专利名称：超声波生物活化器的制作方法
技术领域：
超声波生物活化器
本实用新型涉及一种超声波生物活化器，是一种利用超声波提高固MS者液态微生物菌 剂的复活率，以及提高活性污泥的微生物活性的装置。
背景技术：
在世界范围内，用常规采油技术只能采出地下油藏300/。-40%的原油。如何提高采收率， 从地下采出更多的原油，多年来一直是世界许多国家不断研究的课题。微生物提高原油采收 率是继热力驱、化学驱、聚合物驱等传统的方法之后的利用微生物的有益活动及代谢产物来 提髙原油采收率的一项综合性技术。与其他三次采油技术相比，微生物采油具有适用范围广、 工艺简单、投资少、见效快、功能多、费用低、不损伤油层和无污染等优点，是目前最具发 展前景的一项提高原油采收率技术。这种釆油技术实施的主要方法之一是筛选出适用的菌种 注入含油地层进行驱油。高效菌种筛选出后通常采取冷冻千燥或者是悬液法制成微生物菌剂 进行保存，需要时将菌剂复苏投入使用，因此，菌剂复苏时的微生物复活率决定了后续驱油 效率。
随着我国水资源的日益短缺和污水处理标准的进一步提高，许多采用传统生物处理技术 的污水处理厂的污水处理设施和污水处理质量已不能满足要求，因此，新的污水处理厂不断 建成，如何提高这些污水处理厂的处理效率，以及随之而來的大量污泥的解决问题被提上议 事闩程。利用超声波直接提高生物处理体系中活性污泥的微生物活性来提高污水处理效率， 或者是提高浓縮剩余污泥的活性来促进后续污泥处理，提高污泥减量化和资源化程度是一个 经济高效的解决方法。
另外，随着生产方法和科学技术的发展，废水中污染物质的成份日益复杂，尤其是有毒、 难降解有机污染物的种类和数量Fl益增多，对该类有机物具有高效降解能力的微生物在自然 环境中的种类、数量都较少，在种间竞争中处于劣势，导致传统的生物处理体系的出水中仍 然含有较高浓度的有害物质，达不到排放标准。微生物生物强化技术就是在这种情况下提出 来的，通过向传统的生物处理体系中加入具有特定功能的微生物菌剂，增强其对特定污染物 的降解能力，从而改善整个处理体系去除含难降解物质的废水的处理效果，这种技术具有高 效、稳定、节省投资的特点，因而成为废水生物治理技术的--种发展趋势。通常，这种技术 中所使用的微生物菌剂也需要经过复苏后方可使用，因此菌剂复苏时的微生物复活率决定后 续污水处理效果。
实用新型内容
为了提高采油微生物菌剂的复活率，促进微生物采油的效率，以及提高应用于污水处理 的微生物菌剂的复活率和活性污泥中的微生物活性，提高后续污水和污泥处理效率，本实用 新型提出 一种超声波生物活化器。
本实用新型的主要技术方案是由进液管道、进液控制阀门、固形菌剂投加口、搅拌装置、 活化箱、超声波换能器、超声波发生器、换能器保护装置、出液控制阀门、出液泵、出液管 道、液位计、数显总控制设备组成。其中，进液管道与活化箱连接，管道上设进液控制阀门， 活化箱四周以及底部外部设超声波换能器和超声波发生器，超声波换能器置于换能器保护装 置中，超声波发生器与数显总控制设备相连，活化箱顶部装有搅拌装置，并设置固形菌剂投 加口，活化箱下接出液管道，管道上设有出液控制阀门和出液泵。
根据实际活化需要，活化箱四周和底部外部每平方米设置2-500个超声波换能器，每个 超声波换能器连接一个独立超声波发生器为其提供超声频的电功率输出，所有的超声波发生 器与数显总控制设备连接，可通过数显总控制设备来灵活控制每个超声波换能器的频率、功 率以及工作时间等参数。超声波换能器置于换能器保护装置中，换能器保护装置中填充换能 器保护介质，避免活化箱中含水量过低时烧毁换能器，同时可以使活化箱中超声波的分布更 加均匀。为了节省电能，活化箱连接液位计，根据液位计显示的液位高度选择需要开启的超 声波换能器和超声波发生器。活化箱中设置搅拌装置，使进入活化箱的菌剂或者污泥均匀超 声。本实用新型根据超声波可以提高微生物活性的原理，将其运用于提高固态或者液态微生 物菌剂的复活率，以及用于提高活性污泥的微生物活性，以提高微生物采油、环境修复以及 污水、污泥处理的效率。本实用新型可提高微生物菌剂复活率和污泥活性20%以上。
图l为实用新型的结构示意图。
其中符号l代表进液管道；符号2代表进液控制阀门；符号3代表活化箱；符号4代 表搅拌装置；符号5代表固形菌剂投加口；符号6代表超声波换能器；符号7代表超声波发 生器；符号8代表换能器保护装置符号9代表出液控制阀门；符号10代表出液泵；符号 11代表出液管道；符号12代表液位计；符号13代表数显总控制设备。
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以下结合附图详述本实用新型。如图1所示当需要活化的介质为液态的微生物菌剂或者是活性污泥时，将进液控制阀
门2打开，待活化介质通过进液管道1进入活化箱3，同时将搅拌装置4打开，进液结束后， 关闭进液控制阀门2，根据液位计12显示的液位选择液位以下需要开启的超声波发生器7为 相应的超声波换能器6提供超声频的电功率输出，通过数显总控制设备13设置所需要的超声 频率、功率和超声时间，超声结束后打开出液控制阀门9，由出液泵10将已活化介质通过出 液管道11输出活化器。
当需要活化的介质为固态的微生物菌剂时，将固形菌剂投加口5打开，将菌剂倒入活化 箱3中，同时打开进液控制阀门2,根据菌剂的复苏需要将清水或者培养液通过进液管道1 输入活化箱3，同时将搅拌装置4打开，当所加清水或者培养液的量满足复苏要求后关闭进 液控制阀门2,根据液位计12显示的液位选择液位以下需要开启的超声波发^器7为相应的 超声波换能器6提供超声频的电功率输出，通过数显总控制设备13设置所需要的超声频率、 功率和超声时间，活化箱3内同时完成混合与活化，超声结束后打开出液控制阀门9,由出 液泵IO将己活化介质通过出液管道11输出活化器。
这种超声波生物活化器既可应用于微生物采油，通过提高微生物菌剂的复活率来提高后 续采油效率，也可以应用于污水处理工程，通过提高微生物菌剂的复活率或者是活性污泥中 微生物的活性来提髙后续污水、污泥处理的效率。本实用新型的开发对于微生物采油技术、 污水处理的效率的提高以及污泥减量化和资源化程度的提高都具有重要意义。
权利要求1、一种超声波生物活化器，其特征在于由进液管道、进液控制阀门、固形菌剂投加口、搅拌装置、活化箱、超声波换能器、超声波发生器、换能器保护装置、出液控制阀门、出液泵、出液管道、液位计、数显总控制设备组成，其中，进液管道与活化箱连接，管道上设进液控制阀门，活化箱四周以及底部外部设超声波换能器和超声波发生器，超声波换能器置于换能器保护装置中，超声波发生器与数显总控制设备相连，活化箱顶部装有搅拌装置，并设置固形菌剂投加口，活化箱下接出液管道，管道上设有出液控制阀门和出液泵。
2、 根据权利要求1所述超声波生物活化器，其特征在于活化箱四周和底部外部设置超声 波换能器，根据实际活化需要每平方米设置2-500个换能器。
3、 根据权利要求2所述超声波生物活化器，其特征在于每个超声波换能器连接一个独立 超声波发生器为其提供超声频的电功率输出，所有的超声波发生器与数显总控制设备连接， 可通过数显总控制设备来灵活控制每个超声波换能器的频率、功率以及工作时间等参数。
4、 根据权利要求1所述超声波生物活化器，其特征在于活化箱连接液位计，根据液位计 显示的液位高度选择需要开启的超声波换能器和超声波发生器，以节省电能。
5、 根据权利要求2所述超声波生物活化器，其特征在于超声波换能器置于换能器保护装 置中，换能器保护装置中填充换能器保护介质，避免活化箱中含水量过低时烧毁换能器，同 时可以使活化箱中超声波的分布更加均匀。
6、 根据权利要求1所述超声波生物活化器，其特征在于活化箱中设置搅拌装置，使进入 活化箱的菌剂或者污泥均匀超声。
7、 根据权利要求1所述超声波生物活化器，其特征在于液态微生物菌剂或者是活性污泥 由进液管道输入活化箱进行活化；而固态微生物菌剂则从活化箱顶部的固形菌剂投加口加入 活化箱中，同时从进液管道加入清水或菌剂培养液，开启搅拌装置，在活化箱内同时完成混 合和活化工作。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波生物活化器。它由进液管道、进液控制阀门、固形菌剂投加口、搅拌装置、活化箱、超声波换能器、超声波发生器、换能器保护装置、出液控制阀门、出液泵、出液管道、液位计、数显总控制设备组成。其中，进液管道与活化箱连接，管道上设进液控制阀门，活化箱四周以及底部外部设超声波换能器和超声波发生器，超声波换能器置于换能器保护装置中，超声波发生器与数显总控制设备相连，活化箱顶部装有搅拌装置，并设置固形菌剂投加口，活化箱下接出液管道，管道上设有出液控制阀门和出液泵。本实用新型根据超声波可以提高微生物活性的原理，将其应用于提高固态或者液态微生物菌剂中微生物的复活率，或提高活性污泥的微生物活性，以提高微生物采油、环境生物修复以及污水、污泥处理的效率。本实用新型可提高微生物菌剂复活率和污泥活性20％以上。
文档编号C12N13/00GK201062271SQ200620166070
公开日2008年5月21日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年12月12日
发明者红 刘, 谢倍珍 申请人:北京航空航天大学