一种BOD菌种连续培养驯化装置的制作方法

一种bod菌种连续培养驯化装置
技术领域
1.本实用新型涉及废水处理设备技术领域，具体涉及一种bod菌种连续培养驯化装置。


背景技术：

2.工业废水中的有机物种类繁多、成分复杂，定量分析其中每类有机物的含量难度较大，因此实际监测工作中经常采用生化需氧量(bod)、总有机碳(toc)、化学需氧量(cod)等有机物综合指标来反映有机物的污染程度。其中bod表征的是生物耗氧的过程，符合水体自净的实际情况和大部分污水处理技术的工艺，因此被广泛应用于衡量废水的污染强度和废水处理的效率。
3.常用的bod测定方法包括稀释接种法、微生物电极法、活性污泥曝气降解法、压差法、近红外光谱法、重铬酸钾紫外光度法等。多数工业废水性质不稳定，可能含有较高浓度的重金属、挥发酚、氰化物、苯系物等毒性物质，严重影响水中微生物的种类、数量及接种液的适应性，因此采用稀释接种法时，稀释倍数、接种液种类及用量均难以控制，实验失败风险高；而采用其他方法，如微生物电极法、重铬酸钾紫外光度法等干扰较大；压差法虽然能克服上述缺点，但不适合大批量样品的测定。在实际驯化培养中，需要采用专门的驯化培养装置，现有的驯化培养装置用于稀释接种法的成功率不高，应用受限。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种bod菌种连续培养驯化装置，以解决现有驯化培养装置用于稀释接种法的成功率不高，应用受限的问题。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种bod菌种连续培养驯化装置，包括：驯化培养箱以及与所述驯化培养箱适配套的培养密封盖；
7.所述驯化培养箱内设置有用于监控驯化培养环境温度的温度检测控制器和用于测定驯化培养环境ph值的ph测定器；
8.所述密封盖上设置有可拆卸的用于吸收驯化培养过程中产生二氧化碳气体的气体吸收器，且所述气体吸收器与所述驯化培养箱连通，在所述气体吸收器上还连接有用于检测驯化培养环境压力的压力检测器。
9.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述温度检测控制器包括：设置在所述驯化培养箱外的温度控制显示面板以及设置在所述驯化培养箱内的加热器和温度传感器，所述加热器和所述温度传感器分别与所述温度控制显示面板连接。
10.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述ph测定器包括：设置在所述驯化培养箱外的ph值显示面板以及设置在所述驯化培养箱内的ph电极，所述ph电极与所述ph值显示面板连接。
11.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述气体吸收器包括：吸收槽以及与所
述吸收槽适配套的吸收密封盖，所述吸收槽侧壁开设有与所述驯化培养箱连通的开孔，在所述吸收槽内置有用于吸收二氧化碳气体的填料。
12.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，在所述驯化培养箱底部还设置有搅拌件。
13.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，所述搅拌件包括：配套的磁力转子和磁力搅拌器。
14.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，在所述驯化培养箱侧壁开设有加样口，在所述加样口处还连接有加样器。
15.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，在所述加样口与所述加样器之间还设置有可拆卸的加样过滤膜。
16.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述驯化培养箱侧壁靠近所述培养密封盖开设有排气件。
17.进一步地，在本实用新型较佳的实施例中，上述驯化培养箱侧壁开设有排液口，在所述排液口处还连接排液器，在所述排液口与所述排液器之间还设置有可拆卸的排液过滤膜。
18.本实用新型具有以下有益效果：
19.本实用新型的bod菌种连续培养驯化装置，通过控制培养箱的温度可以人为缩短驯化周期，利用稀释接种液bod值估算出接种稀释水中接种液的加入量，可达到提高稀释接种法实验成功几率的目的。本实用新型的装置简单，操作轻松容易。
附图说明
20.图1为本实用新型的bod菌种连续培养驯化装置的结构示意图；
21.图2为本实用新型的bod菌种连续培养驯化装置的气体吸收器的结构示意图；
22.图3为本实用新型的压力检测器面板显示数据实例图。
23.图中：100-驯化培养箱，110-培养密封盖，120-温度检测控制器，121-温度控制显示面板，122-加热器，123-温度传感器，130-ph测定器，131-ph值显示面板，132-ph电极，140-气体吸收器，141-吸收槽，142-吸收密封盖，143-开孔，144-填料，150-压力检测器，160-搅拌件，161-磁力转子，162-磁力搅拌器，170-加样器，171-加样过滤膜，180-排气件，190-排液器，191-排液过滤膜。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.实施例
27.请参照图1和2，本实用新型的一种bod菌种连续培养驯化装置，包括：驯化培养箱100和培养密封盖110，培养密封盖110的形状大小与驯化培养箱100相适配，培养密封盖110扣合在驯化培养箱100上，以达到密封的作用。在实施例中，驯化培养箱100的横截面可以为圆形或方形。使用前打开培养密封盖110，加入固定体积稀释后的待测水样(调节ph至6～8)、接种液、营养盐后进行培养。该装置密封培养一方面可通过压力的变化判断菌种的生长情况，一方面保证环境的稳定性，缩短由周期性添加待测样和接种水导致的时滞期。
28.在驯化培养箱100内设置有用于监控驯化培养环境温度的温度检测控制器120，温度检测控制器120包括：加热器122、温度传感器123和温度控制显示面板121，温度控制显示面板121设置在驯化培养箱100外，加热器122和温度传感器123设置在驯化培养箱100内，加热器122和温度传感器123分别与温度控制显示面板121连接。加热器122用于对接种培养液进行加热，温度传感器123用于检测接种培养液的温度，温度控制显示面板121则用于显示温度传感器123检测的数值以及根据显示温度控制是否启动加热器122。通过温度检测控制器120的设置保证培养温度保持在设定温度，温度调节范围为20～40℃，培养时可以适当提高温度以减少驯化时间。
29.在驯化培养箱100内设置有用于测定驯化培养环境ph值的ph测定器130，ph测定器130包括：ph值显示面板131和ph电极132，ph值显示面板131设置在驯化培养箱100外，ph电极132设置在驯化培养箱100内的ph电极132，ph电极132与ph值显示面板131连接。ph电极132用于检测接种驯化液的ph值，ph值显示面板131用于显示ph电极132读取的数值。驯化过程中若ph产生变化，不在6～8范围内，应在加样管中加入少量盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节ph值至6～8。
30.密封盖上设置有可拆卸的用于吸收驯化培养过程中产生二氧化碳气体的气体吸收器140，气体吸收器140包括：吸收槽141和吸收密封盖142，吸收密封盖142的形状大小吸收槽141适配套，吸收密封盖142扣合在吸收槽141上，以达到密封的作用。在吸收槽141侧壁开设有与驯化培养箱100连通的开孔143，通过该开孔143实现了气体吸收器140与驯化培养箱100连通，在本实施例中，开孔143的位置、大小以及数量可以根据实际情况进行设置。在吸收槽141内置有用于吸收二氧化碳气体的填料144，在本实施例中，该填料144为颗粒状或片状氢氧化钾或氢氧化钠，为确保能吸收的正常进行，添加的填料为过量，且为了增大表面积，提高吸收效率的目的，在吸收槽141内还铺设有多孔支撑材料，该填料144放置在多孔支撑材料上。在本实施例中，气体吸收器140的可拆卸设置，方便单独拆卸进行清洗安装。
31.在气体吸收器140上还连接有用于检测驯化培养环境压力的压力检测器150，气体吸收器140与驯化培养箱100连通，因此压力检测器150能通过气体吸收器140检测检测驯化培养环境压力，压力测定频率为半小时一次。驯化接种液的bod值与培养箱中大气压力减少的程度成正比；在测定过程中，压力检测器150可将检测到的压力与初始时系统压力的信号差值，换算为该驯化接种液bod的数值，并显示出来。培养开始后1-2h为平衡期，保证驯化初始状态为氧气的气液平衡态。驯化过程中，压力检测器可定时测定驯化接种水的bod值，并绘制成曲线；根据驯化期结束后的bod值可估算接种液的加入量，从而保证接种稀释水空白试验溶解氧消耗量为0.5～1.5mg/l。培养过程中可适当增加待测水样和接种液的加入量，提高菌种的适应性。
32.在驯化培养箱100底部还设置有搅拌件160，保证驯化接种水中溶解氧的饱和，该搅拌件160为能实现搅拌功能的装置，对驯化接种水进行连续搅拌，在本实施例中，搅拌件160包括：配套的磁力转子161和磁力搅拌器162。通过磁力搅拌，避免因在培养密封盖110增设搅拌设备影响驯化培养箱100密封性的问题，从而提高压力检测器150的检测效果。
33.在培养过程中，通过在驯化培养箱100侧壁开设有的加样口，在加样口处还连接有加样器170，加样器170与驯化培养箱100侧壁连接处位于液面以下，通过加样器170实现在驯化过程中调节ph、添加接种液和营养盐，在本实施例中，加样器170为能实现加样检测的设备，包括加样泵，对于小型装置可以采用注射器替代。为能去掉颗粒物，保证驯化接种水加样的均质性，在加样口与加样器170之间还设置有可拆卸的加样过滤膜171，该加样过滤膜171可根据需要选择可拆卸的1.6μm或0.45μm滤膜，可过滤加入水样中的杂质颗粒物。在实际培养过程中，可通过加样管170将培养所需的酸碱溶液、营养盐、接种液、水样等添加到驯化培养箱100中。通过加样管170加入的液体体积，对应的从驯化培养箱100另一侧的排液口排出相同体积的液体，这两个操作都是在培养液面以下进行的，就能保证加样前后整个体系的压力不变，从而最大限度的维持系统的稳定性。这个密封体系中的氧气，相对于稀释后的样品来说是非常充足的，只要氧气没有消耗完，就能实现连续培养。连续培养的模式，适用范围包括：微生物抑制作用非常明显、驯化过程对环境变化较敏感、驯化过程中需要实时调节各参数、驯化难度较大的样品。也可以选择周期性培养的模式，即每个周期结束后，该系统均与外界联通，转接后的样品进入下一培养周期，从平衡期开始。周期性培养的模式适用于微生物抑制作用相对不明显，且为缩短驯化时间，每次转接时需要添加或排出的液体体积较大的情况。
34.驯化培养箱100侧壁靠近培养密封盖110开设有排气件180，在本实施例中，该排气件180为排气阀门，培养过程中如有必要，可打开该阀门可使得系统与外界大气相通，此时系统压力值恒定。
35.在培养过程中，通过在驯化培养箱100侧壁开设有排液口，在排液口处还连接排液器190，将驯化培养箱100中的液体排出。
36.在本实施例中，排液器190为排液阀门，通过在排液口与排液器190之间还设置有可拆卸的排液过滤膜191，过滤掉大颗粒的杂质。
37.在本实施例中，可以添加菌落总数在线监测装置反映微生物的生长情况，通过菌落总数的增长速率判断驯化时间，通过菌落总数估计驯化接种液的加入量；也可采用平皿计数法对定期排液中的细菌总数进行测定，此时应拆卸过滤膜191。
38.请参照图3，在ph 6.5-7.8，培养温度25℃条件下进行驯化培养，其中：(a)周期性培养模式，培养周期为2d；(b)连续培养模式，0d、2d、4d定量添加接种液和营养盐。从图3中可以看出，4-6d这一周期培养曲线正常，无明显迟滞期，说明该驯化接种液可使用，且bod为8.0mg/l。标准要求接种稀释水空白试验溶解氧消耗量为0.5～1.5mg/l，因此可采用4-6d的驯化接种液，添加与4d同样剂量的接种液和营养盐，用稀释水稀释8倍左右，可估算出接种稀释水空白试验溶解氧消耗量1.0mg/l左右。
39.本实用新型的该bod菌种连续培养驯化装置，适用于强酸强碱、高盐、毒性工业废水bod测定过程中接种液的驯化。其工作原理为：bod菌种连续培养驯化过程为密闭培养，将固定体积稀释后的待测水样进行连续曝气，定期按一定比例加入少量该种待测水样(调节
ph至6-8)和接种液(如生活污水、该待测水样排污口下游适当处水样、土壤浸出液等)进行培养。驯化接种液中的微生物生长过程中经过生物氧化作用消耗有机物；该过程生成的二氧化碳被氢氧化钾吸收，培养箱中大气压力下降，相当于微生物所消耗的溶解氧的量。驯化接种液的bod值与培养箱中大气压力减少的程度成正比，因此压力的变化可以表征微生物生长情况。驯化培养箱100中压力的变化值由压力传感器测定。通过控制驯化培养箱100的温度可以人为缩短驯化时间，利用ph电极132监控ph的变化以便随时调节，同时利用稀释接种液bod值估算出接种稀释水中接种液的加入量。通过该装置可以实现工业废水接种液较高效率的驯化过程，同时保证稀释接种液空白试样的溶解氧消耗量满足标准要求，从而达到提高稀释接种法实验成功几率的目的。
40.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。