CN208250079U - 一种无菌水制备系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了水处理设备技术领域的一种无菌水制备系统，旨在解决现有水处理设备结构复杂、成本较高的技术问题，该系统包括进水管路、过滤器、臭氧进气管、中间储罐、热交换器和无菌水储罐；所述过滤器内设有上、中、下三层活性炭吸附层，所述过滤器顶部与所述进水管路连通、底部与所述中间储罐连通；所述臭氧进气管盘设于所述过滤器底部、且与臭氧发生器连通；所述中间储罐的底部设有蒸汽进气管；所述热交换器的管程串接于所述中间储罐与无菌水储罐之间、壳程串接于进水管路与过滤器之间。本实用新型结构简单，成本较低，且易于操作，稳定性强，耗能低，可广泛应用于食品、药品、化工等行业的生物发酵过程。

Description

一种无菌水制备系统

技术领域

本实用新型涉及水处理设备技术领域，具体涉及一种无菌水制备系统。

背景技术

在生物发酵过程中需要消耗大量的水，现在大部分生物发酵厂家都直接使用自来水或地下水进行生物发酵，只有少量的生物发酵厂家使用无菌水用于生物发酵的生产过程。自来水或地下水中含有很多的杂菌，即便是供饮用的自来水中也含有一定的杂菌和大肠杆菌，受水质问题的影响，在生物发酵生产中经常出现生物发酵的终端产品质量不稳定问题。

微生物纯种发酵过程中，发酵液彻底灭菌是发酵工艺至关重要一步，但现有的水处理设备都比较复杂，存在造价高，操作繁琐等缺点。

臭氧是已知的氧化剂之一，在实际使用中，臭氧呈现出突出的杀菌、消毒、降解农药的作用，是一种高效光谱杀菌剂，臭氧可使细菌、真菌等菌体的蛋白质外壳氧化变性，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等。

蒸汽灭菌有间歇式及连续灭菌两种，间歇式灭菌一般将高温蒸汽通入配好发酵液的发酵罐中，直接加热到120℃左右，排除罐顶空气后，在此温度下保温三十分钟，达到除菌的效果，然后冷却至发酵温度进行发酵；连续灭菌，俗称连消，就是将配制好的培养基经连消塔将培养基升温到128℃，然后由连消塔打入维持罐保温维持5-10分钟，排出后进入发酵罐进行冷却并发酵。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种无菌水制备系统，以解决现有水处理设备结构复杂、成本较高的技术问题。

本实用新型所采用的技术方案为：

本实用新型所采用的技术方案为：

设计一种无菌水制备系统，包括进水管路、过滤器、臭氧进气管、中间储罐、热交换器和无菌水储罐；所述过滤器内设有活性炭吸附层，所述活性炭吸附层包括在竖直方向上间隔设置的上吸附层、中间吸附层和下吸附层，所述过滤器顶部设有用于连接所述进水管路的入口、底部设有出口；所述臭氧进气管呈螺旋状盘设于所述过滤器底部、且与臭氧发生器连通，所述臭氧进气管上设有布气头；所述中间储罐的进水口与所述过滤器的出口连通，且底部设有向其内部液体中通入蒸汽的蒸汽进气管，顶部设有泄压阀；所述热交换器的管程串接于所述中间储罐与无菌水储罐之间、壳程串接于进水管路与过滤器之间，且管程与壳程内液体流向相反。

优选的，所述上吸附层为颗粒活性炭，所述中间吸附层和下吸附层为蜂窝煤活性炭。

优选的，所述管程包括无菌水入口和无菌水出口，所述壳程包括热回收进口和热回收出口，所述无菌水入口与所述中间储罐通过第二支管对应连通，所述第二支管上设有第二阀门，所述无菌水出口与所述无菌水储罐之间通过第三支管对应连通，所述第三支管上设有第三阀门；所述热回收进口与所述进水管路连通，所述热回收出口与所述过滤器入口连通。

优选的，所述中间储罐至少有两个，所述无菌水储罐至少有两个。

优选的，所述中间储罐通过第一支管与所述过滤器的出口连通，且所述第一支管上设有第一阀门。

优选的，所述臭氧发生器与臭氧进气管之间设有臭氧输送管，所述臭氧输送管弯折呈U型、且开口朝下。

与现有技术相比，本实用新型的有益技术效果是：

1、本实用新型结构简单，成本较低，且易于操作，稳定性强，耗能低，可广泛应用于食品、药品、化工等行业的生物发酵过程。

2、本实用新型采用活性炭吸附、臭氧杀菌和蒸汽杀菌法相结合，克服了单一方式制备无菌水效果差、可靠性差、维护困难的缺点；同时从中间储罐内排出的高温无菌水通过热交换器对进水管路的自来水进行预热，这样既降低了无菌水冷却时的电能消耗，又减少了蒸汽的消耗。

3、本实用新型采用活性炭三级吸附的方式、可有效滤除自来水中的各类杂质，采用臭氧杀菌和活性炭吸附联用的方法，将臭氧杀菌、活性炭物理吸附技术合为一体，无需设置多个设备，占地面积小、造价低廉，同时活性炭又可避免臭氧气体外泄造成二次污染。自来水在塔本体内自上而下运动，臭氧气体在塔本体内自下而上运动，这样有利于臭氧气体与自来水充分融和。

4、本实用新型臭氧输送管弯折呈U型、且开口朝下可有效防止液体倒流。

5、本实用新型设置有多个中间储罐，当其中一个中间储罐进行蒸汽杀菌时，可以将经过初步杀菌的自来水通入其他空闲的中间储罐，这样可保证系统运行的连续性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为过滤器底部结构示意图；

图3为过滤器结构示意图；

1为进水管路，2为过滤器，3为臭氧进气管，4为中间储罐，5为热交换器，6为无菌水储罐，7为活性炭吸附层，8为上吸附层，9为中间吸附层，10为下吸附层，11为入口，12为出口，13为臭氧发生器，14为布气头，15为进水口，16为蒸汽进气管，17为泄压阀，18为无菌水入口，19为无菌水出口，20为热回收进口，21为热回收出口，22为第一支管，23为第一阀门，24为第二支管，25为第二阀门，26为臭氧输送管，27为出水口，28为第三支管，29为第三阀门。

具体实施方式

下面结合附图和实施例来说明本实用新型的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本实用新型，并不以任何方式限制本实用新型的范围。以下实施例中所涉及的单元模块零部件、结构、机构或传感器等器件，如无特别说明，则均为常规市售产品。

实施例：如图1-图3所示，一种无菌水制备系统，包括进水管路1、过滤器2、臭氧进气管3、中间储罐4、热交换器5和无菌水储罐6；过滤器2内设有活性炭吸附层7，活性炭吸附层7包括在竖直方向上间隔设置的上吸附层8、中间吸附层9和下吸附层10，上吸附层8为颗粒活性炭，中间吸附层9和下吸附层10为蜂窝煤活性炭；过滤器2顶部设有用于连接进水管路1的入口11、底部设有供水体流出的出口12，自来水通过进水管路1进入过滤器2后喷洒于活性炭吸附层7之上；臭氧进气管3呈螺旋状盘设于过滤器2底部、且与臭氧发生器13连通，臭氧进气管3上设有布气头14，为了防止布气头14被氧化，布气头14采用钛板材质制作而成，布气头14能使臭氧与自来水充分接触；中间储罐4的进水口15与过滤器的出口12通过第一支管22连通，且第一支管22上设有第一阀门23，中间储罐4底部设有向其内部液体中通入蒸汽的蒸汽进气管16，顶部设有泄压阀17；热交换器5的管程串接于中间储罐4与无菌水储罐6之间、壳程串接于进水管路1与过滤器2之间，且管程与壳程内液体流向相反。

管程包括无菌水入口18和无菌水出口19，壳程包括热回收进口20和热回收出口21，无菌水入口18与中间储罐4的出水口27通过第二支管24对应连通，且第二支管24上设有第二阀门25，无菌水出口19与无菌水储罐6之间通过第三支管29对应连通，且第三支管29上设有第二阀门28；热回收进口20与进水管路1连通，热回收出口21与过滤器入口11连通。

在本实施例中，为了增大无菌水的产能以及实现无菌水的连续生产，中间储罐4的数量为2-10个，无菌水储罐6的数量为2-6个。

在本实施例中，为了防止液体倒流进入臭氧发生器13，在臭氧发生器13与臭氧进气管3之间设有臭氧输送管26，臭氧输送管26弯折呈U型、且开口朝下。

上述无菌水制备系统的操作使用方法如下：

自来水通过进水管路1进入过滤器2后喷洒于活性炭吸附层7之上，臭氧气体从臭氧进气管3进入过滤器2内，再从布气头14扩散出，自来水在过滤器2内自上而下运动，臭氧气体在过滤器2内自下而上运动，有利于臭氧气体与自来水充分融和。

活性炭吸附层7包括上吸附层8、中间吸附层9和下吸附层10，上吸附层8为颗粒活性炭，中间吸附层9和下吸附层10为蜂窝煤活性炭，上吸附层8、中间吸附层9和下吸附层10在过滤器2内由上至下依次间隔设置，这样自来水在先后经过三层吸附层后就完成了对杂质的吸附净化。在进行活性炭物理吸附净化的同时，臭氧气体也与自来水充分融合，对自来水进行初步杀菌，且完成初步杀菌后的自来水通过第一支管22进入中间储罐4进行蒸汽杀菌，三十分钟后，中间储罐4排出的高温无菌水经热交换器5降温后进入无菌水储罐6，同时通过热交换器5的作用，不仅完成了无菌水的冷却，还对进水管路1内的自来水进行预热，间接减少了蒸汽用量，降低生产成本。

本系统设置有多个中间储罐4，当其中一个中间储罐4进行蒸汽杀菌时，可以将经过初步杀菌的自来水通入其他空闲的中间储罐4，这样可保证系统运行的连续性。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种无菌水制备系统，其特征在于，包括进水管路、过滤器、臭氧进气管、中间储罐、热交换器和无菌水储罐；所述过滤器内设有活性炭吸附层，所述活性炭吸附层包括在竖直方向上间隔设置的上吸附层、中间吸附层和下吸附层，所述过滤器顶部设有用于连接所述进水管路的入口、底部设有出口；所述臭氧进气管呈螺旋状盘设于所述过滤器底部、且与臭氧发生器连通，所述臭氧进气管上设有布气头；所述中间储罐的进水口与所述过滤器的出口连通，且底部设有向其内部液体中通入蒸汽的蒸汽进气管，顶部设有泄压阀；所述热交换器的管程串接于所述中间储罐与无菌水储罐之间、壳程串接于进水管路与过滤器之间，且管程与壳程内液体流向相反。

2.根据权利要求1所述的无菌水制备系统，其特征在于：所述上吸附层为颗粒活性炭，所述中间吸附层和下吸附层为蜂窝煤活性炭。

3.根据权利要求1所述的无菌水制备系统，其特征在于：所述管程包括无菌水入口和无菌水出口，所述壳程包括热回收进口和热回收出口，所述无菌水入口与所述中间储罐通过第二支管对应连通，所述第二支管上设有第二阀门，所述无菌水出口与所述无菌水储罐之间通过第三支管对应连通，所述第三支管上设有第三阀门；所述热回收进口与所述进水管路连通，所述热回收出口与所述过滤器入口连通。

4.根据权利要求3所述的无菌水制备系统，其特征在于：所述中间储罐至少有两个，所述无菌水储罐至少有两个。

5.根据权利要求4所述的无菌水制备系统，其特征在于：所述中间储罐通过第一支管与所述过滤器的出口连通，且所述第一支管上设有第一阀门。

6.根据权利要求1所述的无菌水制备系统，其特征在于：所述臭氧发生器与臭氧进气管之间设有臭氧输送管，所述臭氧输送管弯折呈U型、且开口朝下。