一种微生物污水处理菌种的浓缩装置的制作方法

本实用新型涉及环保设备领域，具体的说涉及一种从污水中培养有针对性的微生物菌种经过发酵培育繁殖后，对该微生物菌种浓缩提纯的装置。

背景技术：

微生物污水处理菌种主要针对污水处理系统生化段的处理。适用范围广，在生活污水、工业废水(电镀、漂染、洗水、制衣、屠宰、制革、淀粉、酿酒、造纸等)、化工废水、焦化废水、炼油废水、制药废水、垃圾渗沥液等污水处理中均可广泛使用。

污水处理菌种在污水处理系统中的厌氧段和好氧段均可投加，需先培养菌种再经过发酵大量繁殖后浓缩提纯。菌种投入污水系统中能大大缩短项目调试时间，使污水水质快速达标。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种微生物污水处理菌种的浓缩装置。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

本实用新型提供一种微生物污水处理菌种的浓缩装置，包括：浓缩罐、陶瓷膜组件和换热器，所述浓缩罐的出口与陶瓷膜组件的进口相连通，陶瓷膜组件的出口与换热器的入口相连通，所述换热器的出口与浓缩罐的入口相连通。

本实用新型可循环浓缩，浓缩效率高。本实用新型流程简单，自动化程度高，易于操作。本实用新型引入无机陶瓷膜组件分离浓缩，寿命长，处理能力大，化学稳定性极佳，机械强度大、耐磨性好，易清洗。微生物污水处理菌种浓缩后的湿菌浓度能够达到40％左右，高浓度有针对性的菌种直接投入要处理的污水中，能够大大的缩短项目的调试时间，使污水处理项目能够更快更早的稳定运行。

进一步，所述陶瓷膜组件包括至少一个无机陶瓷膜过滤装置，所述无机陶瓷膜过滤装置包括壳体、多空隙支撑体和陶瓷膜，所述多空隙支撑体为具有多个通道的圆柱体，所述多空隙支撑体外壁与壳体之间形成的外腔体与通道彼此独立，所述陶瓷膜连接在通道的内表面上，所述通道与浓缩罐的出口相连通，所述通道与换热器的入口相连通，所述陶瓷膜组件的外腔底部与冷凝水排水管相连通，所述换热器的底部与冷凝水排水管相连通。

进一步，包括用于清洗陶瓷膜组件的蒸汽消毒组件，所述蒸汽消毒组件包括蒸汽进气管(需外接蒸汽发生装置)和冷凝水排水管，所述蒸汽进气管与壳体顶端相连通，所述冷凝水排水管与壳体底部相连通；陶瓷膜组件内的蒸汽流动方向自上而下，蒸汽消毒完成，接入冷却循环水，通过换热器换热，蒸汽形成冷凝水后排放。

进一步，所述陶瓷膜组件和换热器相连通的冷凝水排水管路上设有插入式电导率测定仪。

进一步，所述换热器出口与浓缩罐相连通的管路上靠近浓缩罐一端设有温度传感器。

进一步，所述浓缩罐出口处的管路上设有压力传感器。

进一步，浓缩罐的出口与菌种外输泵相连通。

进一步，所述换热器为列管式换热器。

本实用新型的有益效果是：该装置具有浓缩时间短，浓缩纯度高，自动化程度高，操作简便等特点。本实用新型可循环浓缩，浓缩效率高。本实用新型流程简单，自动化程度高，易于操作。本实用新型引入无机陶瓷膜组件浓缩提纯，寿命长，处理能力大，化学稳定性极佳，机械强度大、耐磨性好，易清洗。微生物污水处理菌种浓缩后的湿菌浓度能够达到40％左右，高浓度有针对性的菌种直接投入要处理的污水中，能够大大的缩短项目的调试时间，使污水处理项目能够更快更早的稳定运行。

无机陶瓷膜浓缩提纯技术是基于多孔介质的筛分效应进行物质的分离，即被过滤液体用泵送入表面涂有陶瓷膜的通道内，膜层将所有粒径大于膜孔径的物质截留下来，净化液将通过膜层和支撑体，将被过滤的液体流动的方向和净化液体渗出的方向垂直，形成错流过滤，通道内液体的流动可减轻污染层的形成。

陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜过滤需要配置循环泵，在较高压力下，使发酵液透过微滤膜，进行固液分离。要求发酵液中不得有机械强度大颗粒物质，不得有硅油类物质，避免伤害滤芯，稀料发酵工艺适合膜过滤工艺。陶瓷膜工艺设计上，配置宽通道膜芯以利较大进料通量，保证生产进度，配置窄通道膜芯以利浓缩倍数提高，陶瓷膜工艺中，进料和顶洗(透析)同时进行，顶洗时要求去离子水或硬度较小的水质(尤其不能含有砂砬类物质)，采用自控方式，浓缩比及透析比事先设定好，因此，陶膜滤出液效能比较稳定，不需另配置不同效价贮存罐。随着物料在膜面上形成浓度极化，形成膜污染，影响膜进料量(膜通量)，陶膜工艺设计上，采用在线清洗方式，可将跨膜压差增大显著的膜组切出，不进料而进行清洗，其它膜组继续进料，保证连续进料，确保生产进度。

膜清洗包括热水冲洗、碱洗、酸洗，根据膜污染情况，确定清洗方式，碱洗和酸洗有浓度在线监测，低于碱(酸)清洗浓度后，系统自控补加碱(酸)量，因此，清洗过程水量，酸、碱量都能集约化控制。陶瓷膜过滤进料量，通常取决于过滤面积以及料液质量，采用转轮设计进料、在线清洗工艺，多罐次进料不需要停歇，保证24小时处理完一天批次料。

本实用新型使用的陶瓷膜是具有比板框、离心机、硅藻土及聚合物等分离介质所无法比拟的优点：1)化学稳定性极佳，能耐酸、耐碱、耐氧化；2)耐有机溶剂、耐高温；机械强度大、耐磨性好；3)寿命长，处理能力大；4)孔径分布窄，分离精度极高，可达纳米级过滤；易清洗，可在线药剂或高温消毒，可反向冲洗。

附图说明

图1为本实用新型的微生物污水处理菌种的浓缩装置的结构示意图；

图2为本实用新型的陶瓷膜组件的局部结构示意图。

附图标记说明：

1.浓缩罐，2.陶瓷膜组件，3换热器，21.多空隙支撑体，22.陶瓷膜，23.通道，41.蒸汽进气管，42冷凝水排水管，5.电导率测定仪，6.温度传感器，7.压力传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1和图2所示，本实用新型提供一种微生物污水处理菌种的浓缩装置，包括：浓缩罐1、陶瓷膜组件和换热器3，所述浓缩罐1的出口与陶瓷膜组件2的进口相连通，陶瓷膜组件2的出口与换热器3的入口相连通，所述换热器3的出口与浓缩罐1的入口相连通。

本实用新型可循环浓缩，浓缩效率高。本实用新型流程简单，自动化程度高，易于操作。本实用新型引入无机陶瓷膜组件分离浓缩，寿命长，处理能力大，化学稳定性极佳，机械强度大、耐磨性好，易清洗。微生物污水处理菌种浓缩后的湿菌浓度能够达到40％左右，高浓度有针对性的菌种直接投入要处理的污水中，能够大大的缩短项目的调试时间，使污水处理项目能够更快更早的稳定运行。

作为本实用新型的进一步方案，所述陶瓷膜组件2包括至少一个无机陶瓷膜过滤装置，所述无机陶瓷膜过滤装置包括壳体、多空隙支撑体21和陶瓷膜22，所述多空隙支撑体21为具有多个通道23的圆柱体，所述多空隙支撑体21外壁与壳体之间形成的外腔体与通道23彼此独立，所述陶瓷膜22连接在通道23的内表面上，所述通道23与浓缩罐1的出口相连通，所述通道23与换热器3的入口相连通，所述陶瓷膜组件2的外腔底部与冷凝水排水管42相连通，所述换热器3的底部与冷凝水排水管42相连通。

当所述陶瓷膜组件2包括两个或者多个无机陶瓷膜过滤装置时，相邻的两个无机陶瓷膜过滤装2中的通道23与通道23相连通，蒸汽进气管41与蒸汽进气管41相连通，冷凝水排水管42与冷凝水排水管42相连通。

作为本实用新型的进一步方案，包括用于清洗陶瓷膜组件的蒸汽消毒组件，所述蒸汽消毒组件包括蒸汽进气管41(需外接蒸汽发生装置)和冷凝水排水管42，所述蒸汽进气管41与壳体顶端相连通，所述冷凝水排水管42与壳体底部相连通；陶瓷膜组件内的蒸汽流动方向自上而下，蒸汽消毒完成，接入冷却循环水，通过换热器换热，蒸汽形成冷凝水后排放。

作为本实用新型的进一步方案，所述陶瓷膜组件2和换热器3相连通的冷凝水排水管路上设有插入式电导率测定仪5。

作为本实用新型的进一步方案，所述换热器3出口与浓缩罐1相连通的管路上靠近浓缩罐1一端设有温度传感器6。

作为本实用新型的进一步方案，所述浓缩罐1出口处的管路上设有压力传感器7。

作为本实用新型的进一步方案，所述浓缩罐1的出口与菌种外输泵相连。

作为本实用新型的进一步方案，所述换热器3为列管式换热器。

本实用新型装置采用无机陶瓷膜组件进行浓缩，无机陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等高温烧结而成具有多孔结构的精密陶瓷过滤材料，多孔支撑层、过渡层及微孔膜层呈非对称分布，过滤精度涵盖微滤、超滤、纳滤。陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形成的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使菌种达到分离、浓缩、纯化的目的。

首先在实验室培养出有针对性的微生物菌种经过发酵培育繁殖后，菌种发酵液进入浓缩罐，经循环泵打入浓缩膜组件进行浓缩，经过浓缩后浓缩液重新回到浓缩罐内，再经循环泵打入浓缩膜组件循环浓缩，膜组件就这样将微生物污水处理菌种截留下来。滤清液通过浓缩膜组件排水口排放，菌种浓缩效果可由浓缩罐的液位和浓缩膜组件出水电导率判定。浓缩膜组件配套连接列管式换热器及温度传感器，用以控制温度，满足菌种最佳生长温度。满足要求的浓度后，循环泵停止工作，启动菌种外输泵对浓缩的后污水处理菌种进行收集即可。装置配套主要阀门均采用自动阀门，装置配套PLC整体控制，装置配套清洗水、蒸汽消毒、消泡剂及排污管线，装置可以实现在线清洗，清洗水为去离子水。

本实用新型具有如下优点：

1)常温进行，条件温和无成分破坏，特别适宜对热敏感的物质；

2)纯物理过滤，无相变、质变，不破坏有效成分；

3)过滤精度高，孔径分布均匀，可实现微生物污水处理菌种有效成分的纯化和浓缩；

4)系统操作简单、流程短、易清洗和维护；

5)发酵液经过滤膜浓缩后，不仅体积小、上柱时间快、树脂消耗小，且还能同时回收菌丝体，提高生产效率及树脂的使用寿命和再生周期；

6)系统错流运行设计，无需添加助滤剂，不会引入新的杂质，彻底解决污染堵塞难题；

7)系统模块化设计，滤材更换方便，设计在线再生清洗和排污装置，降低劳动强度和生产成本，提高生产效率；

8)循环浓缩，微生物菌种回收率较其他分离提纯技术高；

9)不需要配套预处理装置。

使用时，本实用新型能带来如下有益效果：

1)浓缩后的污水处理菌种能够避免化学处理法产生的二次污染，减少污水产生量，改善污水的水质，减低污水的处理费用。

2)浓缩后的污水处理菌种能够提高系统抗冲击负荷的能力，以应付有机物负荷过高的情况

3)浓缩后的污水处理菌种能够提高有机物去除率，显著降低厌氧塘降解物，以恢复HRT。

4)浓缩后的污水处理菌种能够减少臭气释放量，抑制腐败细菌的生长，降低沼气，氨和琉化氢的产生。

5)浓缩后的污水处理菌种能够减少或消除出水中未分解脂肪酸导致的泡沫。

6)浓缩后的污水处理菌种能够抑制病原性微生物的繁殖，防止病害的产生。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。