CN212426023U - 一种用于污水处理的菌种培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于污水处理的菌种培养装置，包括保温壳、泥浆箱、潜水搅拌器、培养罐，潜水搅拌器用于对培养罐内部的培养内罐进行搅拌；泥浆箱顶部安装有培养底座，培养底座上安装有培养罐，培养罐底部与排料总管一端连通，排料总管另一端分别与第一排料管、第二排料管一端连通；培养罐的侧壁上还安装有补光罩，补光罩内部安装有导光板，导光板上安装有第二透镜，第二透镜的光源输入端与第一光纤一端导光连接，第一光纤另一端通过可拆卸式光纤连接器与第二光纤导光连接，第二光纤另一端与第一透镜的聚焦点导光连接，第二透镜用于将太阳光聚焦至第二光纤，从而通过第二光纤将光传导至第二透镜，第二透镜将光发散后向培养罐照射。

Description

一种用于污水处理的菌种培养装置

技术领域

本实用新型涉及污水处理技术，特别是涉及一种用于污水处理的菌种培养装置。

背景技术

随着近几十年来的的工业发展，水体污染已经成为一个广泛而严重的环境问题。其中水体富营养化尤为明显，富营养化导致的水体发臭、发黑，从而使得水体内生命迹象全无，严重地污染了自然环境。而近几年政府对于环境保护意识、治理被污染水体决心不断提高，对于水体污染的治理已经成为目前主要的环境治理项目。而水体富营养化的主要原因是水体中有机物含量过高，主要是氨、氮、硫、磷等元素含量偏高导致。因此要实现对这类水体进行治理，那么势必要将相关污染元素降低至合理水平，从而使得水体可以满足相关动植物的使用、生存，最终构建水体循环系统，以实现水体的彻底治理。

目前水体治理主要是采用投放药剂、微生物、种植相关植物的方式，其中微生物、种植相关植物为生物治理手段，其治理效果好，后期反弹概率低，而且不会造成二次污染，因此是目前最主要的治理方式。其中投放相关的微生物，主要是硝化细菌、光合细菌、反硝化细菌、酵母菌(假丝酵母)、假单胞菌等，这些微生物主要承担消耗水体中过量的元素、提高水体溶解氧的功能，从而逐渐改善水体成分，以实现治理。目前投放方式只要是直接投放和通过生物挂膜的方式投放，这两种方式都需要首先培养、驯化微生物，然后将驯化后的微生物或活性污泥直接投放在目标水体中或使其吸附在生物挂膜上，不管哪种方式，其对相应的培养方法、设备都有较高的要求。而且需要根据不同的水质状况调节菌种搭配、相关培养方法，因此培养设备也需要可以灵活调节，从而适用于不同的培养工艺。

对此，申请人认为一种用于污水处理的菌种培养方法及其装置，其可以根据菌剂的搭配灵活调整，从而适应于不同的菌剂驯化、培养。在于本案同日申报的、名为“一种用于污水处理的菌种培养方法及其装置”的中国发明专利申请中已经公开了解决上述问题的技术方案。而本案的目的在于公开一种用于污水处理的菌种培养装置，其用于实施上述培养方法，且可以实现自动培养、排放、搅拌、光照等功能。

实用新型内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于污水处理的菌种培养装置。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于污水处理的菌种培养装置，包括保温壳、泥浆箱、潜水搅拌器、培养罐，泥浆箱、潜水搅拌器、培养罐均安装在保温壳内，潜水搅拌器用于对培养罐内部的培养内罐进行搅拌；

所述泥浆箱顶部安装有培养底座，培养底座上安装有培养罐，培养罐底部与排料总管一端连通，排料总管另一端分别与第一排料管、第二排料管一端连通，所述第一排料管、第二排料管另一端分别串联排料泵、热感阀后接入目标水体中；培养内罐还分别与泥浆输入管、补水管一端连通，所述泥浆输入管一端装入泥浆箱内且与第二泥浆泵的出口连通，所述第二泥浆泵的进口与泥浆箱内部的泥浆连通；所述补水管一端装入水箱内，水箱内部中空且存储有用于向培养内罐补充的水；

所述培养罐的侧壁上还安装有补光罩，补光罩内部安装有导光板，导光板上安装有第二透镜，第二透镜的光源输入端与第一光纤一端导光连接，第一光纤另一端通过可拆卸式光纤连接器与第二光纤导光连接，第二光纤另一端与第一透镜的聚焦点导光连接，第二透镜用于将太阳光聚焦至第二光纤，从而通过第二光纤将光传导至第二透镜，第二透镜将光发散后向培养罐照射。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的培养设备采用全自动供水、供给污泥、供给菌剂的方式，因此可以实现自动化培养、投放。在实际使用时，可以在目标水体旁安装本实用新型的培养设备，通过边培养、边投放的技术，可以及时补充水体中的微生物，从而实现治理的连续性以及保证微生物的活性。另外本实用新型通过潜水搅拌器进行升降、多角度搅拌的方式，能够实现培养罐内的物质获得充分、均匀的搅拌，也就能够大大提高微生物的繁殖速度，从而提高培养效率。另外本实用新型的培养设备采用第一透镜、光纤、第二透镜将自然光导入的方式，可以利用自然光对培养罐进行照射，从而有效地对培养罐进行加热以及对培养内罐内部进行充分照射，也就能够地降低能耗。

附图说明

图1-图4是培养装置的结构示意图。

图5-图6是抽吸头组件的结构示意图。

图7-图16是培养装置的结构示意图。其中图14、图15为排料总管轴线所在的两个相互垂直的中心面处剖视图。

图17是电气罩、密封浮板处结构示意图。

图18-图19是热感罩结构示意图。

图20-图21是清洗机构结构示意图。图21是图20中A-A剖视图。

图22-图26是潜水搅拌器的结构示意图。其中图25是立杆轴线所在的中心面处一个方向剖视图；图26是立杆轴线所在的中心面处另一个方向剖视图。

图27是潜水搅拌器的角度调节架处结构示意图。

图28是潜水搅拌器的搅拌模块处结构示意图。

图29是潜水搅拌器的搅拌模块处结构示意图(调角转轴轴线所在中心面处剖视图)。

图30是潜水搅拌器的搅拌模块处结构示意图(导向轴轴线所在中心面处剖视图)。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

由于与本案同日申报的、名为“一种用于污水处理的菌种培养方法及其装置”的中国实用新型专利申请中记载的培养方法要求将培养后的污泥、水混合物间歇性排出，从而实现连续投加的效果，而目前的培养罐大多是成罐培养，也就是一罐培养完后全部输出，然后再次进行培养，这种方式显然不适合本实用新型，而且本实用新型需要太阳光照，目前的培养罐没有此类设计，再者就是为了保证本实用新型混合的均匀性，需要进行充分、均匀搅拌，而目前的固定式(轴向固定)搅拌轮显然无法做到这一点，而且本实用新型的搅拌不需要时刻进行，一般有周期性定时启动和散热需求启动，散热需求启动就是水温过高时，自动启动以进行搅拌，从而起到降温的效果。目前的散热需求启动大多是搭载温度传感器，通过工控机采集温度传感器的参数以判断是否启动搅拌，这种方式局限性很大，首先温度传感器采集温度时只是采集的局部温度，其次整个工作环境十分恶劣，会大大影响温度传感器的精度、寿命，而且温度传感器的价格还比较高。

对此，实用新型人设计了与上述的培养方法相适配的培养装置，参见图1- 图28，所述培养装置包括保温壳B110，保温壳B110上安装有抽吸底板B120、顶盖B140、电气罩B160，抽吸底板B120、电气罩B160分别安装在保温壳B110 上，所述抽吸底板B120上安装有第一泥浆泵B531、第一流量计B532，所述第一泥浆泵B531的进口、出口分别与第一泥浆抽吸管B350一端、第一流量计B532 的进口连通，所述第一流量计B532的出口与泥浆箱B450内部连通，所述第一泥浆抽吸管B350另一端通过法兰与第二泥浆抽吸管B320一端连通，第二泥浆抽吸管B320另一端与抽吸头组件的抽吸内腔B412连通，抽吸内腔B412设置在抽吸壳B410内，抽吸壳B410的侧壁上还设置有数个贯穿的抽吸槽B411，所述抽吸槽B411将抽吸内腔B412内外连通，所述抽吸内腔B412内部还安装有转动叶轮B440、抽吸端板B450，所述转动叶轮B440套装固定在抽吸转轴B430一端上，抽吸转轴B430另一端穿过抽吸端板B450后与抽吸行走轮B420装配固定，所述抽吸行走轮B420安装在抽吸壳B410外，且抽吸行走轮B420的端面上设置有数个行走凸起B421。使用时，第一泥浆泵对第二泥浆抽吸管B320施加抽吸负压，第二泥浆抽吸管B320对抽吸内腔B412产生负压，抽吸内腔B412内部通过负压对外部淤泥、水进行抽吸，使之穿过抽吸槽B411后就进入抽吸内腔B412 内，然后这些流体会穿过转动叶轮B440，从而驱使转动叶轮B440圆周转动，也就是驱使抽吸行走轮B420圆周转动，抽吸行走轮B420转动时，通过行走凸起 B421实现摆动，从而可以在淤泥中移动。这种设计一方面是为了使得抽吸头组件能够自动少量移动，另一方面是为了转动叶轮B440对流体进行打散，从而防止流体堵塞后续管道。使用时，抽吸行走轮B420并不是贴紧在淤泥最底层，而是悬浮在淤泥层中，从而避免吸入大颗粒固体造成堵塞，这也使得抽吸行走轮 B420转动时可以产生圆周方向的摆动力，从而使得抽吸行走轮B420可以小范围内移动，也就可以保证第二泥浆抽吸管B320能抽吸足量的淤泥，因为一旦抽吸行走轮B420不动，那么就只能抽吸其固定点周围的淤泥，一旦这些淤泥量过少，则无法保证对第二泥浆抽吸管B320的淤泥供应。

所述第一流量计B532、第一泥浆泵B531分别安装在底罩B130内，底罩B130 安装在抽吸底板B120上，从而保护其内部的第一流量计B532、第一泥浆泵B531。所述泥浆箱B450内部中空且其内部还与泥浆排水管B343一端连通，所述泥浆排水管B343安装在泥浆箱B450内侧顶部。使用时，第一泥浆泵向泥浆箱供应的泥浆、水混合物进入泥浆箱B450内，然后水会上浮，从而使得分离出来的水从泥浆排水管B343排出，以使得泥浆沉淀、存储在泥浆箱B450内。

所述泥浆箱B450顶部安装有培养底座B460，培养底座B460上安装有培养罐B470，培养罐B470内部为中空的培养内罐B471、底部为锥形底B473，锥形底B473内侧为由上至下直径逐渐变小的锥形腔，且锥形底B473最底部与排料总管B340一端连通，排料总管B340另一端分别与第一排料管B341、第二排料管B342一端连通，所述第一排料管B341、第二排料管B342另一端分别串联排料泵B580、热感阀后接入目标水体中。其中第一排料管B341可与喷头连通，从而喷洒携带菌种的液体(或固液混合物)。所述热感阀通过培养内罐B471内部的热量启动，从而在培养内罐B471内热量过高时打开，以及时排除培养内罐B471 内培养的微生物，以避免培养内罐B471内温度过高导致微生物大量死亡为影响最终的上水处理效果。排料泵B580用于将培养内罐中的液体、固液混合物抽送至第一排料管B341，使得第一排料管内的压力足够大而能够从喷头内喷出。

所述锥形腔内安装有锥形安装板B474，所述锥形安装板B474与潜水搅拌器 A的第二安装盘A142装配固定，从而支撑潜水搅拌器A。所述锥形底B473上沿着其侧壁上还设置有多个曝气孔B475，所述曝气孔B475贯穿锥形底B473且与供气孔B462一端连通，供气孔B462另一端与供气环B461连通，供气环B461 与单向气阀B544的出口连通，单向气阀B544的进口与气泵B543的出气口连通，气泵B543的进口与电磁换向气阀B542的出口连通，电磁换向气阀B542的第一进口、第二进口分别与大气、空调扇B541的出口连通，电磁换向气阀B542用于使其出口择一与第一进口、第二进口连通且初始状态时，电磁换向气阀B542 的出口与第一进口连通。空调扇B541的进口与大气连通，且空调扇B541用于调节其输出气流的温度，类似于现有的空调电扇，可以吸入大气，然后对吸入的气流进行加热和降温，本实施例可直接采用现有的空调电扇，然后将其排风端与电磁换向气阀B542的第二进口密封连通即可。这种设计主要是为了调节曝气气流的温度，从而可以调节水温，而且通过曝气气流调节水温具有调节速度快、均匀，不会对热源周围的微生物造成影响等优点。因为一旦采用电热管直接加热培养内罐内的液体，那么电热管周围的温度较高，因此会对这区域的微生物造成严重影响。

使用时，气泵B543启动，从而打开单向气阀B544后向供气环B461供气，供气环B461通过供气孔B462向曝气孔B475供气，气流从曝气孔B475内穿出，从而对培养内罐B471内的水进行曝气，以增加水中溶解氧，从而大大利于微生物的繁殖。优选地，所述供气孔B462由曝气孔B475一端向供气环B461一端向上倾斜设置，从而可以避免污泥进入供气环B461内造成堵塞。而且由于单向气阀的设置，供气环内会始终有一定的气压，只要气压足够大，就能够基本保证水、污泥不会进入供气环内，从而保证供气环的正常供气。供气环B461、供气孔B462均设置在培养底座B460内。

所述培养内罐B471内还分别安装有第一浮球阀B361、第二浮球阀B391，所述第一浮球阀B361的安装高度低于第二浮球阀B391的安装高度，本实施例中，第一浮球阀B361为培养内罐中污泥的最大高度，第二浮球阀B391为培养内罐中水的最高水位。所述第一浮球阀B361、第二浮球阀B391分别安装在泥浆输入管B360、补水管B390一端，所述泥浆输入管B360另一端装入泥浆箱B450 内且与第二泥浆泵B570的出口连通，所述第二泥浆泵B570的进口与泥浆箱B450 内部的泥浆连通。使用时，第二泥浆泵B570将泥浆箱B450内部的泥浆通过泥浆输入管B360抽送至培养内罐B471内，直到培养内罐B471内的泥浆高度达到关闭第一浮球阀B361的高度即可。本实施例是利用泥浆高度达到第一浮球阀 B361时，水对第一浮球阀B361的浮力关闭第一浮球阀B361。从而可以优有效地控制淤泥输入培养内罐B471的体积。

所述补水管B390另一端装入水箱B210内，水箱B210内部中空且存储有用于向培养内罐补充的水，所述水箱B210内部还与第一进水管B331一端连通，第一进水管B331另一端与水泵B550的出口连通，水泵B550的进口与第二进水管B330一端连通，第二进水管B330另一端接入水体中，本实施例的水体可以选用需要治理的目标水体或干净的自来水。使用时，水泵启动，从而向水箱B210 内补水，直到水箱内的水达到预设水位后水泵停止运行。所述水箱B210的顶部还与第一排气管B311连通，第一排气管B311用于将水箱内部与外部大气连通。

所述培养罐B470外部固定有搅拌安装块B472，所述搅拌安装块B472用于和第一安装盘A111装配，从而安装潜水搅拌器A。所述培养罐B470的侧壁上还安装有补光罩B230，补光罩B230内部安装有导光板B260，导光板B260上安装有第二透镜B250，第二透镜B250可以选用凹透镜，第二透镜B250的光源输入端与第一光纤B630一端导光连接，第一光纤B630另一端通过可拆卸式光纤连接器与第二光纤B620导光连接，第二光纤B620另一端与第一透镜B640的聚焦点导光连接，第二透镜B640选用凸透镜，其用于将太阳光聚焦至第二光纤B620，从而通过第二光纤B620将光传导至第二透镜B250，第二透镜将光发散后向培养罐B470照射，从而对培养内罐B471中的液体进行照射以大大利于光合细菌的生长，另外通过光照能够对培养内罐进行加热，从而降低加热所需要的能耗。当然，所述第二透镜B250处还可以安装模拟太阳光的太阳灯，从而在光照不足或夜间，可以打开太阳光灯进行照射。另外所述培养罐B470至少在与补光罩B230 装配处为透明状态，从而便于光线穿过。

优选地，所述第一透镜B640外部安装有护罩B150，且护罩B150、第一透镜B640均安装在顶盖B140上，顶盖B140安装在保温壳B110上，护罩B150采用透明材料制成。本实施例中，可以增加能够遮挡护罩B150的窗帘机构，从而在不需要光照时遮挡护罩B150即可。所述顶盖B150上安装有第二排气管B312，第二排气管B312与保温罩内部连通，从而排出保温罩内的气体。所述保温罩采用保温隔热材料制成，从而可以实现对培养罐的保温。

所述水箱B210安装在培养罐B470上方，所述培养罐B470上方还安装有菌种箱B220，菌种箱B220顶部开口且此开口通过菌种箱盖B221封闭。所述菌种箱B220内部为中空的菌种内腔B223，菌种内腔B223底部安装有两块导料块B222，两块导料块B222相互靠近的一侧面为导料斜面B2221，两块导料斜面B2221的间距由上至下逐渐变小且两块导料斜面B2221底部安装有菌种管B380，菌种管 B380一端穿出菌种箱B220且进入培养内罐B471上方，且菌种管B380位于菌种内腔B223中的部分上设置有进料缺槽B381，进料缺槽B381贯穿菌种管B380，菌种管B380内安装有螺旋叶片B710，螺旋叶片B710套装固定在菌种轴B810上，菌种轴B810一端穿出菌种箱B220、保温壳B110后与菌种电机B510的输出轴通过联轴器连接，菌种电机B510启动后能够驱动菌种轴B810圆周转动，从而使得螺旋叶片圆周转动以将菌种内腔中的菌种输出。由于螺旋叶片的输出量是稳定的，因此可以相对精确地控制菌种投放量。

所述菌种电机B510、空调扇B541、电磁换向气阀B542均安装在电气罩B160 的电气内罩B161中。所述电气内罩B161内还安装有工控机B520，工控机B520 用于收发解析控制控制指令，并进行参数计算、程序运行，本实施例的工控机可以采用PLC替代。所述工控机用于控制各个用电设备的启停、运行状态，以及接受第一流量计B532、温度传感器、液位计B262的信号并进行预设程序运行、参数计算。第一流量计B532用于探测通过其内部的淤泥、水混合体的流量，以判断泥浆箱B450内部是否已满，如果泥浆箱B450内部已满，则停止运行第一泥浆泵。

所述电气内罩B161底部安装有防水板B170，防水板B170与电气罩B160内壁之间构成漂浮槽B172，所述漂浮槽B172内卡合、可滑动地安装有密封浮板 B180，密封浮板B180底部与拉簧B610顶部装配固定，拉簧B610底部与漂浮槽 B172底部连接固定，所述防水板B170顶部设置有防水进气孔B171，所述电气罩B160与漂浮槽B172对应处设置有电气进气孔B162。密封浮板B180可以漂浮在水面上，本实施例选用泡沫或珍珠棉制作。初始状态时，在拉簧的作用下，将密封浮板B180下拉至最底部，使得电气进气孔B162通过漂浮槽B172与防水进气孔B171连通，从而使得气流能够进入电气内罩B161内，使得电磁换向气阀或空调扇在吸气时还能使得电气内罩中的气流流动，从而实现其内部电气设备的散热。而在水进入漂浮槽B172内时，密封浮板B180通过浮力克服拉簧的弹力上浮，直到密封浮板B180达到顶部以将防水进气孔B171密封，从而防止电气内罩进水。优选地，所述密封浮板B180面向电气进气孔B162一端上设置有数个导水槽B181，导水槽181用于使水穿过，从而在密封浮板B180被水淹没时能够通过水压对密封浮板B180施加向防水进气孔B171压紧的压力以增加对防水进气孔B171的密封性。这种设计主要是应对户外使用时，一旦水位超过防水进气孔B171，则自动将防水进气孔B171密封，且整个设备进入断电保护状态，以防止进水造成相关电气设备损坏。

优选地，所述热感阀包括热感阀壳B910，热感阀壳B910内部为中空的热感阀腔B911，热感阀腔B911中间部分分别与排料总管B340、第二排料管B342一端连通，且热感阀腔B911内卡合、密封、可滑动地安装有热感阀芯B930，热感阀芯B930初始状态时将排料总管B340、第二排料管B342密封隔断，且热感阀芯B930两端分别与第一热感气囊B920一侧、热感阀杆B940一端装配固定，所述热感阀杆B940上设置有受力环B941，受力环B941与热感阀腔B911的内壁之间安装有热感弹簧B950，热感弹簧B950用于对热感阀芯B930施加向第一热感气囊B920推动的弹力。所述第一热感气囊B920另一侧与热感阀腔B911的内壁装配固定，且第一热感气囊B920具有弹性，其在内部气压增加的前提下膨胀，从而驱动热感阀芯克服热感弹簧的弹力向热感弹簧移动，直到排料总管B340、第二排料管B342通过热感阀腔B911连通。初始状态时，第一热感气囊B920为收缩状态。

所述第一热感气囊B920内部通过热感气管B370与热感罩B240内部的热感内腔B242连通，所述热感罩B240安装在培养内罐B471的内壁上，且热感罩B240 的外壁上设置有数块导热片B241，所述热感内腔B242靠近导热片B241的内侧壁与第二热感气囊B270一侧装配固定，所述第二热感气囊B270安装在热感内腔B242中，且第二热感气囊B270内部为中空的膨胀内腔B271，膨胀内腔B271 内填充有30摄氏度左右受热膨胀的热膨胀材料B280，如异戊烷。所述第二热感气囊B270采用弹性、导热材料制成(如导热硅胶)且其初始状态时为收缩状态，所述第一热感气囊B920、热感内腔B242、膨胀内腔B271内填充有加压气体。导热片B241、热感罩B240均采用高导热系数材料制成，在培养内罐B471内的水温达到28℃左右时，热膨胀材料B280受热而体积增加，从而使得第二热感气囊B270膨胀，第二热感气囊B270膨胀后会挤压热感内腔B242内的空间，从而将其内部气体向第一热感气囊B920内挤压，第一热感气囊B920膨胀，从而驱动阀芯移动，直到排料总管B340、第二排料管B342连通，此时培养内罐内的物质会通过第二排料管B342排出，且补水管B390及时补水，从而将降低培养内罐内部的温度，以防止高温造成微生物大量死亡或活性锐减的问题。这种设计主要是针对停电、排料泵B580故障时最大限度保证培养内罐中的微生物活性或最大利用培养内罐中的微生的场景。因为停电后温度控制比较困难，很容易导致培养内罐中液体的温度过高。而排料泵B580时，由于排料泵B580不能及时排除培养内罐的液体，工控机可以控制培养内罐的液体温度逐渐上升至28摄氏度，从而通过第二排料管B342排出，此时主要是保证培养、投放工序的正常运行，且这个过程工控机需要记录并向操作中反馈。一旦第二热感气囊B270内部屋温度达到28摄氏度时，其内部的异戊烷会沸腾，从体积急剧膨胀，以驱动第二热感气囊B270膨胀，从而通过气压驱动第一热感气囊B920膨胀以打开热感阀芯。

优选地，所述热感罩B240两侧还分别安装有液位计B262、温度探头B261，温度探头B261接入温度传感器内，所述温度探头B261有多个，且沿着培养内罐轴线方向逐个分别以分别探测不同深度的水温。使用时，可以通过液位计B262、温度探头B261分别探测液位和水温。

在使用时，一旦达到排放时间，首先排料泵启动，从而将培养内罐中的物质输出至目标水体，然后启动第二泥浆泵向培养内罐中补充淤泥，第二浮球阀会自动补水，再启动菌种电机补充菌种，最后启动气泵开始曝气、启动潜水搅拌器开始搅拌。如果需要调节水温则启动空调扇、将电磁换向气阀与气泵连通，通过空调扇调节气流温度以实现温度的调控。

参见图20-图21，由于培养内罐B471的内壁上很容易吸附杂质，从而影响光照，特别是热感罩B240外壁上也很容易吸附杂质，严重影响其热传导效率。对此申请人还设计了刷洗机构，所述涮洗机构包括安装在培养内罐B471内的清洗刷B660，清洗刷B660靠近培养内罐B471的一侧上设置有刷毛B661，且清洗刷B660的上下两端分别设置有驱动环B662，所述驱动环B662内部内置有磁铁块B740，所述磁铁块B740采用永磁体制成。两个驱动环B662分别可圆周转动、不可轴向移动的卡装在上限位环B651、下限位环B652之间，所述上限位环B651、下限位环B652分别安装在培养内罐B471的内壁上；所述刷毛B661贴紧在培养内罐B471的内壁、热感罩B240的外壁上；所述培养罐B470外侧、与驱动环B662 对应处安装有电磁环B730，电磁环B730内侧安装有软铁棒B720，软铁棒B720 采用软铁制成且其外部缠绕有线圈B750，线圈B750通入直流电后产生磁场，这个磁场可以驱动磁铁块B740移动，从而驱动清洗刷B660圆周转动。清洗刷B660 转动时可通过刷毛B661刷洗培养内罐的内壁，从而清洁培养内罐。优选地，可以在每个补光罩B230、热感罩B240两侧分别安装软铁棒B720，两个软铁棒B720 上的线圈分别择一通电，从而使得清洗刷B660不断小角度圆周正反转，这样一方面能够降低清洗区域，从而节能，另一方面能够保证光照处、热感罩B240外壁的有效清洁。

参见图22-图30，所述潜水搅拌器A，包括第一支杆A110、第二支杆A120、调节支杆A130、立杆A140，所述第一支杆A110一端与第二支杆A120一端装配固定、另一端上固定有第一安装盘A111，使用时，第一安装盘A111安装在搅拌安装块B472上；所述第二支杆A120内部为中空的调节腔A121，调节腔A121与调节支杆A130一端卡合、可滑动装配，调节支杆A130另一端与立杆A140装配固定，调节螺栓A210穿过第二支杆A120后与调节支杆A130压紧，从而实现调节支杆A130与第二支杆A120之间的相对固定。使用时，可以松开调节螺栓A210，从而调整第二支杆A120与调节支杆A130之间的总长度。所述立杆A140上设置有立杆保持槽A141、且立杆A140底部设置有第二安装盘A142，第二安装盘A142 与锥形安装板B474装配固定或贴紧，从而支撑立杆A140。

所述立杆A140顶部固定有提升底板A150，提升底板A150上分别固定有两块相互平行安装的提升立板A151，两块提升立板A151分别与提升转轴A220可圆周转动装配，提升转轴A220一端穿出其中一块提升立板A151后与第二带轮 A412装配固定，第二带轮A412通过皮带A410与第一带轮A411连接并构成带传动机构，所述第一带轮A411套装固定在提升输出轴A311上，提升输出轴A311 一端穿过其中一块提升立板A151后装入提升电机A310内，提升电机A310固定在提升底板A150上且其通电后能够驱动提升输出轴A311在圆周方向上正反转。所述提升转轴A220上套装固定有提升卷线筒A420，提升卷线筒A420与提升拉索A510一端装配固定且可与提升拉索A510缠绕，提升拉绳A510另一端与角度调节架A160装配固定，角度调节架A160上分别安装有两块相互平行的角度调节板A161、角度调节电机A320，所述两块角度调节板A161分别与两根轴线平行安装的角度调节轴A230可圆周转动装配，其中两根角度调节轴A230一端穿出其中一块角度调节板A161后分别与一个第一调角齿轮A450装配固定，两个第一调角齿轮A450之间通过至少两个中转齿轮A460啮合传动，或两个第一调角齿轮A450直接啮合传动。这种设计主要是要保证两个第一调角齿轮A450的转向相反。所述中转齿轮A460套装固定在中转齿轴A260上且与之可圆周转动装配，中转齿轴A260安装在与之靠近的角度调节板A161上。其中一根角度调节轴A230一端还与角度调节电机A320的输出轴通过联轴器连接，从而使得角度调节电机A320启动后能够驱动与之连接的角度调节轴A230在圆周方向上正反转。

所述角度调节架A160上还设置有与立杆保持槽A141卡合、可滑动装配的角度调节架块A162。使用时，通过角度调节架块A162与立杆保持槽A141配合，可以对角度调节架A160沿着立杆A140轴向移动提供导向、且增加移动时的稳定性。

两根角度调节轴A230上还分别套装固定有一个调角卷线筒A420，两个调角卷线筒A430分别与第一调角拉索A521、第二调角拉索A522一端装配固定且可与之缠绕；所述第一调角拉索A521、第二调角拉索A522另一端分别绕过一个调角转轮A440，且第一调角拉索A521、第二调角拉索A522绕过调角转轮A440的一端分别与第二调角端A182、第一调角端A181装配固定，所述第二调角端A182、第一调角端A181分别设置在搅拌模块的搅拌架A180上。

搅拌模块还包括搅拌电机A330、两块搅拌立板A183，两块搅拌立板A183 中间部分分别通过调角转轴A250与搅拌架A180铰接，第二调角端A182、第一调角端A181分别设置在搅拌立板A183位于以与装配处调角转轴A250为中间部位的两端，所述搅拌架A180位于第二调角端A182处安装有搅拌电机A330，搅拌电机A330的输出轴上安装有叶轮A331，使用时搅拌电机A330通电，从而驱动叶轮A331圆周转动，从而实现对水体的搅拌。由于涉及到潜水，因此搅拌电机A330需要选用防水电机或进行防水处理，本实施例中直接选用现有的防水电机或潜水搅拌器电机即可。

所述搅拌架A180套装、可轴向滑动地安装在立杆A140上，且调角转轴A250 有两根，两根调角转轴A250分别对应一块搅拌立板A183，其中一根调角转轴 A250一端穿出与之靠近的搅拌立板A183后与编码器A350的输入轴连接，所述调角转轴A250固定在搅拌架A180上且与搅拌立板A183可圆周转动装配，编码器A350的外壳固定在与之靠近的搅拌立板A183上。这种设计使得在调节叶轮的搅拌角度时，搅拌立板A183会随之产生角度转动，从而带动编码器A350的外壳与其输入轴产生圆周转动，从而实现对搅拌立板A183转动角度的探测，这就为后续的精确匹配工艺参数提供了可能。

优选地，所述编码器A350外部安装有防水罩A530，防水罩A530密封安装在与之靠近的搅拌立板A183上，从而对编码器A350进行防水保护。

所述搅拌立板A183还安装有导热壳A340、水压组件A600，所述水压组件 A600包括水压壳A610，水压壳A610内部为中空的水压腔A611，水压腔A611至少一端开口且开口端固定有安装框A625，安装框A625内侧安装有具有弹性的薄膜A630，所述安装框A625、薄膜A630将水压腔A611的开口端密封，所述薄膜 A630位于水压腔A611的一侧与水压推杆A640一端贴紧或固定，所述水压推杆 A640另一端穿过第四水压板A624后与第三水压板A623装配固定，所述第四水压板A624固定在水压腔A611内，所述第三水压板A623可在水压腔A611内沿着水压推杆A640轴向滑动；

所述第三水压板A623位于水压腔A611内的两侧还分别安装有第二开关 A362、第三开关A363，所述第二开关A362、第三开关A363的触发端分别面向第三水压板A623的端面且分别固定在第二水压板A622、第四水压板A624上，所述第二水压板A622固定在水压腔A611内，所述第二水压板A622、第四水压板A624分别与导向轴A270两端装配固定，导向轴A270贯穿第三水压板A623 且与之可轴向滑动装配，且导向轴A270位于第三水压板A623和第二水压板A622 之间的部分上套装有水压弹簧A740，所述水压弹簧A740用于对第三水压板A623 施加向薄膜推动的弹力。

所述第二开关A362、第三开关A363均为触压式开关，其被触压后会向外输出电信号，且此电信号输入安装在升降底板A150上的控制器(本实施例的控制器为工控机B520或独立的PLC)内，所述控制器用于收发解析控制指令并进行参数计算、程序运行。在薄膜A630处受到的水压不足时，第三水压板A623会触压第三开关A363，从而使得PLC判断为潜水深度不足，此时启动升降电机A310，升降电机A310释放升降拉索A510，从而使得搅拌模块、角度调节架A160通过自重下潜，直到第二开关A362被触发，此时PLC判断为下潜深度到位。在下潜过程中，薄膜所受水压逐渐增加，从而使得水压对薄膜施加的压力能够通过水压推杆A640驱动第三水压板A623克服水压弹簧A740的弹力向第二水压板A620 逐渐移动，直到触发第二开关A362即可。在水体的液位逐渐下降时，薄膜所受水压随之降低，此时水压弹簧A740会驱动第三水压板A623逐渐向第三开关移动，直到触发第三开关时，判断为潜水深度不足。当然所述搅拌架A180不能无限下降，这样会导致叶轮与锥形安装板B474或锥形腔碰撞，且叶轮太靠近锥形安装板B474或锥形腔会影响搅拌效果，因此本实施例中将搅拌架A180与第二安装盘A142的最小间距设置为不小于15㎝，这个间距控制可以通过控制升降拉索的长度实现。实际使用时，叶轮间歇性上下移动以实现对培养内罐内的水进行充分搅拌。而为了保证搅拌效果，叶轮需要长期下潜到一定深度，然后不断调节其径向的方向以实现多方位搅拌，从而增加搅拌效果，其上下逐渐移动是为了将上下的水、淤泥、菌种等进行上下翻转对流，以实现更加均匀的搅拌效果。一般搅拌4-6小时时，每隔30分钟需要上下缓慢移动以此，其中在中水位停留至少3小时，浅水位停留至少20分钟，剩余时间为深水位停留时间。而为了保证达到深水位、中水位、浅水位处，就设置了第二开关A362、第三开关A363，当第二开关A362、第三开关A363分别被触发时，分别判断为对应深水位、浅水位，而离开深水位、浅水位一定时间后判断为中水位，此时第二开关A362、第三开关A363均没有被触发侧判断为中水位。本实施例中虽然设计了液位计，但是液位计只能探测液位，而不能探测叶轮位置，因此通过上述设计可以大致判断叶轮位置，为实现充分搅拌提供基础。

所述导热壳A340外表面上设置有与水体直接接触的翅页A341、内部设置有导热腔A342、开关腔A343，所述开关腔A343内安装有第一开关A361，第一开关A361为触压式开关，其被触压后会向PLC输入电信号，从而使得PLC判断为水体过热，然后PLC启动搅拌电机，使得叶轮运行以搅拌水体，从而加速水体的对流，以进行散热或使热量均匀分布。所述第一开关A361的触发端正对触发环A722，触发环A722可在开关腔A343内轴向移动且触发环A722固定在开关轴 A730一端，开关轴A730另一端装入导热腔A342内且与活塞A721装配固定，活塞A721与导热腔A342密封、可轴向滑动装配，且活塞活塞A721远离开关轴A730 一端、导热腔A342的封闭端分别与导热弹簧A710两端装配固定。本实施例中导热弹簧可以采用记忆弹簧，其在30℃左右伸长，从而触发第一开关；在20℃左右复位。当然导热弹簧A710还可以是拉簧，此时导热弹簧位于的导热腔内填充有异戊烷，异戊烷在28℃左右沸腾，从而产生膨胀以克服导热弹簧A710弹力驱动活塞向第一开关移动直到触发第一开关。这种设计主要是为了防止水体过热或局部过热，因为在水体内投放有用于净化的菌种，一旦过热将会使得菌种的活性、效果大大折扣。虽然在培养内罐中设置有多个温度探头B261，但是由于工况原因，温度探头B261的探测精度不高而且范围很小，而设置上述结构后，不管叶轮在哪个位置，一旦温度超标则启动叶轮进行搅拌撒热，同时还向工控机输入信号，使得工控机通过气泵引入不同温度气流进行曝气以调节水温，从而实现自动控制水温的目的。

本实施例中，还可以在电气内腔中安装网络模块，网络模块用于将外部设备与PLC通讯连接，从而可以通过外部设备远程向PLC输入控制指令，也就能够远程控制升降电机、角度调节电机的运行，以及获取编码器角度数据，第一开关、第二开关、第三开关的触发数据等。所述网络模块可以是蓝牙模块、ZigBee 模块、5G模块、GPRS模块、有线网卡等。

本实施例的升降电机、角度调节电机均具有刹车或/和断电自动刹车功能。在调节叶轮的角度时，两个调角卷线筒分别收卷、释放第一调角拉索、第二调角拉索其中一根，从而使得搅拌架A180能够以调角转轴A250为中心发生转动。所述搅拌架A180上还设置有与立杆保持槽A141卡合、可滑动装配的搅拌架块 A184。通过搅拌架块A184与立杆保持槽A141配合，能够使得搅拌架A180沿着立杆轴向移动时更加稳定。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于污水处理的菌种培养装置，其特征在于，包括保温壳、泥浆箱、潜水搅拌器、培养罐，泥浆箱、潜水搅拌器、培养罐均安装在保温壳内，潜水搅拌器用于对培养罐内部的培养内罐进行搅拌；

所述泥浆箱顶部安装有培养底座，培养底座上安装有培养罐，培养罐底部与排料总管一端连通，排料总管另一端分别与第一排料管、第二排料管一端连通，所述第一排料管、第二排料管另一端分别串联排料泵、热感阀后接入目标水体中；培养内罐还分别与泥浆输入管、补水管一端连通，所述泥浆输入管一端装入泥浆箱内且与第二泥浆泵的出口连通，所述第二泥浆泵的进口与泥浆箱内部的泥浆连通；所述补水管一端装入水箱内，水箱内部中空且存储有用于向培养内罐补充的水；

所述培养罐的侧壁上还安装有补光罩，补光罩内部安装有导光板，导光板上安装有第二透镜，第二透镜的光源输入端与第一光纤一端导光连接，第一光纤另一端通过可拆卸式光纤连接器与第二光纤导光连接，第二光纤另一端与第一透镜的聚焦点导光连接，第二透镜用于将太阳光聚焦至第二光纤，从而通过第二光纤将光传导至第二透镜，第二透镜将光发散后向培养罐照射。

2.如权利要求1所述的菌种培养装置，其特征在于，保温壳上安装有抽吸底板、顶盖、电气罩，抽吸底板、电气罩分别安装在保温壳上，所述抽吸底板上安装有第一泥浆泵、第一流量计，所述第一泥浆泵的进口、出口分别与第一泥浆抽吸管一端、第一流量计的进口连通，所述第一流量计的出口与泥浆箱内部连通，所述第一泥浆抽吸管另一端通过法兰与第二泥浆抽吸管一端连通，第二泥浆抽吸管另一端与抽吸头组件的抽吸内腔连通，抽吸内腔设置在抽吸壳内，抽吸壳的侧壁上还设置有数个贯穿的抽吸槽，所述抽吸槽将抽吸内腔内外连通，所述抽吸内腔内部还安装有转动叶轮、抽吸端板，所述转动叶轮套装固定在抽吸转轴一端上，抽吸转轴另一端穿过抽吸端板后与抽吸行走轮装配固定，所述抽吸行走轮安装在抽吸壳外，且抽吸行走轮的端面上设置有数个行走凸起。

3.如权利要求1所述的菌种培养装置，其特征在于，培养罐底部为锥形底，锥形底内侧为由上至下直径逐渐变小的锥形腔；所述锥形腔内安装有锥形安装板，所述锥形安装板与潜水搅拌器的第二安装盘装配固定；所述培养罐外部固定有搅拌安装块，所述搅拌安装块用于和第一安装盘装配；

所述锥形底上沿着其侧壁上还设置有多个曝气孔，所述曝气孔贯穿锥形底且与供气孔一端连通，供气孔另一端与供气环连通，供气环与单向气阀的出口连通，单向气阀的进口与气泵的出气口连通，气泵的进口与电磁换向气阀的出口连通，电磁换向气阀的第一进口、第二进口分别与大气、空调扇的出口连通，电磁换向气阀用于使其出口择一与第一进口、第二进口连通且初始状态时，电磁换向气阀的出口与第一进口连通；空调扇的进口与大气连通，且空调扇用于调节其输出气流的温度。

4.如权利要求1或3所述的菌种培养装置，其特征在于，所述培养内罐内还分别安装有第一浮球阀、第二浮球阀，所述第一浮球阀的安装高度低于第二浮球阀的安装高度，第一浮球阀为培养内罐中污泥的最大高度，第二浮球阀为培养内罐中水的最高水位，所述第一浮球阀、第二浮球阀分别安装在泥浆输入管、补水管一端。

5.如权利要求1所述的菌种培养装置，其特征在于，所述水箱内部还与第一进水管一端连通，第一进水管另一端与水泵的出口连通，水泵的进口与第二进水管一端连通，第二进水管另一端接入水体中；

所述水箱安装在培养罐上方，所述培养罐上方还安装有菌种箱，菌种箱顶部开口且此开口通过菌种箱盖封闭；所述菌种箱内部为中空的菌种内腔，菌种内腔底部安装有两块导料块，两块导料块相互靠近的一侧面为导料斜面，两块导料斜面的间距由上至下逐渐变小且两块导料斜面底部安装有菌种管，菌种管一端穿出菌种箱且进入培养内罐上方，且菌种管位于菌种内腔中的部分上设置有进料缺槽，进料缺槽贯穿菌种管，菌种管内安装有螺旋叶片，螺旋叶片套装固定在菌种轴上，菌种轴一端穿出菌种箱、保温壳后与菌种电机的输出轴通过联轴器连接。

6.如权利要求5所述的菌种培养装置，其特征在于，所述菌种电机、空调扇、电磁换向气阀均安装在电气罩的电气内罩中；所述电气内罩内还安装有工控机，所述电气内罩底部安装有防水板，防水板与电气罩内壁之间构成漂浮槽，所述漂浮槽内卡合、可滑动地安装有密封浮板，密封浮板底部与拉簧顶部装配固定，拉簧底部与漂浮槽底部连接固定，所述防水板顶部设置有防水进气孔，所述电气罩与漂浮槽对应处设置有电气进气孔；密封浮板可漂浮在水面上，所述密封浮板面向电气进气孔一端上设置有数个导水槽。

7.如权利要求1所述的菌种培养装置，其特征在于，所述热感阀包括热感阀壳，热感阀壳内部为中空的热感阀腔，热感阀腔中间部分分别与排料总管、第二排料管一端连通，且热感阀腔内卡合、密封、可滑动地安装有热感阀芯，热感阀芯初始状态时将排料总管、第二排料管密封隔断，且热感阀芯两端分别与第一热感气囊一侧、热感阀杆一端装配固定，所述热感阀杆上设置有受力环，受力环与热感阀腔的内壁之间安装有热感弹簧，热感弹簧用于对热感阀芯施加向第一热感气囊推动的弹力；所述第一热感气囊另一侧与热感阀腔的内壁装配固定，且第一热感气囊具有弹性，初始状态时，第一热感气囊为收缩状态；

所述第一热感气囊内部通过热感气管与热感罩内部的热感内腔连通，所述热感罩安装在培养内罐的内壁上，且热感罩的外壁上设置有数块导热片，所述热感内腔靠近导热片的内侧壁与第一热感气囊一侧装配固定，所述第一热感气囊安装在热感内腔中，且第一热感气囊内部为中空的膨胀内腔，膨胀内腔内填充有28摄氏度时受热膨胀的热膨胀材料；所述第一热感气囊采用弹性、导热材料制成且其初始状态时为收缩状态，所述第一热感气囊、热感内腔、膨胀内腔内填充有加压气体。

8.如权利要求1所述的菌种培养装置，其特征在于，潜水搅拌器包括立杆以及套装在立杆上的角度调节架，角度调节架上分别安装有两块相互平行的角度调节板、角度调节电机，所述两块角度调节板分别与两根轴线平行安装的角度调节轴可圆周转动装配，其中两根角度调节轴一端穿出其中一块角度调节板后分别与一个第一调角齿轮装配固定，两个第一调角齿轮之间通过至少两个中转齿轮啮合传动，或两个第一调角齿轮直接啮合传动；其中一根角度调节轴一端还与角度调节电机的输出轴连接；

两根角度调节轴上还分别套装固定有一个调角卷线筒，两个调角卷线筒分别与第一调角拉索、第二调角拉索一端装配固定且可与之缠绕；所述第一调角拉索、第二调角拉索另一端分别绕过一个调角转轮，且第一调角拉索、第二调角拉索绕过调角转轮的一端分别与第二调角端、第一调角端装配固定，所述第二调角端、第一调角端分别设置在搅拌模块的搅拌架上；

搅拌模块还包括搅拌电机、两块搅拌立板，两块搅拌立板中间部分分别通过调角转轴与搅拌架铰接，第二调角端、第一调角端分别设置在搅拌立板位于以与装配处调角转轴为中间部位的两端，所述搅拌架位于第二调角端处安装搅拌电机，搅拌电机的输出轴上安装有叶轮；

所述搅拌架套装、可轴向滑动地安装在立杆上，且调角转轴有两根，两根调角转轴分别对应一块搅拌立板，其中一根调角转轴一端穿出与之靠近的搅拌立板后与编码器的输入轴连接，所述调角转轴固定在搅拌架上且与搅拌立板可圆周转动装配，编码器的外壳固定在与之靠近的搅拌立板上。

9.如权利要求8所述的菌种培养装置，其特征在于，所述搅拌立板上还安装有水压组件，所述水压组件包括水压壳，水压壳内部为中空的水压腔，水压腔至少一端开口且开口端固定有安装框，安装框内侧安装有具有弹性的薄膜，所述安装框、薄膜将水压腔的开口端密封，所述薄膜位于水压腔的一侧与水压推杆一端贴紧或固定，所述水压推杆另一端穿过第四水压板后与第三水压板装配固定，所述第四水压板固定在水压腔内，所述第三水压板可在水压腔内沿着水压推杆轴向滑动；

所述第三水压板位于水压腔内的两侧还分别安装有第二开关、第三开关，所述第二开关、第三开关的触发端分别面向第三水压板的端面且分别固定在第二水压板、第四水压板上，所述第二水压板固定在水压腔内，所述第二水压板、第四水压板分别与导向轴两端装配固定，导向轴贯穿第三水压板且与之可轴向滑动装配，且导向轴位于第三水压板和第二水压板之间的部分上套装有水压弹簧；所述第二开关、第三开关均为触压式开关，其被触压后会向外输出电信号，且此电信号输入安装在升降底板上的PLC内。

10.如权利要求8或9所述的菌种培养装置，其特征在于，所述搅拌立板上还安装有导热壳，所述导热壳外表面上设置有与水体直接接触的翅页、内部设置有导热腔、开关腔，所述开关腔内安装有第一开关，第一开关为触压式开关，其被触压后向PLC输入电信号；所述第一开关的触发端正对触发环，触发环可在开关腔内轴向移动且触发环固定在开关轴一端，开关轴另一端装入导热腔内且与活塞装配固定，活塞与导热腔密封、可轴向滑动装配，且活塞活塞远离开关轴一端、导热腔的封闭端分别与导热弹簧两端装配固定；导热弹簧为拉簧，导热弹簧位于的导热腔内填充有异戊烷，异戊烷在28℃沸腾，从而体积膨胀以克服导热弹簧弹力驱动活塞向第一开关移动直到触发第一开关。

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