侧壁母线与轴线的夹角为40?50°，中部也为喇叭形，侧壁母线与轴线的夹角为2?4°，底部为半球形；漏斗形罐体5高度与上部圆柱形直径的比值为2?3:1 ;漏斗形罐体5有效体积与进水器2有效体积的比为3?6:1。所述的反应器I由低温水浴锅3和控温夹套10控制温度，温度控制为10?15°C ;控温夹套10包裹漏斗形罐体5的中部和底部，与漏斗形罐体5之间的间隔为2?4cm。所述的进水器2分为配水区16、增氧区17、沉淀区18和排水区19四个区域，配水区16和增氧区17为长方形，沉淀区18和排水区19为梯形，其底部斜面与水平面的夹角为40?60° ;配水区16、增氧区17、沉淀区18和排水区19的有效体积比为0.3?0.4:1:0.3?0.4:0.05?0.1。所述的反应器出水口 8和进水器排水口 32为圆柱形，高径比为2?3:1，圆柱轴线与水平面的夹角为15?20°。所述的反应器DO探头7和进水器DO探头20的下端插入液面下5?10cm，补料管21的下端插入液面下8?1cm,进水器进水管30的下端插入液面下I?2cm。所述的控制柜4通过进水器DO探头20、空气泵27和电磁阀28控制反应器I的进水溶解氧，溶解氧控制在I?1.5mg/L ;控制柜4通过反应器DO探头7监测反应器I内靠近反应器出水口 8处的溶解氧。
[0013]溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置的工作过程如下:反应器I内接种20?30%的生物量；反应器进水泵25将进水器2中配水区16内的培养基泵至漏斗形罐体5的底部，这些培养基在漏斗形罐体5内自下而上流动，最终从反应器I上部右侧的反应器出水口 8处尚开反应器1，生物量在培养基的上升流作用下呈膨松状态，与培养基充分接触，并悬停在漏斗形罐体5的不同位置处；从反应器出水口 8处离开反应器I的培养基在重力作用下经过进水器进水管30流入进水器2的沉淀区18，一部分培养基及沉淀区18截留的生物量通过第二进水器隔板14下方的通道进入增氧区17，另一部分培养基通过第三进水器隔板15下方的通道进入排水区19，最终通过进水器排水口 32离开装置；空气泵27通过曝气盘26将空气通入增氧区17内，增加增氧区17内培养基的溶解氧，充氧后的培养基通过第一进水器隔板13上方的通道进入配水区16，在配水区16内与来自补料桶23的少量新鲜培养基混合，混合后的培养基通过进水器出水口 24离开进水器2，并在进水泵25的驱动下进入反应器I ;设定低温水浴锅3的温度为10?15°C，开启低温水浴锅3自带的循环泵，低温水浴锅3内的冷却水从控温夹套10底部的控温夹套进水口 12处进入控温夹套10，并从控温夹套10顶部的控温夹套出水口 11处离开控温夹套10，流回低温水浴锅3 ;通过控制柜4监测反应器DO探头7和进水器DO探头20的读数，当进水器DO探头20的读数低于lmg/L时，开启空气泵27，关闭电磁阀28，当进水器DO探头20的读数高于2mg/L时，关闭空气泵27，开启电磁阀28，当进水器DO探头20的读数在I?2mg/L范围内，同时关闭空气泵27和电磁阀28。
【主权项】
1.一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于包括反应器(I )、进水器(2)、低温水浴锅(3)和控制柜(4)，其中反应器(I)包括漏斗形罐体(5)、反应器气压平衡口(6)、反应器DO探头(7)、反应器出水口(8)、反应器进水口(9)、控温夹套(10)、控温夹套出水口(11)、控温夹套进水口(12)和反应器进水泵(25)，进水器(2)包括第一进水器隔板(13)、第二进水器隔板(14)、第三进水器隔板(15)、配水区(16)、增氧区(17)、沉淀区(18)、排水区(19)、进水器DO探头(20)、补料管(21)、补料泵(22)、补料桶(23)、进水器出水口(24)、曝气盘(26)、空气泵(27)、电磁阀(28)、氮气钢瓶(29)、进水器进水管(30)、进水器出气口(31)和进水器排水口(32);反应器(I)主体为漏斗形罐体(5)，漏斗形罐体(5)上端设有反应器气压平衡口(6)和反应器DO探头(7)，漏斗形罐体上部右侧设有反应器出水口(8)，漏斗形罐体下端设有反应器进水口(9)，漏斗形罐体外侧设有控温夹套(10)，控温夹套(10)上部左侧设有控温夹套出水口( 11 )，控温夹套下部右侧设有控温夹套进水口(12);进水器(2)被第一进水器隔板(13)、第二进水器隔板(14)和第三进水器隔板(15)分割为配水区(16)、增氧区(17)、沉淀区(18)和排水区(19)四部分，配水区(16)上端设有进水器DO探头(20)和补料管(21)，补料管(21)通过补料泵(22)与补料桶(23)相连，配水区(16)底部设有进水器出水口(24)，进水器出水口(24)通过反应器进水泵(25)与反应器进水口(9)相连，增氧区(17)上部与配水区(16)相通，底部设有曝气盘(26)，曝气盘(26) —路通过空气泵(27)与大气相通，曝气盘另一路通过电磁阀(28)与氮气钢瓶(29)相连，沉淀区(18 )上端设有进水器进水管(30 )，进水器进水管(30 )与反应器出水口( 8 )相连，沉淀区(18)下部与增氧区(17)相通，排水区(19)上端设有进水器出气口(31)，排水区右侧设有进水器排水口(32)，排水区下部与沉淀区(18)相通；低温水浴锅(3)与控温夹套出水口(11)和控温夹套进水口(12)相连；控制柜(4)与反应器DO探头(7)、进水器DO探头(20)、空气泵(27)和电磁阀(28)相连。
2.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的漏斗形罐体(5)整体形状为漏斗形，其中上部为圆柱形，中上部为喇叭形，侧壁母线与轴线的夹角为40?50°，中部也为喇叭形，侧壁母线与轴线的夹角为2?4°，底部为半球形；漏斗形罐体(5)高度与上部圆柱形直径的比值为2?3:1 ;漏斗形罐体(5)有效体积与进水器(2)有效体积的比为3?6:1。
3.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的反应器(I)由低温水浴锅(3)和控温夹套(10)控制温度，温度控制为10?150C ;控温夹套(10)包裹漏斗形罐体(5)的中部和底部，与漏斗形罐体(5)之间的间隔为2 ?4cm0
4.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的进水器(2)分为配水区(16)、增氧区(17)、沉淀区(18)和排水区(19)四个区域，配水区(16)和增氧区(17)为长方形，沉淀区(18)和排水区(19)为梯形，其底部斜面与水平面的夹角为40?60° ;配水区(16)、增氧区(17)、沉淀区(18)和排水区(19)的有效体积比为 0.3 ?0.4:1:0.3 ?0.4:0.05 ?0.1。
5.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的反应器出水口(8)和进水器排水口(32)为圆柱形，高径比为2?3:1，圆柱轴线与水平面的夹角为15?20°。
6.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的反应器DO探头(7)和进水器DO探头(20)的下端插入液面下5?10cm，补料管(21)的下端插入液面下8?10cm，进水器进水管(30)的下端插入液面下I?2cm。
7.根据权利要求1所述的一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置，其特征在于:所述的控制柜(4)通过进水器DO探头(20)、空气泵(27)和电磁阀(28)控制反应器Cl)的进水溶解氧，溶解氧控制在I?2mg/L ;控制柜(4)通过反应器DO探头(7)监测反应器(I)内靠近反应器出水口(8)处的溶解氧。
【专利摘要】本实用新型公开了一种溶解氧自动化控制的海洋氨氧化古菌富集装置。它包括反应器、进水器、低温水浴锅和控制柜，其中反应器主体为漏斗形罐体，漏斗形罐体上端设有反应器气压平衡口和反应器DO探头，下端设有反应器进水口，外侧设有控温夹套，进水器分为配水区、增氧区、沉淀区和排水区四部分，配水区设有进水器DO探头、补料管和进水器出水口，增氧区设有曝气盘，沉淀区设有进水器进水管，排水区设有进水器出气口和进水器排水口。本实用新型可为海洋氨氧化古菌提供生长所必需的低温、低溶解氧、低剪切力和高盐度的环境，通过溶解氧探头、空气泵和氮气钢瓶控制反应器进水溶解氧在较低水平，从而实现海洋氨氧化古菌的有效富集，获得高纯的富集培养物。
【IPC分类】C02F3-34
【公开号】CN204400708
【申请号】CN201520013690
【发明人】胡宝兰, 何崭飞, 刘帅, 叶天强, 徐新华, 田光明, 郑平
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年6月17日
【申请日】2015年1月9日