CN223561568U - 一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，在培养瓶内外分别设置磁力转子和磁力搅拌恒温器，加速废气中污染物在气相、液相及液相中的培养物之间的传递，并能快速地分散生长中的废气处理微生物；培养瓶设置在密闭、无菌的缸体的内部，降低了外界因素对培养瓶内部微生物驯化培养的影响和驯化培养失败的概率；在保证培养瓶内部恒温的同时又具有搅拌功能，增加了培养瓶内部液相驯化的效率。

Description

一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理领域，尤其涉及一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置。

背景技术

目前，对低浓度工业废气的处理多采用生物法净化，广泛的研究与应用仅有约20～30年的历史。在实际的生物法治理废气的实践中，不仅有常规的利用生化滤塔之中多种类固相填料上附着的生物膜净化废气工艺，即固相-生物法净化废气的工艺，而且有以液相(如生化曝气池液)中的微生物净化废气的工艺，即液相-生物法净化废气的工艺。在液相-生物法净化废气的工艺的应用中，为提高废气净化效率，可加入与原来液相不相容溶解的其它的液相的物质净化废气，称之为双液相-生物法净化废气的工艺。由于生物净化反应器涉及到气、液、固相传质、微生物性能、生物膜内扩散以及生物化学降解等过程，影响因素多而复杂，人们虽然已对其基础理论和实际应用进行了许多研究，但还不够深入、广泛，仍有许多问题需要进一步探讨和不断完善。

公开号为CN2673873Y的专利文件，公开了工业废气净化专用的气相法培育装置，通过专门的气相法培育驯化得到工业废气净化专用微生物微生物，但上述专利文件具有以下问题：装置废气驯化培养配制气处理微生物效率慢，没有搅拌功能，因而并不适用于驯化、培养、筛选液相-生物法净化废气的工艺所需要的废气处理微生物，而且也不适用于驯化、培养、筛选双液相-生物法净化废气的工艺所需要的废气处理微生物；装置使用过程中无法抵抗外界环境扰动造成的破坏，容易受外界影响导致微生物的驯化失败。原装置没考虑兼性厌氧条件驯化所需要的一些附加结构，如含氧量指示装置、除氧的材料、及稀释氧气的管路等，造成了非常多的使用不方便。

为此，亟需发明出一种筛选驯化处理废气微生物的装置，以有效解决上述至少一个问题。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种液相-生物法净化废气所需要的微生物法筛选、驯化、培养装置，以用筛选、驯化、培养适用于液相-生物法净化废气、双液相-生物法净化废气所需要的微生物，并能降低外界因素对微生物驯化影响的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，包括：

缸体；

恒温室，所述恒温室设置在所述缸体的下方，所述恒温室内部设有磁力搅拌恒温器；

培养瓶，所述培养瓶设置在所述缸体的内部，且所述培养瓶内部设有磁力转子，所述磁力转子与所述磁力搅拌恒温器配合运动；

所述培养瓶的开口处设有透气瓶塞，所述透气瓶塞上穿设有进气管和出气管。

进一步的，所述进气管浸入培养液的一端开设有多排出气孔，所述进气管和所述出气管均设有阀门。

进一步的，所述进气管包括：一端浸入培养液的第一进气管、与所述第一进气管另一端相连接的第二进气管，以及部分设置在罐体外侧与所述第二进气管连通的第三进气管，所述第三进气管上设有进气阀和进气过滤除菌器；

所述出气管包括：一端伸入培养瓶的第一出气管、与所述第一出气管另一端相连接的第二出气管，以及部分设置在罐体外侧与所述第二出气管连通的第三出气管，所述第三出气管上设有出气阀和出气保护器。

进一步的，所述缸体还包括：焊接在所述缸体内壁的含氧量指示槽和除氧槽，所述含氧量指示槽上设有含氧量指示瓶，所述除氧槽上设置有除氧袋；所述缸体上还设有与所述缸体内部连通的测温盲孔管。

进一步的，所述缸体还包括对接法兰和密封盖法兰，所述对接法兰与所述密封盖法兰连接，所述密封盖法兰包括法兰板、透明玻璃板和保护管，所述透明玻璃板设置在所述密封盖法兰板的中部，所述法兰板设置在所述透明玻璃板的外部；所述保护管焊接在所述法兰板和所述透明玻璃板之间。

进一步的，所述对接法兰和所述密封盖法兰板通过第一蝴蝶螺栓连接，所述第一蝴蝶螺栓邻侧设有第二蝴蝶螺栓，所述装置与外界支撑体通过第二蝴蝶螺栓连接。

进一步的，所述进气管有三组；所述进气阀和所述进气过滤除菌器设置在所述第三进气管穿出所述缸体的一端；

所述出气阀和所述出气保护器设置在所述第三出气管穿出所述缸体的一端。

进一步的，所述进气过滤除菌器包括第一组件、第二组件和除菌滤膜，所述除菌滤膜设置在所述第一组件和所述第二组件之间。

进一步的，所述出气保护器包括第三组件、第四组件和保护滤膜，所述保护滤膜设置在第三组件和第四组件之间。

进一步的，所述恒温室上设有开关门和通风口。

相比于现有技术，本实用新型至少具有以下有益效果：

在培养瓶内外分别设置磁力转子和磁力搅拌恒温器，加速废气中污染物在气相、液相及液相中的培养物之间的传递，并能快速地分散生长中的废气处理微生物；培养瓶设置在密闭、无菌的缸体的内部，降低了外界因素对培养瓶内部微生物驯化培养的影响和驯化培养失败的概率；在保证培养瓶内部恒温的同时又具有搅拌功能，增加了培养瓶内部液相驯化的效率。

进一步的，进气管浸入培养液的一端开设有多排出气孔，增大废气与培养瓶中液体接触的面积，同时排气孔排出的气体具有搅拌液体的作用。

并且，进气管管路上设置的进气阀和过滤除菌器可以避免外部气体生物由进气管进入培养瓶影响液相驯化；出气管管路上设置的出气阀和保护器，亦可避免外部生物由出气管进入培养瓶，从而避免液相驯化废气处理微生物失败。

最后，在罐体内壁设置含氧量指示瓶，能够监测到培养瓶是在厌氧、兼性厌氧、还是在厌氧的状态下进行驯化液相法废气处理微生物；设置除氧袋，以用于在进行静态废气厌氧驯化时去除缸体内部的氧气，并能实现在厌氧的状态下驯化废气处理微生物。

附图说明

图1是本实用新型一实施例中筛选驯化装置的主视剖面示意图；

图2是本实用新型一实施例中透气瓶塞结构的示意图；

图3是本实用新型一实施例中进气管浸入培养液一端的结构示意图

图4是本实用新型一实施例中进气过滤除菌器的结构示意图；

图5是本实用新型一实施例中出气保护器的结构示意图；

图6是本实用新型一实施例中含氧量指示瓶的结构示意图；

图7是本实用新型一实施例中密封盖的俯视图示意图。

图中：1、缸体；2、恒温室；3、磁力搅拌恒温器；4、磁力转子；5、培养瓶；6、透气瓶塞；7、进气管；71、第二进气管；72、进气阀；73、进气过滤除菌器；731、第一组件；732、第二组件；733、除菌滤膜；8、出气管；81、第二出气管；82、出气阀；83、出气保护器；831、第三组件；832、第四组件；833、保护滤膜；91、保护管；92、密封盖法兰；93、透明玻璃板；10、第一蝴蝶螺栓；11、对接法兰；12、第二蝴蝶螺栓；13、含氧量指示瓶；131、含氧量指示槽；14、除氧袋；141、除氧槽；15、测温盲孔管。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置进行更详细的描述，其中表示了本实用新型的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本实用新型，而仍然实现本实用新型的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本实用新型的限制。

在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本实用新型。根据下面说明，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1和图2所示，本发明实施例提出了一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，包括：缸体1；恒温室2，所述恒温室2设置在所述缸体1的下方，所述恒温室2内部设有磁力搅拌恒温器3；培养瓶5，所述培养瓶5设置在所述缸体1的内部，且所述培养瓶5内部设有磁力转子4，所述磁力转子4与所述磁力搅拌恒温器3配合运动；在培养瓶5的内部设置磁力转子4配合磁力搅拌恒温器3实现培养瓶5内部的搅拌，通过控温和搅拌增加培养瓶5内部气液传质效率及的驯化、筛选和培养速度，从而适用于液相生物法净化废气微生物的驯化；所述培养瓶5的开口处设有透气瓶塞6，所述透气瓶塞6上穿设有进气管7和出气管8；将培养瓶5设置在缸体1的内部，由缸体1限制培养瓶5的所在空间，降低外界因素对培养瓶5内部微生物驯化培养的影响，降低驯化培养失败的几率。

具体的，所述透气瓶塞6的目的，除了为了给所述进气管7和所述出气管8提供支撑外，还能使所述缸体1内的空气与所述培养瓶5中的空气之间相互流通。

在本示例中，为了优化磁力转子4间距和磁场强度，实现其在培养瓶5中的稳定悬浮和最佳搅拌效果，所述磁力搅拌恒温器3的高度是可调节的，安置在培养瓶5的下方，并确保可以精确调节所述磁力搅拌恒温器3与磁力转子4之间的距离。

优选的，所述磁力搅拌恒温器3与所述培养瓶5之间的距离在4mm时，转子悬浮在约1.5mm高度，且液体内部流动均匀，无过度涡流产生。

在一具体的示例中，所述磁力转子4的形状为两端细中间粗的椭球形，能够增加流体动力学特性，减少直接和缸体底部或液体中固体颗粒的冲击，降低损坏风险。

如图1和图3所示，具体的，所述进气管7浸入培养液的一端开设有多排出气孔，通过设置多排出气孔，可以增加通入气体和培养液的接触面积、增加气体的混合速率，从而加快液相驯化、筛选和培养的效率。

在本实施例中，所述进气管7和所述出气管8均设有阀门，设置所述阀门可以避免外部气体生物对培养瓶5内环境的干扰。

进一步地，所述进气管7包括：第一进气管，一端浸入所述培养瓶内培养液中；第二进气管，一端与所述第一进气管的另一端相连；第三进气管，一端与所述第二进气管的另一端相连。

在本示例中，所述进气管7有三组，通过这样的配置，可实现以多种驯化气体按配比进入培养室，并实现兼性厌氧微生物的驯化环境。兼性厌氧微生物的驯化方法为：通过一组进气管7通入含污染物的废气到培养瓶5，向其余两组进气管7通入二氧化碳、氮气、等惰性气体入培养瓶5，稀释原废气中的氧气，实现缺氧的环境。所述进气阀72和所述进气过滤除菌器73设置在所述第三进气管穿出所述缸体1的一端，可以避免外部气体生物由进气管7进入培养瓶5影响液相驯化、筛选和培养。

优选地，所述第二进气管71和所述第二出气管81均为软管，以便于引导气体进入和排放。

进一步地，如图4所示，所述第三进气管上设有进气阀和进气过滤除菌器所述进气过滤除菌器73包括第一组件731、第二组件732和除菌滤膜733，所述除菌滤膜733能够对进入气体进行过滤，避免其他气体生物进入管体内部对液相驯化、筛选和培养造成影响；所述除菌滤膜733设置在所述第一组件731和所述第二组件732之间，所述第一组件731和所述第二组件732之间以内外螺纹旋合，通过反方向旋转，可以将两组件拆开，能够轻松完成所述除菌滤膜733的安装与更换。

值得注意的是，所述出气管8的直径大于所述进气管7的直径，以满足将三组进气管7输入反应后的气体排出。

进一步地，如图5所示，所述出气保护器83包括第三组件831、第四组件832和保护滤膜833，所述保护滤膜833避免其他生物反向的进入排气管，对液相驯化、筛选和培养造成影响，所述保护滤膜833设置在第三组件831和第四组件832之间，所述第三组件831和所述第四组件832之间以内外螺纹旋合，通过反方向旋转，可以将两组件拆开，能够轻松完成所述保护滤膜833的安装与更换。

在一具体的示例中，如图1和图6所示，所述缸体1还包括：焊接在所述缸体1内壁的含氧量指示槽131和除氧槽141，所述含氧量指示槽131上设有含氧量指示瓶13，所述除氧槽141上设置有除氧袋14，含氧量指示瓶13内指示剂的颜色变化可以表征培养瓶5内部气体的含氧量。除氧袋14用于以静态废气厌氧驯化废气处理微生物时除去氧气；所述缸体1上还设有与所述缸体1内部连通的测温盲孔管15。

在进行静态废气厌氧驯化过程、及流动废气兼性厌氧驯化过程时，由于培养瓶5采用透气瓶塞，因而，缸体1的培养室含氧量指示瓶13内指示剂的颜色变化可以表征培养瓶5内部气体的含氧量：当采用美兰琼脂剂指示时，在指示剂为粉红色时，代表培养瓶5内气体为厌氧状态；在指示剂为蓝色时，代表培养瓶5内气体为富氧状态,当所述含氧量指示瓶13内仅仅上部的半瓶指示剂粉红色时，代表培养瓶5内气体是缺氧(兼性)的状态。从而可以得知所述培养瓶5是在厌氧、兼性厌氧、还是在厌氧的状态下进行驯化液相法废气处理微生物。此外，在进行静态废气厌氧驯化过程时，培养室的内部要放置足够量除氧袋14，以除去缸体1内部的氧气，并能实现厌氧的状态下驯化废气处理微生物，增加液相驯化、筛选和培养的成功率；测温盲孔管15提供测温设备的穿入位置，保证内部的正常测温。

进一步地，如图1和图7所示，所述缸体1还包括对接法兰11和密封盖法兰92，所述对接法兰11与所述密封盖法兰92连接，所述密封盖法兰92包括法兰板、透明玻璃板93和保护管91，所述透明玻璃板93设置在所述密封盖法兰92板的中部，所述法兰板设置在所述透明玻璃板93的外部；密封盖法兰92和玻璃板构成密封盖，密封盖通过密封盖法兰92与缸体1上的对接法兰11连接，实现缸体1上端的封闭，从而对内部的所述培养瓶5形成防护，降低外界因素对培养瓶5进行液相驯化、筛选和培养的影响；所述保护管91焊接在所述法兰板和所述透明玻璃板93之间，进而提供对密封盖上部的防护。设置所述透明玻璃板93，不仅可观察所述含氧量指示瓶13的颜色变化，以得知所述缸体1内部的含氧量；还可以直观的看到液相生物法废气处理微生物的生长状况。

进一步地，所述对接法兰11和所述密封盖法兰92板通过第一蝴蝶螺栓10连接，所述第一蝴蝶螺栓10邻侧设有第二蝴蝶螺栓12，所述装置与外界支撑体通过第二蝴蝶螺栓12连接，使该装置在实际使用时方便固定和拆卸；另外，蝴蝶螺栓可以进行手动装拆，降低密封盖与缸体1之间的拆装难度，便于使用时培养瓶5的放入和取出。

在本实用新型的实施例中，所述恒温室2上设有开关门和通风口，所述开关门可以实现所述恒温室2内部所述磁力搅拌恒温器3的取放；所述通风口能够配合所述磁力搅拌恒温器3保持恒温。

为方便理解，本实施例对本装置的驯化过程进行描述：

配制不含有待处理废气及其相关成分的驯化用液体培养基，灭菌后加入培养瓶5，接种待驯化的微生物。培养瓶5放置在缸体1的内部。将含氧量指示瓶13瓶盖打开，将含氧量指示瓶13中的安瓿瓶顶端密封头掰开，将整个安瓿瓶放入含氧量指示槽131的位置，然后在缸体1上连接密封盖，实现缸体1内部的密封。

在流动态废气好氧驯化模式下：从三组进气管7分别的通入待处理的流动态废气、及含氧气的空气；启动缸体1下侧恒温室2内部的磁力搅拌恒温器3，使得培养瓶5内部的磁力转子4转动实现培养瓶5内部气、液搅拌均匀，并保证处于恒温状态；气体由进气管7通至培养瓶5内部的下侧，在磁力转子4和恒温的作用下与其他气体混合进行液相法废气处理微生物的驯化和培养，最终经液相法处理废气微生物净化过的废气由出气管8导出，以此来进行好氧的液相法处理废气微生物的驯化、筛选和培养。

在流动态废气兼性厌氧的驯化模式下：向三组进气管7分别的通入待处理的流动态废气、以及并不含有氧气的二氧化碳、氮气等惰性气体，并执行与流动态废气好氧驯化模式相同的其它的步骤，以此来进行兼性厌氧的液相法处理废气气微生物的驯化、筛选和培养。

在静态浓缩废气---厌氧驯化模式下，则另外的需要在缸体1中加入多个除氧袋14除氧袋14，关闭排气阀，配制不含有待处理废气相关成分的驯化用培养，灭菌后加入培养瓶5，接种待驯化的微生物。培养瓶5放置在缸体1的内部，然后在缸体1上连接密封盖。通入浓缩3-5倍浓度的浓缩废气。除氧袋14会将缸体1内部的氧气除去，保证液相法处理气体微生物驯化、筛选和培养在无氧环境下进行。启动缸体1下侧恒温室2内部的磁力搅拌恒温器3，实现培养瓶5内部气、液搅拌均匀。

待培养瓶5内的菌体生长到一定的程度后，配制废气处理微生物筛选用固体培养基，以上述驯化装置驯化和培养的菌液划线培养，挑去单菌落，并保存微生物。本装置可进行多次反复的驯化、筛选，以得到优选的液相法处理气体微生物。

综上所述，本实用新型提供的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置在培养瓶内外分别设置磁力转子和磁力搅拌恒温器，加速废气中污染物在气相、液相及液相中的培养物之间的传递，并能快速地分散生长中的废气处理微生物；培养瓶设置在密闭、无菌的缸体的内部，降低了外界因素对培养瓶内部微生物驯化培养的影响和驯化培养失败的概率；在保证培养瓶内部恒温的同时又具有搅拌功能，增加了培养瓶内部液相驯化的效率。

进一步的，进气管浸入培养液的一端开设有多排出气孔，增大废气与培养瓶中液体接触的面积，同时排气孔排出的气体具有搅拌液体的作用。

并且，进气管管路上设置的进气阀和过滤除菌器可以避免外部气体生物由进气管进入培养瓶影响液相驯化；出气管管路上设置的出气阀和保护器，亦可避免外部生物由出气管进入培养瓶，从而避免液相驯化废气处理微生物失败。

最后，在罐体内壁设置含氧量指示瓶，能够监测到培养瓶是在厌氧、兼性厌氧、还是在厌氧的状态下进行驯化液相法废气处理微生物；设置除氧袋，以用于在进行静态废气厌氧驯化时去除缸体内部的氧气，并能实现在厌氧的状态下驯化废气处理微生物。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，包括：

缸体；

恒温室，所述恒温室设置在所述缸体的下方，所述恒温室内部设有磁力搅拌恒温器；

培养瓶，所述培养瓶设置在所述缸体的内部，且所述培养瓶内部设有磁力转子，所述磁力转子与所述磁力搅拌恒温器配合运动；

所述培养瓶的开口处设有透气瓶塞，所述透气瓶塞上穿设有进气管和出气管。

2.根据权利要求1所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述进气管浸入培养液的一端开设有多排出气孔。

3.根据权利要求1所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述进气管和所述出气管均设有阀门。

4.根据权利要求2所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述进气管包括：

第一进气管，一端浸入所述培养瓶内培养液中；

第二进气管，一端与所述第一进气管的另一端相连；

第三进气管，一端与所述第二进气管的另一端相连。

5.根据权利要求4所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述第三进气管上设有进气阀和进气过滤除菌器，所述进气过滤除菌器包括第一组件、第二组件和除菌滤膜，所述除菌滤膜设置在所述第一组件和所述第二组件之间。

6.根据权利要求4所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述进气管为3组。

7.根据权利要求1所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述出气管包括：

第一出气管，一端设置在所述培养瓶内；

第二出气管，一端与所述第一出气管的另一端相连；

第三出气管，一端与所述第二出气管的另一端相连。

8.根据权利要求7所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述第三出气管上设有出气阀和出气保护器，所述出气保护器包括第三组件、第四组件和保护滤膜，所述保护滤膜设置在第三组件和第四组件之间。

9.根据权利要求1所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述缸体还包括：焊接在所述缸体内壁的含氧量指示槽和除氧槽，所述含氧量指示槽上设有含氧量指示瓶，所述除氧槽上设置有除氧袋；所述缸体上还设有与所述缸体内部连通的测温盲孔管。

10.根据权利要求1所述的生物法液相处理废气菌种筛选驯化装置，其特征在于，所述缸体还包括对接法兰和密封盖法兰，所述对接法兰与所述密封盖法兰连接，所述密封盖法兰包括法兰板、透明玻璃板和保护管；所述透明玻璃板设置在所述密封盖法兰板的中部，所述法兰板设置在所述透明玻璃板的外部；所述保护管焊接在所述法兰板和所述透明玻璃板之间。