CN206654781U - 序批式微生物孵化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种序批式微生物孵化系统，包括好氧微生物培养罐、厌氧微生物培养罐、进水管线和出水管线；所述好氧微生物培养罐包括罐体和为罐体提供曝气的曝气系统，所述厌氧微生物培养罐包括罐体和为罐体内提供光照的光源；所述进水管线为好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐供水，所述出水管线将好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐培养好的微生物投放至水体内。本实用新型的序批式微生物孵化系统，通过在线组合培养、在线序批投放微生物以解决微生物强化技术工程实施上运输、人工喷洒存在的人力成本高、实施稳定性差、安全风险大的问题，并且能够根据好氧微生物和厌氧微生物的特性进行培养和投放。

Description

序批式微生物孵化系统

技术领域

本实用新型涉及一种序批式微生物孵化系统。

背景技术

在城市快速发展过程中，由于工农业生产的快速发展及人口的不断增加，导致所需要排出的废水量不断增加，导致大量废水未经处理即排入河道、湖库当中，使河道、湖库内的水质受到严重的污染。水体“黑臭”被认为是一种水体中有机污染物厌氧分解的生物化学现象，是水体有机物污染的极端表现。大量有机污染物进入水体后，破坏了水体自身所可以降解及净化的系统，在经过分解、腐败过程后产生腐殖质等发臭物质沉积在水体底部，产生的挥发性、刺激性气味的气体如硫化氢、甲烷、氨气等逸出水面。排放进入水体的重金属铁、锰等污染物与水中的硫形成了硫化物，形成大量带电胶体的黑色悬浮颗粒，从而导致水体呈现出发黑发臭的现象。

目前微生物强化技术是黑臭水体治理与修复常用的方法之一。微生物强化技术通过向水体中投加经筛选的优势高效微生物，以去除某一种或某一类有害物质。

目前国内外工程上采用微生物强化技术修复污染水体最为普遍的方法是直接投加菌种法，主要实施步骤为：首先，由工厂或车间集中扩大培养水处理专用菌种，并配置成复合菌液成品，然后，将工厂或车间培育的微生物菌种运输到工程实施现场，周期性地运用操作工人向污染水体水面喷洒复合菌液。该方法存在的主要问题是：1、由于工厂或车间生产能力有限，而复合菌液需要周期性喷洒，导致需要频繁采用物流运输复合菌液成品至工程实施现场，运输成本高且风险大，从而增大工程建设期和营运期成本；2、采用人工周期性向污染水体水面喷洒复合菌液，人工成本较高，且喷洒过程存在安全隐患；3、无法依据专用微生物的特性是实现专用微生物的复合培养与投加。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种序批式微生物孵化系统，通过在线培养、在线投放微生物以解决微生物强化技术工程实施上运输、人工喷洒存在的人力成本高、实施稳定性差、安全风险大的问题，并且能够根据不同微生物的特性进行培养和投放。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种序批式微生物孵化系统，包括好氧微生物培养罐、厌氧微生物培养罐、进水管线和出水管线；所述好氧微生物培养罐包括罐体和为罐体提供曝气的曝气系统，所述厌氧微生物培养罐包括罐体和为罐体内提供光照的光源；所述进水管线为好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐供水，所述出水管线将好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐培养好的微生物投放至水体内。

进一步地，所述进水管线上设有原水净化模块，所述原水净化模块包括按原水流动方向依次设置的自吸泵、砂滤器和消毒器，所述自吸泵用以抽吸水体内的原水。

进一步地，所述进水管线包括主进水管和与主进水管连接的支进水管，所述原水净化模块位于主进水管上；所述出水管线包括主出水管和与主出水管连接的支出水管，所述主出水管的出口位于水体内；还包括三通管，所述支进水管和支出水管与三通管的直通两端连通，所述三通管的中通端与相应的好氧微生物培养罐或厌氧微生物培养罐的罐体的中部连通；所述支进水管和支出水管上分别设有电磁阀。

进一步地，所述好氧微生物培养罐还包括为其罐体内提供光照的光源；所述厌氧微生物培养罐还包括为其罐体内提供曝气的曝气系统。

进一步地，所述光源为LED灯。

进一步地，所述曝气系统包括气泵和气管，所述气管将气泵产生的氧气送至相应的罐体内。

进一步地，所述好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐的罐体内均设有ORP探头、加热元件和pH探头。

进一步地，所述罐体内设有搅拌轴，所述搅拌轴上设有可与罐体内壁接触的毛刷。

进一步地，还包括溢流管线和排空管线，所述溢流管线与罐体的上部连接将罐体内的水溢流至水体内；所述排空管线与罐体底部连接将罐体内的液体排空至水体内。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的序批式微生物孵化系统，通过在线培养、在线投放微生物以解决微生物强化技术工程实施上运输、人工喷洒存在的人力成本高、实施稳定性差、安全风险大的问题，并且能够根据好氧微生物和厌氧微生物的特性进行培养和投放。

附图说明

图1为本实用新型一种序批式微生物孵化系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

请参阅图，本实用新型提供一种技术方案：一种序批式微生物孵化系统，该系统安装于待治理的水体旁，该系统包括好氧微生物培养罐1、厌氧微生物培养罐2、进水管线3和出水管线4。其中：

好氧微生物培养罐1包括罐体11和为罐体提供曝气的曝气系统12，好氧微生物培养罐1用于培养和投放好氧微生物，好氧微生物是需要在有氧存在的条件下才能生长或生存的微生物，曝气系统将氧气送至罐体内，为罐体内的好氧微生物提供氧气。曝气系统12包括气泵13和气管14，气管14的进气端与气泵13连接，气管14的出气端141与好氧微生物培养罐1的罐体11底部连通，气泵产生的氧气通过气管进入罐体内从而使好氧微生物与氧气充分接触。

好氧微生物培养罐1的罐体11内还设有搅拌轴51、加热元件52、pH探头53和ORP探头54。搅拌轴51由减速电机55驱动旋转，搅拌轴51上的叶轮或搅拌臂用于对微生物液搅拌使微生物与营养基质及水充分混合。加热元件52将培养周期内的水温控制在25℃-35℃，以较适宜温度培养微生物菌。ORP探头54用以测量微生物液的ORP值，气泵13的开启与关闭则由罐体11内微生物液的ORP值决定，当ORP值小于设定下限值时，启动气泵13，当ORP值大于设定上限值时，关停气泵13。

厌氧微生物培养罐2包括罐体11和为罐体11内提供光照的光源56，厌氧微生物培养罐2用于培养光合细菌等厌氧微生物，光合细菌在有光照缺氧的环境中进行光合作用而生长，通过光源56对罐体11内的光合细菌提供光照以使其生长。光源优选LED灯，LED灯的光谱比日光灯更连续，微生物菌生长更好。

厌氧微生物培养罐2的罐体11内还设有搅拌轴51、加热元件52和pH探头53，所述厌氧微生物培养罐2的搅拌轴51上设有与罐体11内壁接触的毛刷57。厌氧微生物培养罐2的搅拌轴51由减速电机55驱动旋转，搅拌轴51上的叶轮或搅拌臂用于对微生物液搅拌使微生物与营养基质及水充分混合。加热元件52将培养周期内的水温控制在25℃-35℃，以较适宜温度培养微生物菌。由于光合细菌具有趋光性，光合细菌容易贴附于罐体内壁从而阻碍光源穿过罐体11，降低了光的强度，影响光的利用效率和光合细菌的生长速率。毛刷57可以刷洗罐体11的内壁，将贴付于罐体11内壁上的光合细菌从罐体11内壁上刷落，实现搅拌与清洁罐体11内壁同时进行。

进水管线3包括主进水管31和与主进水管31连接的支进水管32；出水管线4包括主出水管41和与主出水管41连接的支出水管42，主出水管41的出口位于水体内；还包括三通管6，支进水管和支出水管与三通管6的直通两端、63连通，三通管6的中通端与相应的好氧微生物培养罐1或厌氧微生物培养罐2的罐体11的中部连通，也就是说罐体11的进出水位置位于其容积一半的高度上；支进水管32和支出水管42上分别设有电磁阀7.1、7.2。当需要将罐体1内进水时，支进水管32上的电磁阀7.1打开，支出水管4.2上的电磁阀7.2关闭，水经主进水管31、支进水管32、三通管6进入相应的罐体11内，微生物菌种和营养基质通过投料器38注入罐体11，水、微生物菌种和营养基质构成了微生物菌液。当微生物菌培养完成后，支出水管上的电磁阀打开，培养完成后的微生物菌液经三通管、支出水管和主出水管后进入需要治理的水体内。

进水管线3为好氧微生物培养罐1和厌氧微生物培养罐2的罐体11内供水，为了能够直接将水体内的原水供给罐体，进水管线3的主进水管31上设有原水净化模块8，原水净化模块8包括按原水流动方向依次设置的自吸泵81、砂滤器82和消毒器83，自吸泵81用以抽吸水体内的原水，原水经砂滤器82过滤砂子和消毒器83消毒后送至各罐体11内。

本系统的工作原理是：原水通过自吸泵81进入砂滤器82和消毒器83处理并由PLC控制向各罐体11逐一进水，进水完毕后，投料器58启动向罐体11内投放单次培养周期内所需的微生物和营养基质。依据好氧微生物的特性，启动好氧微生物培养罐1的减速电机55、加热元件52和曝气系统12，减速电机55带动搅拌轴51对好氧微生物培养罐1内的微生物液进行搅拌，曝气系统12为好氧微生物提供所需的氧气；依据厌氧微生物的特性，启动厌氧微生物培养罐2的减速电机55、加热元件52和光源56。整个培养周期内pH探头53自动监控，用以发现单个孵化器内培养过程出现的异常情况。当本次培养周期结束后，出水管线4上的电磁阀7.2打开，单个序批式微生物孵化器开始出水，将微生物混合液外排至污染水体，出水口位于容器1/2高度处，出水量达到容器一半容积后，即停止出水。本次培养及自动投放完毕，进入下个重复的周期。

好氧微生物培养罐1的罐体11外也设有光源56，同时，好氧微生物培养罐1的搅拌轴51上也设有与其罐体内壁接触的毛刷57；厌氧微生物培养罐2的罐体11与气管14的出气端141连接，所述厌氧微生物培养罐2的罐体内设有OPR探头54。也就说是好氧微生物培养罐1与厌氧微生物培养罐2的结构相同，当厌氧微生物培养罐2的光源56功能损坏时，则以好氧微生物培养罐1替代已损坏光照功能的厌氧微生物培养罐2，启动好氧微生物培养罐1的光源56同时关闭曝气，用好氧微生物培养罐1来培养厌氧微生物；反之亦然，若好氧微生物培养罐1的发生曝气功能损坏时，则以厌氧微生物培养罐2替代已损坏曝气功能的好氧微生物培养罐1，启动厌氧微生物培养罐2的曝气功能同时关闭光源，即在整个系统中实现好氧微生物培养罐1和厌氧微生物培养罐2的相互转换、互为备用。

还包括溢流管线9和排空管线10，溢流管线9与罐体11的上部连接将罐体11内的水溢流至水体内，溢流管线9上对应每个罐体设有存水弯91，形成水封，防止培养光合细菌时空气进入罐体11；排空管线10与罐体11底部连接将罐体11内的液体排空至水体内。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种序批式微生物孵化系统，其特征在于：包括好氧微生物培养罐、厌氧微生物培养罐、进水管线和出水管线；所述好氧微生物培养罐包括罐体和为罐体提供曝气的曝气系统，所述厌氧微生物培养罐包括罐体和为罐体内提供光照的光源；所述进水管线为好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐供水，所述出水管线将好氧微生物培养罐和厌氧微生物培养罐培养好的微生物投放至水体内。

2.根据权利要求1所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述进水管线上设有原水净化模块，所述原水净化模块包括按原水流动方向依次设置的自吸泵、砂滤器和消毒器，所述自吸泵用以抽吸水体内的原水。

3.根据权利要求2所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述进水管线包括主进水管和与主进水管连接的支进水管，所述原水净化模块位于主进水管上；所述出水管线包括主出水管和与主出水管连接的支出水管，所述主出水管的出口位于水体内；还包括三通管，所述支进水管和支出水管与三通管的直通两端连通，所述三通管的中通端与相应的好氧微生物培养罐或厌氧微生物培养罐的罐体的中部连通；所述支进水管和支出水管上分别设有电磁阀。

4.根据权利要求1-3任一项所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述好氧微生物培养罐的罐体内设有搅拌轴、加热元件、pH探头和ORP探头；所述厌氧微生物培养罐的罐体内设有搅拌轴、加热元件和pH探头，所述厌氧微生物培养罐的搅拌轴上设有与罐体内壁接触的毛刷。

5.根据权利要求4所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述光源为LED灯。

6.根据权利要求4所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述曝气系统包括气泵和气管，所述气管将气泵产生的氧气送至相应的罐体内。

7.根据权利要求4所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：所述好氧微生物培养罐的罐体外设有光源，所述好氧微生物培养罐的搅拌轴上设有与罐体内壁接触的毛刷；所述厌氧微生物培养罐的罐体与气管连接，所述厌氧微生物培养 罐的罐体内设有OPR探头。

8.根据权利要求4所述的序批式微生物孵化系统，其特征在于：还包括溢流管线和排空管线，所述溢流管线与罐体的上部连接将罐体内的水溢流至水体内，所述溢流管线上设有存水弯；所述排空管线与罐体底部连接将罐体内的液体排空至水体内。