專利名稱：污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及污水處理領(lǐng)域，尤其涉及了一種污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
污水處理一般使用物理處理法和生物處理法相結(jié)合的二級處理工藝，其中生物處理法主要是利用活性污泥來降解污水中的污染成份。生物增效技術(shù)(Bioaugmentation technique)是一種通過加入具有特定降解能力的生物菌群，增強(qiáng)污水處理系統(tǒng)自身處理效果的高科技生物技術(shù)。通過添加具有特定降解功能的菌株以強(qiáng)化土著細(xì)菌的功效，強(qiáng)化了土著微生物抗沖擊負(fù)荷及降解某些化合物的能力。隨著人類對環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)和國家對污水處理要求的提高，生物增效劑將大量應(yīng)用于各種污水處理系統(tǒng)中來，而生物增效劑價(jià)格昂貴且需求量大，因此設(shè)計(jì)一種現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)來生產(chǎn)生物增效劑具有降低成本、使用方便和生產(chǎn)的生物增效劑活性高等現(xiàn)實(shí)意義。微生物擴(kuò)培系統(tǒng)其核心部件是大小不同的一系列發(fā)酵罐以及相關(guān)的支持系統(tǒng)。目前各種工業(yè)或?qū)嶒?yàn)用發(fā)酵系統(tǒng)已經(jīng)比較多且功能強(qiáng)大，比如能進(jìn)行嚴(yán)格的滅菌，通入空氣提供良好的發(fā)酵環(huán)境；能實(shí)施攪拌等促進(jìn)微生物生長的措施；能對溫度、壓力、空氣流量等實(shí)行自動控制；能通過各種生物傳感器測定發(fā)酵罐內(nèi)的菌體濃度、營養(yǎng)成分、溶解氧濃度 (DO)、酸堿度(pH)等并可以通過補(bǔ)料等措施調(diào)節(jié)各種參數(shù)，用自動程序調(diào)節(jié)發(fā)酵過程。但是上述系統(tǒng)的使用環(huán)境具有特殊性實(shí)驗(yàn)室的發(fā)酵系統(tǒng)帶有各種輔助系統(tǒng)如殺菌、通氣等， 但是發(fā)酵罐體積小；發(fā)酵行業(yè)的發(fā)酵罐體積大但是一般具有鍋爐房、壓空室等專門提供蒸汽和壓空的部門。而污水處理廠或工業(yè)企業(yè)的污水處理系統(tǒng)一般沒有發(fā)酵配套的各種輔助部門及設(shè)備，并且專門的發(fā)酵擴(kuò)培系統(tǒng)由于功能強(qiáng)、附件多，具有價(jià)格高和維護(hù)繁瑣等特點(diǎn)。因此，設(shè)計(jì)一套簡易的微生物現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)基本的擴(kuò)培要求，又能符合結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便，造價(jià)低廉等特點(diǎn)，是污水處理行業(yè)產(chǎn)生的一種新的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有能滿足微生物擴(kuò)培系統(tǒng)所要求的各種工藝條件、維護(hù)管理方便、造價(jià)低廉的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型通過下述技術(shù)方案得以解決污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，包括擴(kuò)培罐、種子罐、蒸汽發(fā)生器、壓空系統(tǒng)、好氧曝氣池及若干管道，蒸汽發(fā)生器通過管道分別與設(shè)置在擴(kuò)培罐和種子罐上的夾套相連，為種子罐和擴(kuò)培罐中培養(yǎng)基滅菌時(shí)提供蒸汽熱源；壓空系統(tǒng)通過管道分別與擴(kuò)培罐和種子罐的通氣管相連，為其培養(yǎng)微生物時(shí)提供無菌空氣；所述種子罐通過管道與擴(kuò)培罐相連，種子液培養(yǎng)好后，可以通過增加罐內(nèi)空氣壓力的方式將種子液壓入擴(kuò)培罐，擴(kuò)培罐出料口可以直接通過管道通向污水處理的好氧曝氣池，將生物增效劑加入污水處理系統(tǒng)。作為優(yōu)選，所述的種子罐為一個(gè)容積為IOL左右的柱形密閉容器，該密閉容器材質(zhì)為不銹鋼耐壓耐腐蝕材料，頂蓋與罐體用法蘭連接。種子罐的底部為錐形結(jié)構(gòu)，種子罐底部設(shè)置有出料口I，出料口I通過管道與擴(kuò)培罐底部的接種口I相連。另外為了節(jié)約能源可以將種子罐和擴(kuò)培罐夾套的冷凝水通過增設(shè)一根管道回流至蒸汽發(fā)生器。作為優(yōu)選，所述的種子罐的罐體外壁上設(shè)置有夾套I，夾套處于罐體外壁自底部到
離罐頂70%罐高處，夾套ι從上至下依次設(shè)置有冷卻水出口、蒸汽或冷卻水入口及蒸汽冷凝
水出口，蒸汽或冷卻水入口距離夾套底部以上50mm，所述種子罐頂部的蓋體上設(shè)置有與罐內(nèi)相通的單向尾氣閥、感應(yīng)部分伸入罐內(nèi)的溫度探頭、帶有閥門和漏斗的接種加料口以及通至種子罐底部的通氣管。作為優(yōu)選，所述的通氣管的一端通入種子罐底部，另一端通入擴(kuò)培罐底部，位于擴(kuò)培罐和種子罐底部的通氣管經(jīng)纏繞呈環(huán)形或螺旋形，其管壁上開設(shè)有細(xì)孔，且開口向下。作為優(yōu)選，所述的蒸汽發(fā)生器為不銹鋼耐壓容器，蒸汽發(fā)生器包括罐體和頂蓋，罐體和頂蓋之間通過法蘭連接，所述頂蓋上設(shè)置有防爆壓力溫度表、帶有漏斗和閥門的加水口以及蒸汽出氣管，罐體內(nèi)設(shè)置有環(huán)形電熱絲，為蒸汽發(fā)生器的水提供能量，環(huán)形電熱絲通過與罐壁絕緣的導(dǎo)線與外部電源相連。作為優(yōu)選，所述的壓空系統(tǒng)包括空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、相關(guān)管道及附件，所述儲氣罐的出氣管道上設(shè)置有空氣壓力表I、流量控制器及空氣過濾除菌器。各附件前后均有閥門控制其開關(guān)。作為優(yōu)選，還包括電動機(jī)，擴(kuò)培罐的底部裝有一臺電動機(jī)帶動的攪拌槳主軸，主軸上在發(fā)酵罐內(nèi)部帶有兩組攪拌槳。攪拌槳主軸與擴(kuò)培罐體之間有密封裝置。所述的攪拌槳
通過攪拌槳主軸與電動機(jī)相連，擴(kuò)培罐的罐底設(shè)置有出料口π，所述擴(kuò)培罐的頂部蓋體上
設(shè)置有加料口、空氣壓力表Π、尾氣排出管及CIP清洗管，CIP清洗管通入擴(kuò)培罐內(nèi)，CIP清
洗管上設(shè)置有CIP清洗噴頭。種子罐和擴(kuò)培罐的罐頂蓋上裝有一個(gè)單向節(jié)壓閥，正常擴(kuò)培時(shí)設(shè)置罐內(nèi)壓力超過0. 3ΜΡ時(shí)開始放氣，尾氣管最好通入裝有水的容器33內(nèi)，將泡沫或可溶氣體除去并有一定隔菌效果。作為優(yōu)選，所述的CIP清洗噴頭為空心球體，球體壁上均布有細(xì)孔，作為散布空氣用。作為優(yōu)選，所述的擴(kuò)培罐的罐體外壁上設(shè)置有夾套Π所述夾套Π上管道的安裝位置到夾套底部的距離為20mm 50mm。擴(kuò)培罐結(jié)構(gòu)與種子罐類似，不同之處在于容積為500L甚至更大，由于體積大，罐頂部的蓋子半徑小于罐體半徑，罐頂與主體為圓弧形連接；罐底為圓弧形結(jié)構(gòu)，在罐底中心軸位置有一根攪拌槳主軸，罐內(nèi)部分有兩組攪拌槳，罐外與電動機(jī)相連。兩外在攪拌槳主軸兩側(cè)分別有一個(gè)接種口(與種子罐相連)和一個(gè)出料口 ；溫度計(jì)探頭在罐的主體部分的側(cè)壁上，位置處為罐高的中間附近；罐頂附件基本與種子罐相同有結(jié)構(gòu)相同的通氣管、加料口、尾氣排出管(在單向閥前有一個(gè)壓力表)。不同的是由于擴(kuò)培罐體積比較大，清洗不方便，因此設(shè)置一根CIP (原位清洗系統(tǒng))管道，該管道伸入擴(kuò)培罐內(nèi)，在頂端有一個(gè)噴球，噴球?yàn)橐粋€(gè)空心球體，球壁上布滿各個(gè)方向的細(xì)孔。包括擴(kuò)培罐夾套等其他部件的結(jié)構(gòu)與功能與種子罐相同，不同的只是大小。由于擴(kuò)培的溫度要求一般在30°C以上，所以冷卻水可以由常溫自來水代替。作為優(yōu)選，所述的蒸汽發(fā)生器設(shè)置在擴(kuò)培罐和種子罐的中間，或者在其連線的中點(diǎn)垂直線上，這樣蒸汽管道盡可能的短些，節(jié)省能源和降低耗損。種子罐底部與擴(kuò)培罐相連的出料管道及閥門管徑應(yīng)控制在IOmm以下，這樣可以基本將種子液壓入擴(kuò)培罐，殘留在管道中的種子液盡可能的少。本實(shí)用新型的工作原理為當(dāng)培養(yǎng)基通過加料口添加到種子罐或擴(kuò)培罐以后，由蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的蒸汽通入夾套，為培養(yǎng)基進(jìn)行加熱滅菌；培養(yǎng)基滅菌并冷卻后無菌操作將菌種接種至種子罐，同時(shí)通入無菌空氣為微生物提供氧氣，通過控制通入夾套冷卻水的流速來調(diào)節(jié)培養(yǎng)混合物的溫度；當(dāng)種子液培養(yǎng)好后，關(guān)掉種子罐的單向尾氣閥，由于罐內(nèi)壓力升高，打開種子罐底部的閥門將種子液壓入滅好菌的擴(kuò)培罐培養(yǎng)基中；然后開始擴(kuò)培罐培養(yǎng)，同樣控制擴(kuò)培罐中的溶解氧和溫度，另外可根據(jù)需要控制攪拌槳轉(zhuǎn)速，增加氧氣與培養(yǎng)基的接觸效果。整個(gè)培養(yǎng)過程中控制種子罐和擴(kuò)培罐中的空氣壓力在一定值，超過設(shè)置時(shí)通過單向閥向外排氣，但是罐內(nèi)壓力始終高于罐外大氣壓以免染菌。擴(kuò)培罐培養(yǎng)結(jié)束后， 可直接將培養(yǎng)混合物添加入污水處理系統(tǒng)的好氧曝氣池。本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計(jì)科學(xué)，具有較大的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性；2、能在污水處理廠不具有鍋爐房等條件下，滿足生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培的各種工藝條件；3、污水處理廠使用本系統(tǒng)后，可以隨時(shí)根據(jù)需求來生產(chǎn)各種生物增效劑，生產(chǎn)的生物增效劑活力高。

圖1是本實(shí)用新型的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的通氣管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2的仰視示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖1至附圖2與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述實(shí)施例1污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，如圖1至圖3所述，包括擴(kuò)培罐1、種子罐 2、蒸汽發(fā)生器3、壓空系統(tǒng)4、好氧曝氣池5及若干管道，蒸汽發(fā)生器3通過管道分別與設(shè)置在擴(kuò)培罐1和種子罐2上的夾套相連，壓空系統(tǒng)4通過管道分別與擴(kuò)培罐1和種子罐2的通氣管相連，所述種子罐2通過管道與擴(kuò)培罐1相連。[0029]種子罐2為柱形密閉容器，種子罐2的底部為錐形結(jié)構(gòu)，種子罐2底部設(shè)置有出料口I 21，出料口I 21通過管道與擴(kuò)培罐1底部的接種口I 11相連。種子罐2的罐體外壁上設(shè)置有夾套I 22，夾套I 22從上至下依次設(shè)置有冷卻水出
口 221、蒸汽或冷卻水入口 222及蒸汽冷凝水出口 223，所述種子罐2頂部的蓋體上設(shè)置有與罐內(nèi)相通的單向尾氣閥23、感應(yīng)部分伸入罐內(nèi)的溫度探頭M、帶有閥門和漏斗的接種加料口 25以及通至種子罐2底部的通氣管26。通氣管沈的一端通入種子罐2底部，另一端通入擴(kuò)培罐1底部，位于擴(kuò)培罐1和種子罐2底部的通氣管沈經(jīng)纏繞呈環(huán)形或螺旋形，其管壁上開設(shè)有細(xì)孔沈1，且開口向下。蒸汽發(fā)生器3為不銹鋼耐壓容器，蒸汽發(fā)生器3包括罐體31和頂蓋32，罐體31和頂蓋32之間通過法蘭連接，所述頂蓋32上設(shè)置有防爆壓力溫度表321、帶有漏斗和閥門的加水口 322以及蒸汽出氣管323，罐體31內(nèi)設(shè)置有環(huán)形電熱絲311，環(huán)形電熱絲311通過與罐壁絕緣的導(dǎo)線與外部電源相連。壓空系統(tǒng)4包括空氣壓縮機(jī)41、儲氣罐42、相關(guān)管道及附件，所述儲氣罐42的出氣管道上設(shè)置有空氣壓力表I 421、流量控制器422及空氣過濾除菌器423。所述擴(kuò)培罐1的罐體外壁上還設(shè)置有夾套Π 17，夾 Π I/上管道的安裝位置到夾套底部的距離為20mm 50mm。所述擴(kuò)培罐1內(nèi)設(shè)置有兩組攪拌槳12，攪拌槳11與電動機(jī) 6相連，擴(kuò)培罐1的罐底設(shè)置有出料口Π 13，所述擴(kuò)培罐1的頂部蓋體上設(shè)置有加料口 14、
空氣壓力表Π 15、尾氣排出管及CIP清洗管，CIP清洗管通入擴(kuò)培罐1內(nèi)，CIP清洗管上設(shè)置
有CIP清洗噴頭16，CIP清洗噴頭16為空心球體，球體壁上均布有細(xì)孔，作為散布空氣用。蒸汽發(fā)生器3設(shè)置在擴(kuò)培罐1和種子罐2的中間，或者在其連線的中點(diǎn)垂直線上， 這樣蒸汽管道盡可能的短些，節(jié)省能源和降低耗損?？傊?，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本實(shí)用新型專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求1.污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，包括擴(kuò)培罐(1)、種子罐(2)、蒸汽發(fā)生器 (3)、壓空系統(tǒng)(4)、好氧曝氣池(5)及若干管道，其特征在于所述的蒸汽發(fā)生器(3)通過管道分別與設(shè)置在擴(kuò)培罐(1)和種子罐(2)上的夾套相連，壓空系統(tǒng)(4)通過管道分別與擴(kuò)培罐(1)和種子罐(2)的通氣管相連，所述種子罐(2)通過管道與擴(kuò)培罐(1)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的種子罐(2)為柱形密閉容器，種子罐(2)的底部為錐形結(jié)構(gòu)，種子罐(2)底部設(shè)置有出料口I (21)，出料口I (21)通過管道與擴(kuò)培罐(1)底部的接種口I (11)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于 所述的種子罐(2)的罐體外壁上設(shè)置有夾套1(22)，夾套1(22)從上至下依次設(shè)置有冷卻水出口(221)、蒸汽或冷卻水入口(222)及蒸汽冷凝水出口(223)，所述種子罐(2)頂部的蓋體上設(shè)置有與罐內(nèi)相通的單向尾氣閥(23)、感應(yīng)部分伸入罐內(nèi)的溫度探頭(24)、帶有閥門和漏斗的接種加料口(25)以及通至種子罐(2)底部的通氣管(26)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的通氣管(26)的一端通入種子罐(2)底部，另一端通入擴(kuò)培罐(1)底部，位于擴(kuò)培罐(1)和種子罐(2)底部的通氣管(26)經(jīng)纏繞呈環(huán)形或螺旋形，其管壁上開設(shè)有細(xì)孔(261)，且開口向下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸汽發(fā)生器(3)為不銹鋼耐壓容器，蒸汽發(fā)生器(3)包括罐體(31)和頂蓋(32)，罐體(31) 和頂蓋(32)之間通過法蘭連接，所述頂蓋(32)上設(shè)置有防爆壓力溫度表(321)、帶有漏斗和閥門的加水口(322)以及蒸汽出氣管(323)，罐體(31)內(nèi)設(shè)置有環(huán)形電熱絲(311 )，環(huán)形電熱絲(311)通過與罐壁絕緣的導(dǎo)線與外部電源相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的壓空系統(tǒng)(4)包括空氣壓縮機(jī)(41)、儲氣罐(42)、相關(guān)管道及附件，所述儲氣罐(42)的出氣管道上設(shè)置有空氣壓力表I (421)、流量控制器(422)及空氣過濾除菌器(423)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于還包括電動機(jī)(6)，所述擴(kuò)培罐(1)內(nèi)設(shè)置有兩組攪拌槳(12)，攪拌槳(11)與電動機(jī)(6)相連， 擴(kuò)培罐(1)的罐底設(shè)置有出料口II (13)，所述擴(kuò)培罐(1)的頂部蓋體上設(shè)置有加料口(14)、 空氣壓力表II (15)、尾氣排出管及CIP清洗管，CIP清洗管通入擴(kuò)培罐(1)內(nèi)，CIP清洗管上設(shè)置有CIP清洗噴頭(16)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的CIP清洗噴頭(16)為空心球體，球體壁上均布有細(xì)孔。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的擴(kuò)培罐(1)的罐體外壁上設(shè)置有夾套II (17)，所述夾套II (17)上管道的安裝位置到夾套底部的距離為20mm 50mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，其特征在于所述的蒸汽發(fā)生器(3)設(shè)置在擴(kuò)培罐(1)和種子罐(2)的中間或在兩者之間連線的中點(diǎn)垂直線上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污水處理領(lǐng)域，公開了一種污水處理廠用生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培系統(tǒng)，包括擴(kuò)培罐、種子罐、蒸汽發(fā)生器、壓空系統(tǒng)、好氧曝氣池及若干管道，蒸汽發(fā)生器通過管道分別與設(shè)置在擴(kuò)培罐和種子罐上的夾套相連，壓空系統(tǒng)通過管道分別與擴(kuò)培罐和種子罐的通氣管相連，所述種子罐通過管道與擴(kuò)培罐相連。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)在于1、結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，設(shè)計(jì)科學(xué)，具有較大的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性；2、能在污水處理廠不具有鍋爐房等條件下，滿足生物增效劑現(xiàn)場擴(kuò)培的各種工藝條件；3、污水處理廠使用本系統(tǒng)后，可以隨時(shí)根據(jù)需求來生產(chǎn)各種生物增效劑，生產(chǎn)的生物增效劑活力高。
文檔編號C12M1/00GK202214354SQ2011203126
公開日2012年5月9日 申請日期2011年8月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月25日
發(fā)明者楊瑾, 王斌, 鄭展望 申請人:浙江商達(dá)環(huán)保有限公司