CN218058958U - 一种水处理用微生物连续培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种水处理用微生物连续培养装置，包括培养装置本体，所述培养装置本体包括控制装置、扩繁器、添加营养液的补料装置、曝气装置、加热装置和水质监测模块，通过对微生物连续培养装置结构的设置，实现对营养液及气体的消毒，并对发酵过程进行实时监控，保证发酵质量；将发酵后的发酵液留下一部分作为下一批次发酵的菌种，通过一次菌种投放实现多次连续发酵，降低成本；本实用新型的微生物连续培养装置可以对好氧菌及厌氧菌进行连续培养，实现一机两用。

Description

一种水处理用微生物连续培养装置

技术领域

本实用新型涉及水体净化技术领域，特别是涉及一种水处理用微生物连续培养装置。

背景技术

在现有的水体净化行业中常常需要用到微生物菌种，养殖菌种需要在现场扩繁，现有扩繁手段为培养液加菌种曝气处理简易扩繁。该扩繁方式存在着以下弊端：1、扩繁中直接使用自来水或者养殖水配置营养液，水体不消毒，容易导致扩繁中出现菌种污染问题。2、传统扩繁中气体往往直接通入发酵桶内，容易出现污染。3、现有扩繁使用的是分批扩繁的方式，菌种投加一次只能扩繁一批菌液，使用成本高，不能实现连续培养。4、传统方式对扩繁过程缺少监控及调整，扩繁结果往往不能达到预期。5、现有分批发酵装置均为固定式，不可移动，使用不方便。6.现有装置通常只能适于好氧菌或厌氧菌的扩繁，不能实现一装置对两种类型的细菌的扩繁，使用者需要配备两种培养装置，成本高。

实用新型内容

基于此，有必要针对目前微生物培养技术中存在的问题，提供一种一次投加菌种实现多批次扩繁、发酵过程可控、发酵效果好、成本低的水处理用微生物连续培养装置。

本实用新型提供一种水处理用微生物连续培养装置，包括培养装置本体，所述培养装置本体包括控制装置、扩繁器、添加营养液的补料装置、曝气装置、加热装置和水质监测模块；所述扩繁器包括发酵桶，发酵桶上设置有液位计，发酵桶顶部设置有菌种投料口，发酵桶顶部连接有排气管，发酵桶侧面连接有出料管，发酵桶底部连接有排污管；排气管、出料管、排污管上分别设置有第一自动控制阀、第二自动控制阀、第三自动控制阀；

所述补料装置包括配料桶，配料桶通过吸料管连接水泵进水端，吸料管上设置有第四自动控制阀，水泵出水端通过管道连接紫外线消毒装置，紫外线消毒装置通过补料管连接发酵桶，补料管靠近发酵桶处设置有第五自动控制阀；

所述曝气装置包括气泵，气泵通过进气管连接曝气盘，进气管上设置有气体过滤装置，进气管靠近发酵桶处设置有第六自动控制阀；曝气盘、加热装置和水质监测模块设置于发酵桶内；

所述控制装置与液位计、第一自动控制阀、第二自动控制阀、第三自动控制阀、第四自动控制阀、第五自动控制阀、第六自动控制阀、水泵、紫外线消毒装置、气泵、气体过滤装置、加热装置、水质监测模块电连接。

在其中一个实施方式中，所述第四自动控制阀之后的吸料管与第三自动控制阀之前的排污管通过循环管连通，循环管上设置有第七自动控制阀。

在其中一个实施方式中，所述培养装置本体还包括临时供电模块，控制装置与临时供电模块电连接。

在其中一个实施方式中，所述水处理用微生物连续培养装置还包括可移动底座，培养装置本体设置于可移动底座上。

在其中一个实施方式中，所述水质监测模块包括pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。

本实用新型的一种水处理用微生物连续培养装置，在装置中设置紫外线消毒装置和空气过滤装置，对扩繁过程中添加的营养液及通入发酵桶的气体进行消毒，减少菌种污染和扩繁失败的机率。本申请通过扩繁器结构的设置，投加一次菌种即可实现微生物的多批次连续扩繁，降低了成本。本申请通过控制装置及加热装置、水质监测模块、液位计的设置，对扩繁过程进行实时监控及调整，保证了扩繁的质量和效率。另外，本申请通过循环管、水泵和紫外线消毒装置的设置，可以根据需要实现对发酵桶内营养液的多次循环消毒及清洁。此外，通过将培养装置本体设置于可移动底座上，方便微生物连续培养装置的移动；通过在微生物连续培养装置中设置临时供电模块，使得本装置不受市电的限制，使用者可以在缺少市电的场所使用本装置进行微生物扩繁。另外，本申请的装置通过控制装置的控制，可以对好氧菌进行自动控制连续发酵，也可以对厌氧菌进行自动控制连续发酵，实现一机两用。

附图说明

图1为本实用新型水处理用微生物连续培养装置的结构示意图。

其中，控制装置1，临时供电模块2，配料桶3，水泵4，紫外线消毒装置5，气泵6，气体过滤装置7，曝气盘8，加热装置9，pH传感器10，溶解氧传感器11，浊度传感器12，发酵桶13，第二自动控制阀14，第三自动控制阀15，液位计16，排气管17，第一自动控制阀18，出料管19，排污管20，补料管21，进气管22，可移动底座23，第四自动控制阀24，第五自动控制阀25，第六自动控制阀26，第七自动控制阀27，循环管28。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是对产品或装置中部件的具体方位的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本实用新型的一种水处理用微生物连续培养装置，包括培养装置本体，所述培养装置本体包括控制装置1、扩繁器、添加营养液的补料装置、曝气装置、加热装置9和水质监测模块；所述扩繁器包括发酵桶13，发酵桶13为盖体可拆卸的带盖密闭容器，发酵桶13上设置有液位计16，发酵桶13顶部设置有菌种投料口（图中未示出，设置于发酵桶13盖体上），发酵桶13顶部连接有排气管17，发酵桶13侧面连接有出料管19，发酵桶13底部连接有排污管20；排气管17、出料管19、排污管20上分别设置有第一自动控制阀18、第二自动控制阀14、第三自动控制阀15；

所述补料装置包括配料桶3，配料桶3中装有营养液，配料桶3通过吸料管连接水泵4进水端，吸料管上设置有第四自动控制阀24，水泵4出水端通过管道连接紫外线消毒装置5，紫外线消毒装置5通过补料管21连接发酵桶13，补料管21靠近发酵桶13处设置有第五自动控制阀25；

所述曝气装置包括气泵6，气泵6通过进气管22连接曝气盘8，进气管22上设置有气体过滤装置7，进气管22靠近发酵桶13处设置有第六自动控制阀26；曝气盘8、加热装置9和水质监测模块设置于发酵桶13内；

所述控制装置1与液位计16、第一自动控制阀18、第二自动控制阀14、第三自动控制阀阀15、第四自动控制阀24、第五自动控制阀25、第六自动控制阀26、水泵4、紫外线消毒装置5、气泵6、气体过滤装置7、加热装置9、水质监测模块电连接。

其中，第四自动控制阀24用于控制配料桶3与水泵4之间的连接，第五自动控制阀25和第六自动控制阀26用于在对厌氧菌进行培养时通过关闭断开发酵桶13内部与外界连接，从而保证发酵桶13的气密性。

作为一种优选实施方式，第一自动控制阀18、第四自动控制阀24、第五自动控制阀25、第六自动控制阀26为常开自动控制阀，第二自动控制阀14、第三自动控制阀15为常闭自动控制阀；当然，也可以是其他设置方式。

此外，加热装置9可以是加热棒或其他合适的加热部件；水质监测模块包括pH传感器10、溶解氧传感器11和浊度传感器12，用于根据需要对发酵桶13中液体的pH值、溶氧量、浊度进行实时监测；液位计16可以是常见类型的液位计16，如，连通器式、磁浮式、压力式、磁翻板式等，自动控制阀可以是常见的电磁阀、电动阀、气动阀等能够实现自动控制的阀门。

优选地，所述第四自动控制阀24之后的吸料管与第三自动控制阀15之前的排污管20通过循环管28连通，循环管28上设置有第七自动控制阀27。其中，作为优选地，第七自动控制阀27为常闭自动控制阀；当然，也可以是其他设置方式。通过打开第七自动控制阀27和关闭第四自动控制阀24，实现发酵桶13、水泵4、紫外线消毒装置5之间的连通，便于对发酵桶13中的液体进行多次循环消毒。

优选地，所述培养装置本体还包括临时供电模块2，控制装置1与临时供电模块2电连接。通过在微生物连续培养装置中设置临时供电模块2，使得本装置不受市电的限制，使用者可以在缺少市电的场所使用本装置进行微生物扩繁。

进一步地，水处理用微生物连续培养装置还包括可移动底座23，培养装置本体设置于可移动底座23上；可移动底座23包括底座和万向轮，通过将培养装置本体设置于可移动底座23上，方便微生物连续培养装置的移动。

另外，采用本申请的水处理用微生物连续培养装置对好氧菌进行培养的微生物培养方法，所述微生物培养方法包括以下步骤：

开启控制装置1，控制装置1控制液位计16、水泵4、紫外线消毒装置5开启，向发酵桶13中添加营养液；当液位计16监测到液面达到设定位置时，向发酵桶13中投放好氧菌菌种，与此同时，控制装置1控制气泵6、气体过滤装置7开启，向发酵桶13中曝气；同时，控制装置1控制加热装置9对发酵桶13内液体进行加热并达到设定的发酵温度，并控制水质监测模块开启，对发酵过程中液体的水质进行实时监测及调整；水质监测模块具体包括pH传感器10、溶解氧传感器11和浊度传感器12，水质包括液体的pH值、溶氧量、浊度，并控制pH值、溶氧量在设定的范围内，当水质监测模块监测到液体的浊度达一定条件后，表明微生物浓度达到一定浓度，说明第一批次微生物发酵已经完成，此时，控制装置1控制水泵4、紫外线消毒装置5、气泵6、气体过滤装置7、加热装置9、水质监测模块停止工作，并控制第二自动控制阀14开启，将出料管19所在液面以上的发酵液排出，剩余一部分发酵液作为菌种，进行类似第一批次微生物发酵的第二批次的微生物发酵；以此类推，进行多批次的微生物发酵；当完成多批次的微生物发酵后，并且不需要继续对微生物进行发酵后，将第三自动控制阀15开启，将发酵桶13中的所有液体从排污管20中排出，控制装置1控制水处理用微生物连续培养装置中的各部件复位。

如果需要在发酵前对营养液进行多次循环消毒，可以在向发酵桶13中投放菌种之前，控制第四自动控制阀24关闭、第七自动控制阀27开启，通过水泵4和紫外线消毒装置5对发酵桶13中的营养液进行多次循环消毒，循环消毒完成后，控制第四自动控制阀24开启、第七自动控制阀27关闭，接着向发酵桶13中投放好氧菌菌种，进行发酵。

在上述方法中，既可以采用菌液或菌粉作为好氧菌菌种，也可以采用菌液与好氧菌固定化微生物材料的组合或菌粉与好氧菌固定化微生物材料的组合作为菌种，对微生物进行扩繁。

另外，采用本申请的水处理用微生物连续培养装置对厌氧菌进行培养的微生物培养方法，所述微生物培养方法包括以下步骤：

开启控制装置1，控制装置1控制液位计16、水泵4、紫外线消毒装置5开启，向发酵桶13中添加营养液；当液位计16监测到液面达到设定位置时，向发酵桶13中投放厌氧菌菌种，控制装置1控制第一自动控制阀18、第五自动控制阀25、第六自动控制阀26关闭，控制装置1控制加热装置9对发酵桶13内液体进行加热并达到设定的发酵温度，并控制水质监测模块开启，对发酵过程中液体的水质进行实时监测及调整；水质监测模块具体包括pH传感器10和浊度传感器12，水质包括液体的pH值、浊度，并控制pH值在设定的范围内，当水质监测模块监测到液体的浊度达一定条件后，表明微生物浓度达到一定浓度，说明第一批次微生物发酵已经完成，此时，控制装置1控制水泵4、紫外线消毒装置5、加热装置9、水质监测模块停止工作，并控制第一自动控制阀18和第二自动控制阀14、第五自动控制阀25开启，将出料管19所在液面以上的发酵液排出，剩余一部分发酵液作为菌种，进行类似第一批次微生物发酵的第二批次的微生物发酵；以此类推，进行多批次的微生物发酵；当完成多批次的微生物发酵后，并且不需要继续对微生物进行发酵后，将第一自动控制阀18、第三自动控制阀15、第五自动控制阀25、第六自动控制阀26开启，将发酵桶13中的所有液体从排污管20中排出，控制装置1控制水处理用微生物连续培养装置中的各部件复位。

如果需要在发酵前对营养液进行多次循环消毒，可以在向发酵桶13中投放菌种之前，控制第四自动控制阀24关闭、第七自动控制阀27开启，通过水泵4和紫外线消毒装置5对发酵桶13中的营养液进行多次循环消毒，循环消毒完成后，控制第四自动控制阀24开启、第七自动控制阀27关闭，接着向发酵桶13中投放厌氧菌菌种，进行发酵。

在上述方法中，既可以采用菌液或菌粉作为厌氧菌菌种，也可以采用菌液与厌氧菌固定化微生物材料的组合或菌粉与厌氧菌固定化微生物材料的组合作为菌种，对微生物进行扩繁。

关于上述培养好氧菌及厌氧菌的方法，其中，固定化微生物材料为稳定附着有微生物菌种的材料，其可以沉降到水底，菌株的负载量高且能缓慢释放菌种。

当用菌液或菌粉作为菌种时，可以实现连续几个批次的发酵，但单纯用菌液或菌粉作为菌种时，菌种容易发生变异，未发生变异菌种的浓度降低，因此发酵几个批次后就要重新加新的菌种。

当采用菌液或菌粉配合微生物沉底缓释材料作为菌种时，由于固定化微生物材料负载有微生物菌种，会不断缓慢释放菌种，发酵多个批次后仍能释放出原始菌种，保证培养液中正常菌种的浓度，从而减缓菌种退化速度，增加投放一次菌种后的发酵批次和保证扩繁质量。

另外，采用本申请的设备和方法，发酵时留一部分液体作为菌种，减少了菌种添加次数，且配合固定化微生物材料，可以避免二次发酵时延滞期长、发酵启动时间长的问题，实现发酵过程的快速启动。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种水处理用微生物连续培养装置，其特征在于，包括培养装置本体，所述培养装置本体包括控制装置、扩繁器、添加营养液的补料装置、曝气装置、加热装置和水质监测模块；所述扩繁器包括发酵桶，发酵桶上设置有液位计，发酵桶顶部设置有菌种投料口，发酵桶顶部连接有排气管，发酵桶侧面连接有出料管，发酵桶底部连接有排污管；排气管、出料管、排污管上分别设置有第一自动控制阀、第二自动控制阀、第三自动控制阀；

所述补料装置包括配料桶，配料桶通过吸料管连接水泵进水端，吸料管上设置有第四自动控制阀，水泵出水端通过管道连接紫外线消毒装置，紫外线消毒装置通过补料管连接发酵桶，补料管靠近发酵桶处设置有第五自动控制阀；

所述曝气装置包括气泵，气泵通过进气管连接曝气盘，进气管上设置有气体过滤装置，进气管靠近发酵桶处设置有第六自动控制阀；曝气盘、加热装置和水质监测模块设置于发酵桶内；

所述控制装置与液位计、第一自动控制阀、第二自动控制阀、第三自动控制阀、第四自动控制阀、第五自动控制阀、第六自动控制阀、水泵、紫外线消毒装置、气泵、气体过滤装置、加热装置、水质监测模块电连接。

2.如权利要求1所述的水处理用微生物连续培养装置，其特征在于，所述第四自动控制阀之后的吸料管与第三自动控制阀之前的排污管通过循环管连通，循环管上设置有第七自动控制阀。

3.如权利要求1所述的水处理用微生物连续培养装置，其特征在于，所述培养装置本体还包括临时供电模块，控制装置与临时供电模块电连接。

4.如权利要求1所述的水处理用微生物连续培养装置，其特征在于，所述水处理用微生物连续培养装置还包括可移动底座，培养装置本体设置于可移动底座上。

5.如权利要求1所述的水处理用微生物连续培养装置，其特征在于，所述水质监测模块包括pH传感器、溶解氧传感器和浊度传感器。

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