一种旋转式微生物培养装置的制作方法

1.本发明涉及微生物培养技术，特别是一种旋转式微生物培养装置。


背景技术：

2.传统的微生物培养装置通常采用器皿形式，多用于对关键参数如温度、ph值、溶氧等的调整研究，在配置上包括通过连接杆将连接杆底端叶轮伸入到器皿内底部的电动搅拌器。电动叶轮搅拌器通常转速很高，搅拌力度大，以致于破坏微生物培养液的培养环境。相对大型一点的微生物培养装置采用摇床或罐体结构。有的包括立式圆桶，带有搅拌机，搅拌功率密度不均，存在搅拌死区。搅拌机的转速大，切割污泥絮体，伤害微生物，不能形成颗粒污泥。


技术实现要素：

3.针对搅拌功率密度不均，存在搅拌死区的问题，本发明采取可水平旋转的转筒，微生物培养液相始终位于转筒下半部分和转筒良好接触，培养液获得的动能均匀不存在死区。
4.针对传统搅拌机转速大切割污泥的问题，本发明采取在转筒内部设置众多圆柱型搅拌柱，在转筒的转动下呈环形转动，其转速小于传统立式搅拌机的转速，不会对污泥絮凝造成切割，容易形成颗粒大而密实的颗粒污泥。
5.本发明的技术解决方案如下：
6.一种旋转式微生物培养装置，其特征在于，包括横向设置的管廊，所述管廊的左端和右端均连接有管廊支撑柱，所述管廊的左端和右端之间设置有绕所述管廊旋转的、且与所述管廊同轴的卧式转筒，所述卧式转筒的内壁上设置有搅拌柱阵列，所述卧式转筒的左端和右端均设置有环形凸沿，一端环形凸沿连接驱动装置，另一端环形凸沿连接转筒支撑轮。
7.所述管廊为综合管廊，所述综合管廊内集成有抽气管，进水兼进营养液管，和水质监测信号线缆，所述抽气管的左端口穿过所述综合管廊的侧壁至所述综合管廊的上方，所述抽气管的右端口伸出到所述综合管廊的右端口之外，所述进水兼进营养液管的左端口穿过所述综合管廊的侧壁至所述综合管廊之外，所述进水兼进营养液管的右端口伸出到所述综合管廊的右端口之外，所述水质监测信号线缆的左端穿过所述综合管廊的侧壁至所述综合管廊的下方与监测仪表传感器相连接，所述水质监测信号线缆的右端伸出到所述综合管廊的右端口之外。
8.所述抽气管的左端口具有通过弯头接续至端口朝下的结构。
9.所述综合管廊内集成有ph调节剂管，加热器线缆，和液位计线缆。
10.所述卧式转筒右端的环形凸沿与固定在所述管廊上的转筒右端板可转动连接，所述转筒右端板的上半部设置有窥视镜，所述转筒右端板的下半部自下而上设置有放空管和上清液排放管。
11.所述转筒右端板与所述管廊连接处外侧设置有填料函。
12.转筒左端板与所述管廊连接处外侧设置有填料函。
13.所述卧式转筒包括上半转筒和下半转筒，所述上半转筒和下半转筒通过法兰对接。
14.所述填料函中的填料具有多层压实结构。
15.所述综合管廊为带有上下隔断的pvc或铝合金管，上隔断空间内布置抽气管，下隔断空间内布置进水兼进营养液管，和水质监测信号线缆。
16.本发明的技术效果如下：本发明一种旋转式微生物培养装置，由卧式转筒、填料函(stuffing box)、综合管廊、管廊支撑柱、转筒支撑轮、转筒驱动轮、搅拌柱、抽气管、进水兼进营养液管和水质监测信号线缆组成，通过转筒的旋转、搅拌柱的无死角搅拌和搅拌柱涡街絮凝作用，可快速形成颗粒大、密实的厌氧或好氧颗粒污泥，密封效果好，可形成良好的厌氧环境，现场无异味，环境条件好，安装简单，易于检修维护。
17.本发明与现有技术相比具有以下特点：1)通过调节转筒的转速从而调节搅拌柱的搅拌强度，通过搅拌柱的涡街絮凝作用，可快速形成颗粒大密实厌氧或好氧颗粒污泥。2)密封效果好，可形成良好的厌氧环境或好氧环境，易于严格厌氧菌的培养。3)用于好氧菌培养时通过抽吸管排气至处理装置，现场无异味，环境条件好。4)转筒通过上半转筒和下半转筒组装，安装简单，易于检修维护。
附图说明
18.图1是实施本发明一种旋转式微生物培养装置的结构示意图。
19.附图标记列示如下：1-卧式转筒；2-上半转筒；3-下半转筒；4-填料函(stuffing box)；5-综合管廊；6-管廊支撑柱；7-转筒支撑轮(支撑转筒右端环形凸沿)；8-驱动装置(驱动转筒左端环形凸沿)；9-搅拌柱；10-抽气管；11-进水兼进营养液管；12-水质监测信号线缆；13-窥视镜；14-上清液排放管；15-放空管(用于收集高浓缩菌种)。
具体实施方式
20.下面结合附图(图1)和实施例对本发明进行说明。
21.图1是实施本发明一种旋转式微生物培养装置的结构示意图。参考图1所示，一种旋转式微生物培养装置，包括横向设置的管廊，所述管廊的左端和右端均连接有管廊支撑柱7，所述管廊的左端和右端之间设置有绕所述管廊旋转的、且与所述管廊同轴的卧式转筒1，所述卧式转筒1的内壁上设置有搅拌柱阵列以形成无死角搅拌和涡街絮凝，所述卧式转筒1的左端和右端均设置有环形凸沿，一端环形凸沿连接驱动装置8(驱动轮的驱动电机为调速电机，变频控制)，另一端环形凸沿连接转筒支撑轮7。所述管廊为综合管廊5，所述综合管廊5内集成有抽气管10，进水兼进营养液管11，和水质监测信号线缆12，所述抽气管10的左端口穿过所述综合管廊5的侧壁至所述综合管廊5的上方，所述抽气管10的右端口伸出到所述综合管廊5的右端口之外，所述进水兼进营养液管11的左端口穿过所述综合管廊5的侧壁至所述综合管廊5之外，所述进水兼进营养液管11的右端口伸出到所述综合管廊5的右端口之外，所述水质监测信号线缆12的左端穿过所述综合管廊5的侧壁至所述综合管廊5的下方与监测仪表传感器相连接，所述水质监测信号线缆12的右端伸出到所述综合管廊5的右
端口之外。
22.所述抽气管10的左端口具有通过弯头接续至端口朝下的结构。所述综合管廊5内集成有ph调节剂管，加热器线缆，和液位计线缆。所述卧式转筒1右端的环形凸沿与固定在所述管廊5上的转筒右端板可转动连接，所述转筒右端板的上半部设置有窥视镜13，所述转筒右端板的下半部自下而上设置有放空管15和上清液排放管14。所述转筒右端板与所述管廊5连接处外侧设置有填料函4。转筒左端板与所述管廊5连接处外侧设置有填料函。所述卧式转筒1包括上半转筒2和下半转筒3，所述上半转筒2和下半转筒3通过法兰对接。所述填料函4中的填料具有多层压实结构。所述综合管廊5为带有上下隔断的pvc或铝合金管，上隔断空间内布置抽气管10，下隔断空间内布置进水兼进营养液管11，和水质监测信号线缆12。
23.本发明的领域为环境保护-水处理领域，本发明的一种微生物培养装置，主体可旋转，主要用于培养微生物，主要作用有：1、培养厌氧微生物，如厌氧颗粒型厌氧氨氧化菌；2、培养好氧微生物，如苯酚降解菌、喹啉降解菌、多环芳烃(pahs)降解菌、烃类降解菌；3、驯化培养筛选特定微生物。
24.针对搅拌功率密度不均，存在搅拌死区的问题，本发明采取可水平旋转的转筒，微生物培养液相始终位于转筒下半部分和转筒良好接触，培养液获得的动能均匀不存在死区。针对传统搅拌机转速大切割污泥的问题，本发明采取在转筒内部设置众多圆柱型搅拌柱，在转筒的转动下呈环形转动，其转速小于传统立式搅拌机的转速，不会对污泥絮凝造成切割，容易形成颗粒大而密实的颗粒污泥。
25.一种旋转式微生物培养装置，由转筒、填料函、综合管廊、管廊支撑柱、转筒支撑轮、转筒驱动轮、搅拌柱、抽气管、进水兼进营养液管和水质监测信号线缆组成；所述转筒由上半转筒和下半转筒组成；所述搅拌柱焊接在转筒内部，转筒支撑在转筒支撑轮和驱动轮上，综合管廊穿过转筒支撑在管廊支撑柱上，抽气管穿过综合管廊到达转筒内部上方，进水兼进营养液管穿过综合管廊到达转筒内部中下部，水质监测信号线缆穿过综合管廊进入转筒内部和监测仪表传感器相连；所述填料函固定于转筒两圆形平面和综合管廊相交处。
26.为方便装置的安装，也便于装置内监测仪表的传感器的安装和维护，所述上半转筒和下半转筒的外壳外焊接有成对的法兰板，通过夹在法兰板中的橡胶密封垫和螺栓固定形成转筒，为保证装置的稳定运行，所述上半转筒和下半转筒的外壳外焊接有半环形钢板形成一个整体的环形钢板，整体的环形钢板支撑在转筒支撑轮和驱动轮的凹槽中。为保证装置内形成良好的搅拌效果，所述上半转筒和下半转筒的内部焊接有众多的圆柱形搅拌柱，沿上半转筒和下半转筒的径向间隔均匀布置并和抽气管、进水兼进营养液管和水质监测信号线缆错开。
27.为保证密封效果及节省布置空间，所述综合管廊为带轴向隔断的pvc或铝合金管，圆柱型，其上隔断空间内布置抽气管下隔断空间内布置进水兼进营养液管和水质监测信号线缆。为根据工况调整装置的转速，所述驱动轮的驱动电机为调速电机，变频控制。为保证厌氧培养所需严格的厌氧环境，所述填料函中的填料采用多级填料，多级压实。为了调节装置内培养液的ph、温度和监控液位，所述综合管廊还可布置ph调节剂管、加热器线缆、液位计线缆等。为了方便观察装置内的情况、方便取得培养后的微生物及方便放空转筒中的培养液，所述上半转筒中部设置有窥视镜，下半转筒半径方向设置有若干带阀门上清液排放管，下半转筒的底部设置有放空管。
28.如图1所示，一种旋转式微生物培养装置由转筒1、填料函4、综合管廊5、管廊支撑柱6、转筒支撑轮7、转筒驱动轮8、搅拌柱9、抽气管10、进水兼进营养液管11和水质监测信号线缆12组成；所述转筒由上半转筒2和下半转筒3组成；所述搅拌柱9焊接在转筒1内部，转筒1支撑在转筒支撑轮7和驱动轮8上，综合管廊5穿过转筒1支撑在管廊支撑柱上，抽气管10穿过综合管廊5到达转筒1内部上方，进水兼进营养液管11穿过综合管廊5到达转筒1内部中下部，水质监测信号线缆12穿过综合管廊5进入转筒1内部和监测仪表传感器相连；所述填料函4固定于转筒1两圆形平面和综合管廊5相交处。
29.所述上半转筒2和下半转筒3的外壳外焊接有成对的法兰板，通过夹在法兰板中的橡胶密封垫和螺栓固定形成转筒1，
30.所述上半转筒2和下半转筒3的外壳外焊接有半环形钢板形成一个整体的环形钢板，整体的环形钢板支撑在转筒支撑轮7和驱动轮8的凹槽中。
31.所述上半转筒2和下半转筒3的内部焊接有众多的圆柱形搅拌柱，沿上半转筒2和下半转筒3的径向间隔均匀布置并和抽气管10、进水兼进营养液管11和水质监测信号线缆12错开。
32.所述综合管廊5为带轴向隔断的pvc(polyvinyl chloride，聚氯乙烯)或铝合金管，圆柱型，其上隔断空间内布置抽气管10下隔断空间内布置进水兼进营养液管11和水质监测信号线缆12。
33.所述驱动轮8的驱动电机为调速电机，变频控制。
34.所述填料函4中的填料采用多级填料，多级压实。
35.所述综合管廊5还可布置ph调节剂管、加热器线缆、液位计线缆等。
36.所述上半转筒2中部设置有窥视镜13，下半转筒3半径方向设置有若干带阀门上清液排放管14，下半转筒3的底部设置有放空管。
37.本发明的工艺流程为：转筒1由上半转筒2和下半转筒3组装而成，并支撑在转筒支撑轮7和转筒驱动轮8上；综合管廊5穿过转筒1中心其两头支撑在管廊支撑柱6上，并通过；填料函4和转筒1进行密封；进水兼进营养液管11通过综合管廊5其出口位于转筒1中下部，抽气管10通过综合管廊5其进气口位于转筒1上部，水质监测信号线缆12通过综合管廊5连接位于转筒1内的各种传感器，如ph传感器、do传感器、温度传感器、液位传感器、污泥浓度传感器等；
38.培养厌氧菌：在接种母液前需通过转筒驱动轮8转动转筒1使得上半转筒2位于下半转筒3上部。在转筒1调整到位后并保证上清液排放管14和放空管15上的阀门处于关闭状态、抽气管10的阀门位于开启状态下把接种母液及稀释水泵入进水兼进营养液管11中再进入转筒1内部，可通过窥视镜13观察转筒1内液位，液位位于综合管廊5下缘100至200mm处即可。液位上升到达设定液位后关闭进水兼进营养液管11上的阀门启动转筒驱动轮8的驱动电机即可自动转动转筒3，同时转筒3内部的搅拌柱9对筒内液体进行搅拌使之均匀。
39.本装置还可安装加热装置，加热棒安装在转筒1内综合管廊5的下端，避开搅拌柱9，与加热棒连接的电缆经过综合管廊5连接培菌室的220v或380v电源，可在进接种母液和培养过程中在上位机上实时监测筒内液位的温度，必要时进行调控。
40.在合适的温度、do(溶解氧)、ph、营养物供给、搅拌强度条件下，接种母液中的微生物进行大量繁殖，在搅拌柱9的涡街作用下形成颗粒大的絮体及颗粒污泥，当絮体及颗粒污
泥到达一定的浓度后便可停止装置运行，静止一段时间进行泥水分离。通过上清液排放管14排放上清液，通过放空管15收集高浓缩菌种，完成菌种的扩增培养。
41.本装置还可安装静压式液位计，静压式液位计探头吊装在转筒1内综合管廊5的下端，避开搅拌柱9，与静压式液位计探头连接的电缆经过综合管廊5连接培菌室的plc装置(plc，programmable logic controller，可编程逻辑控制器)，可在进接种母液和培养过程中在上位机上实时监测液位，必要时补充稀释水。
42.培养好氧菌：在转筒1内安装供气管，曝气头悬挂安装在转筒1内综合管廊5的下端，避开搅拌柱9，与曝气头连接的曝气管经过综合管廊5连接培菌室的鼓风机，可在上位机上实时监测do(dissolved oxygen，溶解氧)，控制鼓风机的启动。废气通过抽气管10进行收集排放或处理。
43.实施例1：培养厌氧颗粒型厌氧氨氧化菌，用于某焦化厂污水站厌氧氨氧化池，形成的颗粒污泥密实，直径0.25～7mm。
44.实施例2：培养苯酚降解菌、喹啉降解菌、多环芳烃(pahs)降解菌、烃类降解菌，用于某焦化厂好氧池，形成的颗粒污泥污泥密实，直径0.25～7mm。
45.本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。