CN104087502B - 一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，包括第一微生物发酵罐，其特征是：还包括与第一微生物发酵罐连通的第二微生物发酵罐、分别与第一微生物发酵罐、第二微生物发酵罐连通的空气缓冲罐、补充水缓冲罐和废气废水处理装置，还包括分别设在第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐内的曝气装置、设在第一微生物发酵罐内的升温换热管和降温换热管；所述曝气装置与空气缓冲罐连接相通。本发明能够有效的控制发酵过程的曝气量（Q）、温度（T）、低速流动（V）以及进入发酵罐内的各种杂菌数（N），满足大规模生产用于水处理微生物菌剂的工艺要求。

Description

一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置

技术领域

本发明涉及发酵装置，具体涉及一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，生产的微生物菌剂主要应用于工业循环水的处理。

背景技术

微生物发酵是一个错纵复杂的过程，尤其是大规模工业发酵，要达到预定目标，采用和研究开发各式各样的发酵工艺技术是最重要的。实际上在微生物工业生产中，都是各种发酵方式结合进行的，选择哪些方式结合起来进行发酵，取决于菌种特性、原料特点、产物特色、设备状况、技术可行性、成本核算等。现代发酵工业大多数是好氧、液体、深层、分批、游离、单一纯种发酵方式结合进行的，而根据发酵工程动力学简化发酵过程的原则和描述步骤，微生物的发酵方式分为分批发酵、连续发酵和补料分批发酵。CN202626163U公开了一种适合大量益生菌剂发酵的自动生产装置，其特征在于包括控制面板、主机、原料桶、培养基营养液桶、培养基配比桶、菌种培育桶、益生菌发酵桶、管道，所述主机、原料桶、培养基营养液桶、培养基配比桶、菌种培育桶、益生菌发酵桶通过管道相互连接，所述管道上设置有水泵，所述水泵与控制面板控制连接。该装置能适应大量益生菌剂的发酵来满足不同行业的需求，设备成本低廉、操作使用方便。

而用于工业循环水处理的微生物菌剂的生产，由于每套工业循环水系统的补水水质、冷却塔所在环境空气质量及换热器中的介质泄漏物不一致，不仅对微生物菌剂的种类要求繁多，而且对产品质量要求也非常高。在生产过程中，微生物菌剂的生长与发育要求非常严格，首先要控制杂菌，其次是工艺参数的有效控制，如溶解氧（DO）、温度（T）、低速流动（V）以及进入发酵罐内的各种杂菌数（N）的控制，等等。通常的采用搅拌装置的发酵设备及工艺不能适用于大规模生产用于水处理生物菌剂。

发明内容

本发明的目的是一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其能够有效的控制发酵过程的曝气量（Q）、温度（T）、低速流动（V）以及进入发酵罐内的各种杂菌数（N），满足大规模生产用于水处理微生物菌剂的工艺要求。

本发明所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，包括第一微生物发酵罐，其特征是：还包括与第一微生物发酵罐连通的第二微生物发酵罐、分别与第一微生物发酵罐、第二微生物发酵罐连通的空气缓冲罐、补充水缓冲罐和废气废水处理装置，还包括分别设在第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐内的曝气装置、设在第一微生物发酵罐内的升温换热管和降温换热管；所述曝气装置与空气缓冲罐连接相通。

进一步，在所述第一微生物发酵罐的顶部设有第一人孔、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道；在蒸汽进入管道上设有第一蒸汽阀，在补充水进入管上设有第一补水阀，在泄压管道上设有第一泄压阀；在第一微生物发酵罐的下部设有取样包装口、底部设有出口管道，在该出口管道上设有第一出口阀；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第一排污阀；

在所述第一微生物发酵罐内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第一微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，该压缩空气进入管道与所述空气缓冲罐相通，在所述压缩空气进入管道上设有第一进气阀和第一转子流量计；

所述升温换热管设在所述第一微生物发酵罐内的中部，所述升温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该升温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油进入管道相通，在所述热油进入管道上设有热油进入阀，热油进入管道与加热炉循环泵相通；所述升温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油排出管道相通，在该热油排出管道上设有热油排出阀，该热油排出管道与热油加热装置相通；

所述降温换热管设在所述第一微生物发酵罐内的下部，所述降温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该降温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇进入管道相通，在所述乙醇进入管道上设有乙醇进入阀，该乙醇进入管道与乙醇循环泵相通；所述降温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇排出管道相通，在所述乙醇排出管道上设有乙醇排出阀，该乙醇排出管道与乙醇冷却装置相通；

所述第一微生物发酵罐的底部通过管道和循环泵与第二微生物发酵罐的底部连通，所述第一微生物发酵罐的上部和顶部分别通过管道与第二微生物发酵罐的上部和顶部连通；

在所述第一微生物发酵罐的中部设有第一热电偶和第二热电偶，在所述第一微生物发酵罐的下部设有第一溶解氧测量计、上部设有第二溶解氧测量计。

在所述第二微生物发酵罐的顶部设有第二人孔、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道，在蒸汽进入管道上设有第二蒸汽阀，在补充水进入管上设有第二补水阀，在泄压管道上设有第二泄压阀；在所述第二微生物发酵罐内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第二微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，在该压缩空气进入管道上设有第二进气阀和第二转子流量计；

在第二微生物发酵罐的底部设有出口管道，在该出口管道上设有第二出口阀；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第二排污阀；所述第一微生物发酵罐的出口管道和第二微生物发酵罐的出口管道经三通接头与循环泵的进口管道连通，在该进口管道上设有循环泵进口阀；在所述循环泵的出口管道上设有循环泵出口阀和第一压力表，该出口管道与三通接头的第三端连接，该三通接头的第二端通过管道与所述第二微生物发酵罐的顶部连通，该三通接头的第一端通过连接管道与所述第一微生物发酵罐的顶部连通，在该连接管道上设有第一连接阀和第三连接阀；所述第二微生物发酵罐的上部通过连接管道与第一微生物发酵罐的上部连通，在该连接管道上设有第二连接阀和第四连接阀。

进一步，所述第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐的泄压管道与所述废气废水处理装置连通。

进一步，所述曝气装置为压缩空气总管、环形管道和“十”字形支管连接构成的暴气构件，所述“十”字形支管的一端与压缩空气总管连通，所述“十”字形支管的另外三端与环形管道连通；在所述环形管道和“十”字形支管上都均匀分布有曝气孔；所述曝气构件在第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐内呈两层倾斜分布，所述曝气构件与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°。

所述两个曝气构件、降温换热管、升温换热管在所述第一微生物发酵罐内从下至上的分布秩序为曝气构件、降温换热管、升温换热管、曝气构件，并且倾斜方向交错。

进一步，所述第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐的压缩空气进入管道通过三通接头与空气缓冲罐连通；所述第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐的补充水进入管通过三通接头与补充水缓冲罐连通。

进一步，所述空气缓冲罐的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第二压力表和液封管道，该液封管道与液封槽连通，在该液封管道上设有第五连接阀，在所述液封槽的下部设有排污口；在所述空气缓冲罐的上部外侧设有第一视镜窗、与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通的管道，在该管道上设有空气缓冲罐出口阀；在所述空气缓冲罐的下部设有与空气压缩机连通的管道，在该管道上设有压缩空气进口阀；在所述空气缓冲罐内的上部设有第一紫外线灯；在所述空气缓冲罐的底部设有第三排污阀。

进一步，所述补充水缓冲罐的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第三压力表、第一放空阀和加药管道，在该加药管道上设有杀菌剂加药控制阀；在所述补充水缓冲罐的上部外侧设有第二视镜窗，在所述补充水缓冲罐的上部内设有第二紫外线灯和环形分水管，该环形分水管位于第二紫外线灯之下并经水管与自来水系统连通，在该水管上设有与自来水控制阀；在所述补充水缓冲罐的下部设置取样口，底部设有排污管道，在该排污管道上设有第四排污阀；补充水缓冲罐的下部通过管道与补水泵连通，在该管道上设有补水泵进口阀；所述补水泵出口通过管道与三通接头第二端相连接，三通接头第一端通过管道与环形分水管相连通，在该管道上设有补水泵自循环出口阀，三通接头第三端通过管道与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通，在该管道上设有补水泵出口阀。

所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其所述废气废水处理装置包括洗涤塔、污水处理罐、多介质过滤器、活性炭过滤器、消毒罐、设在洗涤塔和污水处理罐之间的第一污水泵、设在污水处理罐和多介质过滤器之间的第二污水泵；

所述洗涤塔下部的进口与所述第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐顶部的泄压管道相通，并在进口处设有洗涤塔进口阀，在所述洗涤塔的顶部设有第二放空阀；

所述污水处理罐的顶部设有第三放空阀、下部设有取样口；

所述第一污水泵的进口与洗涤塔底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第一污水泵进口阀，第一污水泵的出口与污水处理罐上部的进入管道相通，在该进入管道上设有第一污水泵出口阀；

所述多介质过滤器的顶部设有第四放空阀和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第一反洗阀；在所述多介质过滤器的下部设有第三压力表、上部设有第四压力表、底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有多介质过滤器排污阀；

所述第二污水泵的进口与污水处理罐底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第二污水泵进口阀，所述第二污水泵的出口与多介质过滤器下部的进入管道相通，在该进入管道上设有第二污水泵出口阀；

所述活性炭过滤器的顶部设有第五放空阀和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第二反洗阀；所述活性炭过滤器的下部设有与所述多介质过滤器的上部相通的连接管道，在该连接管道上设有第六连接阀和第七连接阀；所述活性炭过滤器的底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有活性炭过滤器排污阀；

所述消毒罐的顶部设有第六放空阀和与杀菌剂加药器相通的药液管道，在该药液管道上设有消毒罐进口阀；所述消毒罐上部设有与所述活性炭过滤器上部相通的连接管道，在该连接管道上设有再生水进口阀；所述消毒罐下部设置取样口，底部设有消毒罐排出管道，该消毒罐排出管道与三通接头的第一端连接，三通接头的第二端与补充水缓冲罐相通的管道连接，在该管道上设有消毒罐出口阀，三通接头的第三端与至污水处理厂的管道连接，在该管道上设有消毒罐排污阀。

为了保证菌剂产品在循环水系统的适应性，在5h时间内，温度在20～35℃范围的条件下交替循环（变化）一次；当温度低时，用热油间接加热；当温度高，用乙醇间接降温。菌剂发酵生长过程，需缓慢流动。因此，从第一微生物发酵罐的底部用阀控制至第二微生物发酵罐（过渡容器）流量；当其第二微生物发酵罐的液位至设定值时，用低速不锈钢循环泵（变频器调速），以5m/h的速度送回第一微微生物发酵罐。如此，既保证温度的均匀性，也保证了溶解氧、pH均匀性，同时对产品而言菌剂浓度的均匀性也得到了保障。

本发明是结合现代发酵动力学理念，针对每套工业循环水系统的补水水质、冷却塔所在环境空气质量及换热器中的介质泄漏物不一致，对微生物菌剂的种类要求繁多等特点而设计的一套新型发酵装置。在生产过程中，能有效控制溶解氧（DO）、温度（T）、低速流动（V）以及进入发酵罐内的各种杂菌数（N）等工艺参数，从而达到大规模生产用于水处理微生物菌剂的工艺要求。

本发明与现有技术相比具有以下优点：由于采用两个微微生物发酵罐双罐运行的方式，从而保证了微生物菌在发酵生产过程中的温度（T）、溶解氧（DO）、流动速度（V）、菌剂浓度（N₁）的均匀性，使混合菌群均匀地生长；由于在生产过程中无论是补充水还是曝气的空气都进行了杀菌处理，从而确保了杂菌在控制范围内；此外，本发明设备投资少、占地面积小、产量大、产品质量高，特别适合大规模生产用于水处理的微生物菌剂。

附图说明

图1为本发明发酵部分的结构示意图；

图2为本发明废气废水处理部分的结构示意图；

图3为曝气构件、升温换热管和降温换热管在第一微生物发酵罐内的布置示意图；

图4为曝气构件在第二微生物发酵罐内的布置示意图；

图5为曝气装置的结构示意图；

图6为空气缓冲罐的结构示意图；

图7为补充水缓冲罐的结构示意图。

图中：1－第一出口阀，2－第一排污阀，3－第一进气阀，4－第一连接阀，5－第二连接阀，6－第一蒸汽阀，7－热油进入阀，8－热油排出阀，9－乙醇进入阀；

10－乙醇排出阀，11－第二出口阀，12－循环泵进口阀，13－循环泵出口阀，14－第二排污阀，15－第一补水阀，16－第三连接阀，17－第四连接阀，18－第二进气阀，19－第二补水阀；

20－第二蒸汽阀，21－第一泄压阀，22－第二泄压阀，23－压缩空气进口阀，24－空气缓冲罐出口阀，25－第三排污阀，26－第五连接阀，27－杀菌剂加药控制阀，28－补水泵进口阀，29－第四排污阀；

30－补水泵出口阀，31－第一放空阀，32－自来水控制阀，33－洗涤塔进口阀，34－第二放空阀，35－第一污水泵进口阀，36－第一污水泵出口阀，37－第二污水泵进口阀，38－第二污水泵出口阀，39－第三放空阀；

40－第一反洗阀，41－多介质过滤器排污阀，42－第六连接阀，43－第四放空阀，44－第二反洗阀，45－第七连接阀，46－活性炭过滤器排污阀，47－再生水进口阀，48－第五放空阀，49－第六放空阀；

50－消毒罐进口阀，51－消毒罐出口阀，52－消毒罐排污阀；53－第一微生物发酵罐，54－第一微生物发酵罐接口，55－循环泵，56－第一压力表，57－第一热电偶，58－第二热电偶，59－第一溶解氧测量计；

60－第二溶解氧测量计，61－第一转子流量计，62－第二转子流量计，63－第二微生物发酵罐，64－第二微生物发酵罐接口，65－压缩空气总管，66－环形管道，67－“十”字形支管，68－曝气孔；

70－空气缓冲罐，71－第一视镜窗，72－第一紫外线灯，73－第二压力表，74－液封罐，75－液封罐排污口，76－升温换热管，77－降温换热管，78－曝气构件；

80－补充水缓冲罐，81－第二视镜窗，82－第二紫外线灯，83－环形分水管，84－第三压力表，85－补水泵；

90－取样口，91－洗涤塔，92－污水处理罐，93－多介质过滤器.94－活性炭过滤器，95－消毒罐，96－第一污水泵，97－第二污水泵，98－第三压力表，99－第四压力表；

100—产品取样包装口，101—补充水泵自循环阀，102—补充水取样口，103—消毒罐取样口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步阐述。

参见图1、图2、图3和图4所示的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，包括第一微生物发酵罐53，其突出的实质性特点是：还包括与第一微生物发酵罐53连通的第二微生物发酵罐63、分别与第一微生物发酵罐、第二微生物发酵罐连通的空气缓冲罐70、补充水缓冲罐80和废气废水处理装置；还包括分别设在第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63内的曝气装置、设在第一微生物发酵罐53内的升温换热管76和降温换热管77；所述曝气装置与空气缓冲罐70连接相通。

进一步，在所述第一微生物发酵罐53的顶部设有第一人孔54、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道；在蒸汽进入管道上设有第一蒸汽阀6，在补充水进入管上设有第一补水阀15，在泄压管道上设有第一泄压阀21；在第一微生物发酵罐的下部设有取样包装口100、底部设有出口管道，在该出口管道上设有第一出口阀1；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第一排污阀2；

在所述第一微生物发酵罐53内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第一微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，该压缩空气进入管道与所述空气缓冲罐70相通，在所述压缩空气进入管道上设有第一进气阀3和第一转子流量计61；

所述升温换热管76设在所述第一微生物发酵罐53内的中部，所述升温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该升温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油进入管道相通，在所述热油进入管道上设有热油进入阀7，热油进入管道与加热炉循环泵相通；所述升温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油排出管道相通，在该热油排出管道上设有热油排出阀8，该热油排出管道与热油加热装置相通；

所述降温换热管77设在所述第一微生物发酵罐53内的下部，所述降温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该降温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇进入管道相通，在所述乙醇进入管道上设有乙醇进入阀9，该乙醇进入管道与乙醇循环泵相通；所述降温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇排出管道相通，在所述乙醇排出管道上设有乙醇排出阀10，该乙醇排出管道与乙醇冷却装置相通；

所述第一微生物发酵罐53的底部通过管道和循环泵55与第二微生物发酵罐63的底部连通，所述第一微生物发酵罐的上部和顶部分别通过管道与第二微生物发酵罐的上部和顶部连通；

在所述第一微生物发酵罐53的中部设有第一热电偶57和第二热电偶58，在所述第一微生物发酵罐53的下部设有第一溶解氧测量计59、上部设有第二溶解氧测量计60。

进一步，在所述第二微生物发酵罐63的顶部设有第二人孔64、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道，在蒸汽进入管道上设有第二蒸汽阀20，在补充水进入管上设有第二补水阀19，在泄压管道上设有第二泄压阀22；在所述第二微生物发酵罐63内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第二微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，在该压缩空气进入管道上设有第二进气阀18和第二转子流量计62；

在第二微生物发酵罐的底部设有出口管道，在该出口管道上设有第二出口阀11；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第二排污阀14；所述第一微生物发酵罐53的出口管道和第二微生物发酵罐63的出口管道经三通接头与循环泵55的进口管道连通，在该进口管道上设有循环泵进口阀12；在所述循环泵55的出口管道上设有循环泵出口阀13和第一压力表56，该出口管道与三通接头的第三端连接，该三通接头的第二端通过管道与所述第二微生物发酵罐的顶部连通，该三通接头的第一端通过连接管道与所述第一微生物发酵罐的顶部连通，在该连接管道上设有第一连接阀4和第三连接阀16；所述第二微生物发酵罐63的上部通过连接管道与第一微生物发酵罐53的上部连通，在该连接管道上设有第二连接阀5和第四连接阀17。

进一步，所述第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐的泄压管道与所述废气废水处理装置连通。

进一步，所述曝气装置为压缩空气总管65、环形管道66和“十”字形支管67连接构成的暴气构件78（参见图5）。所述“十”字形支管的一端与压缩空气总管连通，所述“十”字形支管的另外三端与环形管道66连通；在所述环形管道和“十”字形支管上都均匀分布有曝气孔68；所述曝气构件在第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63内呈两层倾斜分布，所述曝气构件与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°。

进一步，所述两个曝气构件78、降温换热管77、升温换热管76在所述第一微生物发酵罐53内从下至上的分布秩序为曝气构件、降温换热管、升温换热管、曝气构件，并且倾斜方向交错。

进一步，所述第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63的压缩空气进入管道通过三通接头与空气缓冲罐70连通；所述第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63的补充水进入管通过三通接头与补充水缓冲罐80连通。

进一步，所述空气缓冲罐70（参见图6）的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第二压力表73和液封管道，该液封管道与液封槽74连通，在该液封管道上设有第五连接阀26，在所述液封槽的下部设有排污口75；在所述空气缓冲罐的上部外侧设有第一视镜窗71、与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通的管道，在该管道上设有空气缓冲罐出口阀24；在所述空气缓冲罐的下部设有与空气压缩机连通的管道，在该管道上设有压缩空气进口阀23；在所述空气缓冲罐内的上部设有第一紫外线灯72；在所述空气缓冲罐的底部设有第三排污阀25。通过第一视镜窗反射出来的光线判断空气缓冲罐内的紫外灯是否正常工作；空气缓冲罐底部的空气缓冲罐排污阀用于吹扫空气缓冲罐，每隔2个月吹扫排污一次。开启第三连接阀26，并向液封槽74内注入一定液位高度的自来水。开启第一紫外线灯72，开启压缩空气进口阀23向空气缓冲罐通入空气，待压力达到设定的工艺指标要求后，开启空气缓冲罐出口控制阀24和图1中的第一进气阀3、第二进气阀18、第一微生物发酵罐的第一卸压阀21和第二微生物发酵罐第二卸压阀22以及洗涤塔进口阀33、第二放空阀34，并用第一进气阀3、第二进气阀18调节曝气量。

所述补充水缓冲罐80（参见图7）的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第三压力表84、第一放空阀31和加药管道，在该加药管道上设有杀菌剂加药控制阀27；在所述补充水缓冲罐的上部外侧设有第二视镜窗81，在所述补充水缓冲罐的上部内设有第二紫外线灯82和环形分水管83，该环形分水管位于第二紫外线灯之下并经水管与自来水系统连通，在该水管上设有与自来水控制阀32；在所述补充水缓冲罐的下部设置取样口102，底部设有排污管道，在该排污管道上设有第四排污阀29；补充水缓冲罐的下部通过管道与补水泵85连通，在该管道上设有补水泵进口阀28；所述补水泵出口通过管道与三通接头第二端相连接，三通接头第一端通过管道与环形分水管相连通，在该管道上设有补水泵自循环出口阀101，三通接头第三端通过管道与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通，在该管道上设有补水泵出口阀30。通过第二视镜窗反射出来的光线判断补水缓冲罐内的第二紫外线灯是否正常工作。通过取样分析补充水是否达到水质要求，若不能达到，则开启补充水自循环阀，启动补水泵循环水杀菌，直至合格。

进一步，所述废气废水处理装置（参见图2）包括洗涤塔91、污水处理罐92、多介质过滤器93、活性炭过滤器94、消毒罐95、设在洗涤塔和污水处理罐之间的第一污水泵96、设在污水处理罐和多介质过滤器之间的第二污水泵97；

所述洗涤塔91下部的进口与所述第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63顶部的泄压管道相通，并在进口处设有洗涤塔进口阀33，在所述洗涤塔的顶部设有第二放空阀34；

所述污水处理罐92的顶部设有第三放空阀39、下部设有取样口90；

所述第一污水泵96的进口与洗涤塔底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第一污水泵进口阀35，第一污水泵的出口与污水处理罐上部的进入管道相通，在该进入管道上设有第一污水泵出口阀36；

所述多介质过滤器93的顶部设有第四放空阀43和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第一反洗阀40；在所述多介质过滤器93的下部设有第三压力表98、上部设有第四压力表99、底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有多介质过滤器排污阀41；

所述第二污水泵97的进口与污水处理罐92底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第二污水泵进口阀37，所述第二污水泵的出口与多介质过滤器93下部的进入管道相通，在该进入管道上设有第二污水泵出口阀38；

所述活性炭过滤器94的顶部设有第五放空阀48和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第二反洗阀44；所述活性炭过滤器94的下部设有与所述多介质过滤器93的上部相通的连接管道，在该连接管道上设有第六连接阀42和第七连接阀45；所述活性炭过滤器94的底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有活性炭过滤器排污阀46；

所述消毒罐95的顶部设有第六放空阀49和与杀菌剂加药器相通的药液管道，在该药液管道上设有消毒罐进口阀50；所述消毒罐95上部设有与所述活性炭过滤器94上部相通的连接管道，在该连接管道上设有再生水进口阀47；所述消毒罐95下部设置取样口103，底部设有消毒罐排出管道，该消毒罐排出管道与三通接头的第一端连接，三通接头的第二端与补充水缓冲罐相通的管道连接，在该管道上设有消毒罐出口阀51，三通接头的第三端与至污水处理厂的管道连接，在该管道上设有消毒罐排污阀52。

本发明批量生产用于循环水处理微生物菌剂的工艺过程：

第一步，培养基在糖化锅内用饱和蒸汽蒸煮后，先用合格的补充水进行稀释，待培养基消毒完成后，再用不锈钢泵抽至第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵罐63；然后，按1:5的比例加入种菌；

第二步，密闭第一微生物发酵罐的第一人孔54和第二微生物发酵罐的第二人孔64，打开第一微生物发酵罐的第一出口阀1和第二微生物发酵罐的第二出口阀11，使第一微生物发酵罐内带有种菌的培养基流向第二微生物发酵罐内；

第三步，待第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐的液位持平后，打开循环泵进口阀12、循环泵出口阀13、第一连接阀4、第三连接阀16，启动循环泵55，使第一微生物发酵罐、第二微生物发酵罐中的培养菌剂开始缓慢流动；

第四步，将杀菌后的压缩空气通入第一微生物发酵罐53和第二微生物发酵63内的曝气装置，进行充分曝气；第一微生物发酵罐53发酵所需空气的流量由第一进气阀3控制，并由第一转子流量计61测定；第二微生物发酵罐63发酵所需空气的流量由第二进气阀18控制，并由第二转子流量计62测定；如果溶解氧高于或低于设定的值，则关小或开大第一进气阀3和第二进气阀18，以达到工艺要求；当其在一定液位下的溶解氧（DO）在5～7mg/h时，

第五步，根据第一微生物发酵罐53上的第一热电偶57和第二热电偶58所测定显示的温度，若温度达到32～35℃，打开乙醇进入阀9和乙醇排出阀10，通入冷凝乙醇，对菌剂进行冷却；待温度降到20℃时，关闭乙醇进入阀9和乙醇排出阀10，停止通入冷凝乙醇；

第六步，根据第一微生物发酵罐53上的第一热电偶57和第二热电偶58所测定显示的温度，若温度低于20℃，打开热油进入阀7和热油排出阀8，通入导热油，对菌剂进行加热；

反之则先通入热油升温，后通入冷凝乙醇冷却。如此在5h时间范围内，温度在20～35℃内交替变化一次。

第七步，经取样包装口100取样分析，产品合格后，由取样包装口100将产品导出包装。

上述各阀的开关、检测元件的控制，采用可编程控制器（PLC）控制。可设置自动检测温度、培养过程培养基中的氧含量，来自动调节加热装置的开关和曝气量的大小。

第一微生物发酵罐53的第一人孔54位于罐体顶部，第二微生物发酵63的第二人孔64位于罐体顶部，主要用于设备内部安装、检修，培养基的注入、消毒剂的注入等。

循环泵出口阀13用于调节循环泵出口压力，第一压力表56显示压力；

开启第一蒸汽阀6对第一微生物发酵罐53通入蒸汽，开启第二蒸汽阀20对第二微生物发酵罐63通入蒸汽，打开第一出口阀1、循环泵进口阀12、第二出口阀11、循环泵出口阀13、第一连接阀4、第二连接阀16，维持第一微生物发酵罐53及其附属管道的压力为0.3MPa·G、温度为120℃，对其消毒；当第一压力表56显示压力超高时，由第一泄压阀21、第二泄压阀22和第二放空阀34对其泄压。

消毒完成后，开启第一排污阀2、第二排污阀14和消毒罐排污阀52将冷凝水排至污水处理厂。完成后，关闭所有阀门密封，备用。

洗涤塔中装入罐体高度的80%液位的自来水。来自第一微生物发酵罐和第二微生物的空气经洗涤塔进口阀进入洗涤塔，经鼓泡的形式吸收空气中的带入物后，由第二放空阀放空。当洗涤塔中吸收水的COD浓度达到1000mg/l后，开启第一污水泵的第一污水泵进口阀35、第一污水泵出口阀，启动第一污水泵，将污水排至污水处理罐。

污水处理罐为后端污水处理回收缓冲罐，顶部连接有放空管道及第三放空阀，使用时第三放空阀应处于常开状态。待污水处理罐内的污水达到设定高度时，打开第二污水泵进口阀和第二污水泵出口阀，启动第二污水泵，将污水抽至多介质过滤器进行过滤。

多介质过滤器内安装有多种过滤介质（如：多孔性塑料管、石英砂、维尼纶纤维等），罐体内部的底部和顶部都预留300mm高度的缓冲空间。底部有多介质过滤器排污阀，罐体下部缓冲空间安装有第三压力表、上部缓冲空间安装有第四压力表。顶部连接至活性碳过滤器的管道上设有第六连接阀，反洗用水管道上设有第一反洗阀。

再生水进口阀，将污水处理罐的污水依次经多介质过滤器和活性碳过滤器后成为再生水送至消毒罐。其中多介质过滤器的第三压力表和第四压力表分别检测其底部和上部的压力，当两者的压差达到50KPa时，停止使用，关闭第二污水泵出口阀、第六连接阀，开启第一反洗阀、多介质过滤器排污阀，进行反洗，反洗的污水排至污水处理厂。活性碳过滤器也在正常使用的5天反洗一次。

消毒罐的底部的排出管道上设有消毒罐排污阀52，消毒罐出口阀51，顶部连接消毒液进口阀50，第六放空阀49。投用时，打开第六放空阀49，运行正常后关闭。再生水经消毒罐收集后，加入杀菌剂消毒，检测合格后，送至补充水缓冲罐。不合格的水排至污水处理厂。

本发明有如下优势：

第一、可根据每日产量选择微微生物发酵罐的大小；

第二、用循环泵代替搅拌器，减少设备投入，占地面积小，方便安装和检修；

第三、整个生产可采用全自动控制，人员需求少；

第四、曝气能完全满足各种好氧微生物菌剂所需要的氧含量；

第五，全套装置正常投用时，全处于密封状态，菌剂染菌的概率大幅下降。

以上所述为仅本发明的优选方案。还可以根据实际需要作出改进，例如增加设备接口、增加检测元件等。

Claims (9)

1.一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，包括第一微生物发酵罐（53），其特征是：还包括与第一微生物发酵罐（53）连通的第二微生物发酵罐（63）、分别与第一微生物发酵罐、第二微生物发酵罐连通的空气缓冲罐（70）、补充水缓冲罐（80）和废气废水处理装置，还包括分别设在第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）内的曝气装置、设在第一微生物发酵罐（53）内的升温换热管（76）和降温换热管（77）；所述曝气装置与空气缓冲罐（70）连接相通；

在所述第一微生物发酵罐（53）的顶部设有第一人孔（54）、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道；在蒸汽进入管道上设有第一蒸汽阀（6），在补充水进入管上设有第一补水阀（15），在泄压管道上设有第一泄压阀（21）；在第一微生物发酵罐的下部设有取样包装口（100）、底部设有出口管道，在该出口管道上设有第一出口阀（1）；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第一排污阀（2）；

在所述第一微生物发酵罐（53）内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第一微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，该压缩空气进入管道与所述空气缓冲罐（70）相通，在所述压缩空气进入管道上设有第一进气阀（3）和第一转子流量计（61）；

所述升温换热管（76）设在所述第一微生物发酵罐（53）内的中部，所述升温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该升温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油进入管道相通，在所述热油进入管道上设有热油进入阀（7），热油进入管道与加热炉循环泵相通；所述升温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的热油排出管道相通，在该热油排出管道上设有热油排出阀（8），该热油排出管道与热油加热装置相通；

所述降温换热管（77）设在所述第一微生物发酵罐（53）内的下部，所述降温换热管与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°，该降温换热管的一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇进入管道相通，在所述乙醇进入管道上设有乙醇进入阀（9），该乙醇进入管道与乙醇循环泵相通；所述降温换热管的另一端与设在所述第一微生物发酵罐外面的乙醇排出管道相通，在所述乙醇排出管道上设有乙醇排出阀（10），该乙醇排出管道与乙醇冷却装置相通；

所述第一微生物发酵罐（53）的底部通过管道和循环泵（55）与第二微生物发酵罐（63）的底部连通，所述第一微生物发酵罐的上部和顶部分别通过管道与第二微生物发酵罐（63）的上部和顶部连通；

在所述第一微生物发酵罐（53）的中部设有第一热电偶（57）和第二热电偶（58），在所述第一微生物发酵罐（53）的下部设有第一溶解氧测量计（59）、上部设有第二溶解氧测量计（60）。

2.根据权利要求1所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：在所述第二微生物发酵罐（63）的顶部设有第二人孔（64）、蒸汽进入管道、补充水进入管道和泄压管道，在蒸汽进入管道上设有第二蒸汽阀（20），在补充水进入管上设有第二补水阀（19），在泄压管道上设有第二泄压阀（22）；在所述第二微生物发酵罐（63）内的中部和下部分别设有曝气装置，两个曝气装置的上下两端分别与设在所述第二微生物发酵罐外面的压缩空气进入管道相通，在该压缩空气进入管道上设有第二进气阀（18）和第二转子流量计（62）；

在第二微生物发酵罐的底部设有出口管道，在该出口管道上设有第二出口阀（11）；所述出口管道还通过三通接头与排污管道连通，在该排污管道上设有第二排污阀（14）；所述第一微生物发酵罐（53）的出口管道和第二微生物发酵罐（63）的出口管道经三通接头与循环泵（55）的进口管道连通，在该进口管道上设有循环泵进口阀（12）；在所述循环泵（55）的出口管道上设有循环泵出口阀（13）和第一压力表（56），该出口管道与三通接头的第三端连接，该三通接头的第二端通过管道与所述第二微生物发酵罐的顶部连通，该三通接头的第一端通过连接管道与所述第一微生物发酵罐的顶部连通，在该连接管道上设有第一连接阀（4）和第三连接阀（16）；所述第二微生物发酵罐（63）的上部通过连接管道与第一微生物发酵罐（53）的上部连通，在该连接管道上设有第二连接阀（5）和第四连接阀（17）。

3.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）的泄压管道与所述废气废水处理装置连通。

4.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述曝气装置为压缩空气总管（65）、环形管道（66）和“十”字形支管（67）连接构成的曝气构件（78），所述“十”字形支管的一端与压缩空气总管连通，所述“十”字形支管的另外三端与环形管道（66）连通；在所述环形管道和“十”字形支管上都均匀分布有曝气孔（68）；所述曝气构件在第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）内呈两层倾斜分布，所述曝气构件与水平面的夹角为15°＜Φ＜30°。

5.根据权利要求4所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述曝气构件（78）、降温换热管（77）、升温换热管（76）在所述第一微生物发酵罐（53）内从下至上的分布秩序为曝气构件、降温换热管、升温换热管、曝气构件，并且倾斜方向交错。

6.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）的压缩空气进入管道通过三通接头与空气缓冲罐（70）连通；所述第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）的补充水进入管通过三通接头与补充水缓冲罐（80）连通。

7.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述空气缓冲罐（70）的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第二压力表（73）和液封管道，该液封管道与液封槽（74）连通，在该液封管道上设有第五连接阀（26），在所述液封槽的下部设有排污口（75）；在所述空气缓冲罐的上部外侧设有第一视镜窗（71）、与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通的管道，在该管道上设有空气缓冲罐出口阀（24）；在所述空气缓冲罐的下部设有与空气压缩机连通的管道，在该管道上设有压缩空气进口阀（23）；在所述空气缓冲罐内的上部设有第一紫外线灯（72）；在所述空气缓冲罐的底部设有第三排污阀（25）。

8.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述补充水缓冲罐（80）的顶部为弧形封头，通过法兰与罐体连接，顶部连接有第三压力表（84）、第一放空阀（31）和加药管道，在该加药管道上设有杀菌剂加药控制阀（27）；在所述补充水缓冲罐的上部外侧设有第二视镜窗（81），在所述补充水缓冲罐的上部内设有第二紫外线灯（82）和环形分水管（83），该环形分水管位于第二紫外线灯之下并经水管与自来水系统连通，在该水管上设有与自来水控制阀（32）；在所述补充水缓冲罐的下部设置取样口（102），底部设有排污管道，在该排污管道上设有第四排污阀（29）；补充水缓冲罐的下部通过管道与补水泵（85）连通，在该管道上设有补水泵进口阀（28）；所述补水泵出口通过管道与三通接头第二端相连接，三通接头第一端通过管道与环形分水管相连通，在该管道上设有补水泵自循环出口阀（101），三通接头第三端通过管道与第一微生物发酵罐和第二微生物发酵罐连通，在该管道上设有补水泵出口阀（30）。

9.根据权利要求1或2所述的一种批量生产用于循环水处理的微生物菌剂装置，其特征是：所述废气废水处理装置包括洗涤塔（91）、污水处理罐（92）、多介质过滤器（93）、活性炭过滤器（94）、消毒罐（95）、设在洗涤塔和污水处理罐之间的第一污水泵（96）、设在污水处理罐和多介质过滤器之间的第二污水泵（97）；

所述洗涤塔（91）下部的进口与所述第一微生物发酵罐（53）和第二微生物发酵罐（63）顶部的泄压管道相通，并在进口处设有洗涤塔进口阀（33），在所述洗涤塔的顶部设有第二放空阀（34）；

所述污水处理罐（92）的顶部设有第三放空阀（39）、下部设有取样口（90）；

所述第一污水泵（96）的进口与洗涤塔底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第一污水泵进口阀（35），第一污水泵的出口与污水处理罐上部的进入管道相通，在该进入管道上设有第一污水泵出口阀（36）；

所述多介质过滤器（93）的顶部设有第四放空阀（43）和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第一反洗阀（40）；在所述多介质过滤器（93）的下部设有第三压力表（98）、上部设有第四压力表（99）、底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有多介质过滤器排污阀（41）；

所述第二污水泵（97）的进口与污水处理罐（92）底部的排出管道相通，在该排出管道上设有第二污水泵进口阀（37），所述第二污水泵的出口与多介质过滤器（93）下部的进入管道相通，在该进入管道上设有第二污水泵出口阀（38）；

所述活性炭过滤器（94）的顶部设有第五放空阀（48）和自来水进入管道，在该自来水进入管道上设有第二反洗阀（44）；所述活性炭过滤器（94）的下部设有与所述多介质过滤器（93）的上部相通的连接管道，在该连接管道上设有第六连接阀（42）和第七连接阀（45）；所述活性炭过滤器（94）的底部设有至污水处理厂的污水排出管道，在该污水排出管道上设有活性炭过滤器排污阀（46）；

所述消毒罐（95）的顶部设有第六放空阀（49）和与杀菌剂加药器相通的药液管道，在该药液管道上设有消毒罐进口阀（50）；所述消毒罐（95）上部设有与所述活性炭过滤器（94）上部相通的连接管道，在该连接管道上设有再生水进口阀（47）；所述消毒罐（95）下部设置取样口（103），底部设有消毒罐排出管道，该消毒罐排出管道与三通接头的第一端连接，三通接头的第二端与补充水缓冲罐相通的管道连接，在该管道上设有消毒罐出口阀（51），三通接头的第三端与至污水处理厂的管道连接，在该管道上设有消毒罐排污阀（52）。