述的在线自动监控组件分别与进水阀和微生物投加阀相连。
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进一步的，上述的用于水体的在线微生物培养及投加设备中：所述的微生物培养床采用固定装置固定在所述的微生物培养容器的封闭空间内，包括一组由床架固定均布于所述的微生物培养容器的封闭空间内的多孔球状固体培养基。
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进一步的，上述的用于水体的在线微生物培养及投加设备中：所述的多孔球状固体培养基的球形支架的两极分别采用培养球固定结固定在床架上，球形支架的经线和纬线采用卡扣相互固定，固体培养基设置在球形支架内。
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进一步的，上述的用于水体的在线微生物培养及投加设备中：所述的微生物培养容器为一种培养罐，在培养罐底部设置由在线自动监控组件控制的曝气装置，在培养罐顶部露出水面的部分设置有气压平衡阀和溢流口。
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进一步的，上述的用于水体的在线微生物培养及投加设备中：在所述的培养罐设置有ph传感器、温度传感器、压强传感器和溶解氧传感器，所述的ph传感器、温度传感器、压强传感器和溶解氧传感器分别与在线自动监控组件相连。
[0017]
本实用新型中，采用浮在待修复水体生态功能的水体上的微生物培养容器，容纳在所述的微生物培养容器内的微生物培养床；现培养微生物现使用，克服目前生态治理修复水体生态功能时，采用直接向污染水体投加微生物菌液所带来的不足。
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本实用新型具有如下优势：
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（1）在线微生物培养及投加设备，强化微生物原位修复的可持续性，减少流动水体的污染物转移，有效降低污染物浓度。
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（2）微生物培养以待治理水体为原水，克服了直投微生物菌种高损耗、低效益且二次污染的缺陷。
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（3）与传统水体污染治理处理技术相比，该技术费用低，微生物适应性快，作用时效长，为环境友好型技术。
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（4）固定化微生物培养球内培养基质无害化，当基质耗尽时，可对其进行更换，提高利用率。
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以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。
附图说明
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附图1为本实用新型实施例1微生物培养及投加设备截面图。
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附图2为本实用新型实施例1微生物培养及投加设备中多孔球状固体培养基示意图。
具体实施方式
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本实施例是一种用于河流、湖泊等需要治理的水体的在线微生物培养及投加设备，这些设备在待治理的水体上进行微生物培养及投加，是集“驯化-培养-投加”于一体的
流动水体生态修复治理设备。如图1所示，本实施例中的用于水体的在线微生物培养及投加设备，包括漂浮在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体生态功能的水体上或固定在待修复水体岸边的微生物培养容器100，容纳在微生物培养容器100内的微生物培养床200；本实施例中，微生物培养容器100为一种培养罐，在培养罐的底部可以设置一些配重，使培养罐底部没于水中，顶部露出水面，呈现悬浮影响。根据需要，微生物培养容器100也可以是其它形状，如培养箱等封闭容器。在其它实施例中，培养罐也可以设置在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体生态功能的水体岸边，此时，培养罐可以安装在岸边位置，便于管理。
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本实施例中，微生物培养容器100是一个封闭的培养罐，在培养罐壳体上设置有进水口101和微生物投加口103，实际中，进水口101设置在罐体下部浸入水中的部分处，而微生物投加口103设置在罐顶露出水面的部分处，本实施例中，进水口101设置在罐底，而微生物投加口103设置在罐顶。另外，在罐顶还可以设置气压平衡阀105和溢流口106。
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本实施例中，在进水口101上设置有进水阀102；在微生物投加口103设置有微生物投加阀104；在培养罐中还设置有在线自动监控组件300，在线自动监控组件300一般是电子设备需要进行防水处理，本实施例中，设置在培养罐罐体上的一个防水密封空间中，在线自动监控组件300分别与进水阀102和微生物投加阀104相连。实际上，进水阀102和微生物投加阀104是电磁阀，由线自动监控组件300根据需要控制是否打开，利用在线自动监控组件300对进水阀102和微生物投加阀104开关的控制。本实施例中，在培养罐中设置有ph传感器、温度传感器、压强传感器和溶解氧传感器， ph传感器、温度传感器、压强传感器和溶解氧传感器分别与在线自动监控组件300相连，在线自动监控组件300通过对ph传感器、温度传感器、压强传感器和溶解氧传感器的输出进行扫描采集，可以获得罐内的ph、温度、压强和溶解氧环境条件对微生物培养进行有效的控制。
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本实施例中，在线自动监控组件300中还可以有包括gps和北斗在内的全球定位系统，无线通信系统，在长期的水处理过程中，通过互联网与控制中心（后台）通信，将线自动监测的结果上报控制中心，也接受控制中心的控制命令，对培养罐内进行有效的控制。本实施例中，作为微生物培养容器100的培养罐可以漂浮在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体生态功能的水体中，也可以安装在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体的岸边水里。当作为微生物培养容器100的培养罐漂浮在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体生态功能的水体中时，可以根据需要安装容量较大的蓄电池，与在线自动监控组件300一样要做防水处理，同时要方便更换。本实施例中，培养罐漂浮在上，开始时，将进水阀102打开，水自动进入到培养罐内，随着进水越来越多，培养罐露出水面的部分越来越少，最后使其中的微生物培养床200全部浸入水中，此时关闭进水阀102。培养微生物，根据要培养的微生物的不同习性，控制曝气装置曝气，在培养微生物过程中，线自动监控组件300将其监测的信息上传到后台控制中心，在微生物达到投加的量以后，打开微生物投加口103中的电磁阀（微生物投加阀104），此时，还在进水口101处设置一台潜水泵，线自动监控组件300控制潜水泵工作，将外面的水抽入到培养罐中，此时，具有丰富微生物的培养罐中的水从微生物投加口103涌出，实现微生物投加。
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在另外的实施例中，作为微生物培养容器100的培养罐安装在河流、湖泊等需要治理的等待修复水体的岸边，由于安装在岸边，此时，通电和其它管理方便，需要在进水口101处设置一台潜水泵，同时也可以在微生物投加口103设置另外一台抽水泵。
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本实施例中，微生物培养床200采用固定装置201固定在所述的微生物培养容器100的封闭空间内，包括一组由床架203固定均布于所述的微生物培养容器100的封闭空间内的多孔球状固体培养基202。其中，多孔球状固体培养基202的球形支架202-4的两极分别采用培养球固定结202-1固定在床架203上，球形支架202-4的经线和纬线采用卡扣202-3相互固定，固体培养基202-2设置在球形支架202-4内。
[0032]
本实施例中，为解决微生物原位净化、持续投加、避免原生环境失衡的问题，开发一种在线微生物培养及投加装置，提高微生物原位修复的可持续性，有效治理和修复水体。本实用新型目的在于通过在线微生物培养及投加装置，提高流动水体微生物菌种生物量，从而强化微生物原位修复功能，克服微生物菌液直投方式从而出现高损耗、低效益的不稳定性，达到提升水体自净能力，改善水体环境的效果。
[0033]
本实施例提供一种流动水体在线微生物培养及投加设备技术方案为：其核心体为培养罐、固定化微生物培养床及固定培养基，集“驯化-培养-投加”于一体的流动水体生态修复治理设备。
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本实施例中，河流水体（原水）经进水阀流入培养罐，进水口经抽水泵与待治理水体连接，若装置安装位置与水体存在高度差，可利用水压正常流入，若不存在水压，进水需要抽水泵才能实现。成熟后的罐内微生物，通过连续进水作用，减缓装置启动时间，培养罐内微生物经投加阀可稳定投加于待治理水体。
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培养罐内设置固定化微生物培养床，床体悬挂多孔固体培养基球，并在床体底部固定平台搭载曝气装置，待培养罐内原水收集适当体积，关闭控制阀门，设备工作，罐体感应组件在线实时监测培养罐内环境条件，当培养罐微生物达到稳定数量级，通过投加阀门投加与待治理水体或污水处理厂降解池中。
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待治理水体在进水阀102的控制下经进水口101和流入微生物培养罐，待治理的水体中的水作为该水体治理修复技术微生物培养的基础液，固定化微生物培养床200固定于罐内底部培养床固定装置201，该区域附加搭载多孔球状固体培养基 202，是微生物的主要活动区域，且为微生物提供充足营养物质。在线自动监控组件300控制关闭进水阀102，微生物培养设备正常工作，罐体在线自动监测组件300实时感应培养罐内部ph、温度、压强和溶解氧环境条件，设备顶部分别设有的气压平衡阀105和溢流口106，分别平衡设备内部压强和缓冲水压，底部设置的曝气装置400安装于固定化微生物培养床200底部，床体固定装置表面横向布设曝气管，扩散器垂直于培养球纬线方向，向上曝气，固定化微生物培养床由下至上逐渐形成由高至低的氧浓度梯度，在设备不同高度位置，培养多元好氧、厌氧微生物种类。在培养罐内微生物成熟，生物量稳定后，投加于待治理水体或污水处理厂降解池中。本实施例中，曝气装置工作需要罐体外部的空气泵经曝气管连接曝气头向培养罐输送空气进行曝气。
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本实施例中，固定化微生物培养球作为可更换材料，在塑料空心球内固体培养基无法满足微生物正常生长所需营养物质供给情况下，可对部分材料或全床体结构进行补充或更换，满足新一轮微生物培养需求。
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另外，本实施例中的用于流动水体的在线微生物培养及投加设备清洗方式简单，正常情况下，调换进水口与投加口，进行反冲洗即可。