富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置制造方法
【專利摘要】一種富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其主要是：該裝置外殼設(shè)有與原水箱相連的進(jìn)水口及與藥劑箱相連的通孔，外殼底部設(shè)有與空氣泵相連的曝氣頭，在外殼的底板上分別設(shè)有排泥管和放空管。在外殼內(nèi)設(shè)有筒壁上設(shè)通孔的導(dǎo)流筒，在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有膜組件，該膜組件集水管與清水蓄水池相連。清水蓄水池又與反沖洗泵及膜組件出水管路相連。在上述外殼內(nèi)分別設(shè)有溫度控制設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，上述各部件均通過(guò)控制線路與PLC中央控制系統(tǒng)相連。本發(fā)明可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不僅節(jié)省大量能源，而且又能滿足富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的最佳濃度、水溫和pH值，解決含抗生素廢水處理難和處理效果差的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉一種污水處理裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]抗生素廣泛用于人類(lèi)和動(dòng)物(畜禽/魚(yú))的疾病防治或動(dòng)物的促進(jìn)生長(zhǎng)。然而，長(zhǎng)期過(guò)量使用或?yàn)E用抗生素會(huì)對(duì)環(huán)境和人類(lèi)健康構(gòu)成巨大的潛在威脅，這是因?yàn)榇蟛糠值目股匾栽幖捌浯x產(chǎn)物的方式隨人、畜禽和魚(yú)的排泄物最終進(jìn)入自然環(huán)境，導(dǎo)致細(xì)菌耐藥性增強(qiáng)，甚至出現(xiàn)超級(jí)細(xì)菌，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。近年我國(guó)醫(yī)院臨床分離的細(xì)菌耐藥性有明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。β -內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素是一類(lèi)抗菌能力很強(qiáng)的抗生素，因其具有毒副作用低、抗菌效率高等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于臨床治療中。細(xì)菌為了能在抗生素類(lèi)藥物存在的環(huán)境中繼續(xù)生長(zhǎng)和繁殖，啟動(dòng)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制，來(lái)適應(yīng)和抵抗抗生素類(lèi)藥物的毒害作用，即對(duì)抗生素產(chǎn)生耐藥性。微生物對(duì)抗生素的耐藥機(jī)制包括外膜屏障、靶位改變、滅活酶的產(chǎn)生及藥物主動(dòng)外排等，其中大多數(shù)微生物對(duì)內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素產(chǎn)生耐藥性的重要原因是合成β_內(nèi)酰胺酶，尤其是第三代頭孢菌素應(yīng)用于臨床后，細(xì)菌誘導(dǎo)合成了超廣譜β_內(nèi)酰胺酶(ESBLs)和AmpC酶，導(dǎo)致耐藥性的進(jìn)一步增強(qiáng)。伴隨β _內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素使用范圍的擴(kuò)大，細(xì)菌也通過(guò)合成內(nèi)酰胺酶而對(duì)其產(chǎn)生耐藥性，嚴(yán)重影響了內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素的臨床療效。ESBLs是能催化微生物水解6-氨基青霉烷酸^-ΑΡΑ)、7-氨基頭孢烷酸(7-ACA)及其N(xiāo)-?；苌镏笑?-內(nèi)酰胺環(huán)上酰胺鍵以及第三代頭孢菌素如頭孢曲松、頭孢他啶等的霉，受ESBLs酶抑制劑如克拉維酸抑制的酶。產(chǎn)生ESBLs酶的主要菌類(lèi)為肺炎克雷伯菌和大腸埃希菌。合成ESBLs是制藥廢水中活性污泥對(duì)抗β-內(nèi)酰胺類(lèi)抗生素從而達(dá)到降解制藥廢水中污染物的主要作用機(jī)制。所以在實(shí)際的工程應(yīng)用中開(kāi)發(fā)一套不僅僅能夠處理污水還能在污水處理過(guò)程中富集培養(yǎng)出產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的污水處理反應(yīng)裝置對(duì)于制藥廢水和醫(yī)院污水的處理是迫在眉睫的事情。
[0003]起源于上世紀(jì)60年代末的膜生物反應(yīng)MBR技術(shù)，首先引起美國(guó)科技人員的注意并將其應(yīng)用于去除廢水中殘留的頭抱類(lèi)抗生素藥品，以消除此類(lèi)痕量有機(jī)物對(duì)環(huán)境的影響。Munir等2011年在水處理領(lǐng)域國(guó)際權(quán)威雜志《Water Research》上發(fā)表的一篇名為((Release of antibiotic resistant bacteria and genes in the effluent andbio-solids of five wastewater utilities in Michigan》的文章中比較了膜生物反應(yīng)器和傳統(tǒng)活性污泥法對(duì)耐藥菌與抗性基因的去除效果，結(jié)果表明，MBR具有顯著的耐藥菌與抗性基因的去除效果(2.57~7.061og單位)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)要優(yōu)于傳統(tǒng)活性污泥工藝(2.37~4.561og單位)。魯南，普紅平在一篇名為《膜生物反應(yīng)器處理抗生素廢水》的研究中介紹了將一體式中空纖維膜生物反應(yīng)器處理四 川省某青霉素制藥廠的抗生素廢水，研究中獲得了較好的效果，MBR對(duì)于COD的去除率為98%，對(duì)氨氮的去除率為87%。
[0004]雖然不少的研究中將膜生物反應(yīng)器應(yīng)用于處理含有抗生素的廢水處理并取得較好實(shí)際運(yùn)行效果，但是普通的MBR裝置具有容易產(chǎn)生膜污染、運(yùn)行能耗較高、固液氣三相不能完全混合、反應(yīng)器內(nèi)存在著“死角”、微生物生長(zhǎng)條件惡劣等一系列缺點(diǎn)，而且不能為微生物提供較好的生長(zhǎng)繁殖條件，更別說(shuō)富集培養(yǎng)特定的微生物種群。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種膜無(wú)污染、運(yùn)行能耗較低、固液氣三相可完全混合、微生物生長(zhǎng)條件良好的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶(ESBLs)耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置。本發(fā)明主要是將環(huán)流反應(yīng)機(jī)構(gòu)和污水處理的膜生物反應(yīng)裝置(MBR)結(jié)合在一起形成多級(jí)環(huán)流MBR，使得其內(nèi)部的氣體、液體和固體形成良好的多級(jí)環(huán)流,并通過(guò)對(duì)其內(nèi)部條件的控制使得多級(jí)環(huán)流MBR裝置內(nèi)產(chǎn)生適合微生物生長(zhǎng)的良好環(huán)境。
[0006]本發(fā)明具體內(nèi)容如下:
[0007]本發(fā)明裝置主體有一個(gè)上下兩端封閉的圓筒形外殼，最好外殼高度與直徑比3-5。在該外殼上部設(shè)有進(jìn)水口，其通過(guò)進(jìn)水管路及管路上所設(shè)的進(jìn)水流量計(jì)、進(jìn)水泵及電磁閥與原水箱相連。最好在外殼上部設(shè)有溢流管。另在外殼頂板上還設(shè)有通孔，其通過(guò)帶閥的加藥管與藥劑箱相連，通過(guò)藥劑箱施加的藥品及數(shù)量控制反應(yīng)器中特征污染物的濃度，使得裝置在不同的特征污染物的濃度條件下運(yùn)行，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的富集培養(yǎng)提供良好的污染物濃度條件；通過(guò)藥劑箱還可以控制反應(yīng)器中的PH值，為產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的富集培養(yǎng)提供適宜的PH值條件。外殼底部設(shè)有若干曝氣頭，最好曝氣頭上設(shè)有微孔分布器，該曝氣頭通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連。在上述外殼的底板上分別設(shè)有帶電磁閥的排泥管和放空管。在外殼內(nèi)底部設(shè)有支架，在支架上設(shè)有導(dǎo)流筒，其為反應(yīng)器的升流區(qū)，該圓筒形導(dǎo)流筒筒壁與外殼筒壁有一定間隙，其為反應(yīng)器的降流區(qū)，該導(dǎo)流筒壁上設(shè)有若干通孔，最好導(dǎo)流筒壁上設(shè)有三段孔區(qū)，每段孔區(qū)有三排直徑為Icm的小孔。升降流區(qū)面積比為1.0-1.5。在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有膜組件，最好采用改性親水性聚丙烯微孔膜，該膜組件是由若干中空纖維管組成的片狀結(jié)構(gòu)，該中空纖維管兩端與兩豎直水管相連，該兩豎直水管上端分別與水平的集水管兩端相連，該集水管通過(guò)出水管路及管路上所設(shè)的出水流量計(jì)、出水泵、真空表及電磁閥與清水蓄水池相連。最好清水蓄水池設(shè)另一個(gè)出水口，該另一個(gè)出水口通過(guò)設(shè)有電磁閥的管路與反沖洗泵進(jìn)口相連，反沖洗泵出口與膜組件出水管路相連。通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)對(duì)膜組件形成一定程度的沖刷作用，緩解膜污染的發(fā)生，提高系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。最好導(dǎo)流筒底部也設(shè)有曝氣頭，其也通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連，在氣含率差作用下，形成氣液兩相的整體循環(huán)流動(dòng)，并帶動(dòng)反應(yīng)器底部的污泥在反應(yīng)器中循環(huán)，促進(jìn)反應(yīng)器底部污泥與污水和氣泡的進(jìn)一步的結(jié)合，優(yōu)化了污泥內(nèi)微生物的生長(zhǎng)條件。在上述外殼與導(dǎo)流筒之間分別設(shè)有溫度控制設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，該溫度控制設(shè)備可將水溫控制在適宜產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群生長(zhǎng)的最佳溫度，以更好的富集培養(yǎng)出產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群；同時(shí)通過(guò)對(duì)溫度進(jìn)行控制，進(jìn)而篩選與富集培養(yǎng)出耐高溫甚至是超高溫的菌群。上述在線監(jiān)測(cè)設(shè)備能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、完整地監(jiān)測(cè)運(yùn)行所涉及的大部分參數(shù)和水質(zhì)參數(shù)，其中包括反應(yīng)器內(nèi)溫度、溶解氧濃度、pH值、液位、COD、BOD、OUR、SOUR、MLSS等指標(biāo)。上述的水泵、氣泵、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、溫控設(shè)備、藥劑箱及電磁閥均通過(guò)控制線路與PLC中央控制系統(tǒng)相連，本發(fā)明可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不需要或很少需要人工操作。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0009]1、本發(fā)明的富 集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群多級(jí)環(huán)流MBR裝置是完全的自動(dòng)控制自適應(yīng)自調(diào)節(jié)膜生物反應(yīng)裝置。裝置中安裝有靈敏度最高的、監(jiān)測(cè)項(xiàng)目最全的、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)最準(zhǔn)的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，便于自動(dòng)控制的進(jìn)出水泵，能夠調(diào)節(jié)任意流量的電磁閥，能夠根據(jù)反應(yīng)條件的需要而進(jìn)行控制的溫度控制設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的藥劑控制設(shè)備等。這些設(shè)備都與PLC控制系統(tǒng)相連，因此本發(fā)明可以完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不需要或很少需要人工操作，這樣更有利于工程運(yùn)用，解決了現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)裝置自動(dòng)控制不好的局面。
[0010]2、本發(fā)明中的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備將監(jiān)測(cè)到的反應(yīng)器內(nèi)的水質(zhì)參數(shù)和運(yùn)行參數(shù)值傳遞到PLC控制系統(tǒng)中，PLC控制系統(tǒng)利用已經(jīng)編好的程序并結(jié)合監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析運(yùn)算，然后以指令形式傳遞到下行機(jī)，進(jìn)而對(duì)閥門(mén)的開(kāi)閉、泵的運(yùn)行與開(kāi)啟進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)以達(dá)到對(duì)反應(yīng)器內(nèi)的環(huán)境和可控制的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)有效的控制，不僅節(jié)省大量能源，而且又能滿足富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的最佳濃度、水溫和pH值，以更好地富集培養(yǎng)出產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群。
[0011] 3、反應(yīng)器內(nèi)的導(dǎo)流筒為本發(fā)明的主要部件之一，其內(nèi)的水力循環(huán)條件比現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)裝置更具有優(yōu)勢(shì)，反應(yīng)器內(nèi)的流體圍繞著反應(yīng)器內(nèi)筒的兩側(cè)進(jìn)行快速的環(huán)流運(yùn)動(dòng)，使得氣泡在反應(yīng)器內(nèi)具有較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡；較長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡使得氣體更容易溶于液體之中。多級(jí)環(huán)流和單級(jí)環(huán)流相比使得氣-污水-微生物絮凝體混合良好，氣泡在反應(yīng)器內(nèi)分布比較均勻，在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)不會(huì)存在曝氣或污泥“死區(qū)”，而且氣泡在下降段分布均勻，完全解決了單級(jí)環(huán)流反應(yīng)器環(huán)隙上部氣含率較大、下部較小的問(wèn)題，這樣就不會(huì)存在傳統(tǒng)膜生物反應(yīng)裝置上部曝氣過(guò)量，下部曝氣不足，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)生上部微生物由于氧含量過(guò)高而自身氧化分解，而下部由于供氧不足導(dǎo)致污泥厭氧消化。
[0012]4、多級(jí)環(huán)流條件使得反應(yīng)器內(nèi)的污水在整個(gè)反應(yīng)器內(nèi)得到完全充分的循環(huán)，這樣會(huì)使新進(jìn)入反應(yīng)器的污水迅速與反應(yīng)器中原有污水達(dá)到完全混合狀態(tài)，多級(jí)環(huán)流條件避免現(xiàn)有的膜生物反應(yīng)裝置中部分污水進(jìn)入反應(yīng)器后“停滯”在某個(gè)區(qū)域，未與反應(yīng)器中的污泥完全反應(yīng)混合而直接被排除反應(yīng)器。
[0013]5、富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群多級(jí)環(huán)流MBR裝置產(chǎn)生多級(jí)環(huán)流效應(yīng)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳質(zhì)性能好，能耗較低，易于工程放大。不僅僅可以用來(lái)富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群，也可以用于處理含有抗生素的制藥廢水和醫(yī)院的醫(yī)療廢水等，解決含抗生素廢水處理難和處理效果差的問(wèn)題。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明主視立體示意簡(jiǎn)圖。
[0015]圖2為圖1中導(dǎo)流筒主視示意簡(jiǎn)圖。
[0016]圖中:1.原水箱，2.電磁閥，3.進(jìn)水泵，4.進(jìn)水流量計(jì)，5.真空壓力表，6.溢流管，7.膜組件，8.外殼，9.導(dǎo)流筒，10.曝氣裝置，11.污泥排放管，12.放空管，13.取樣口，14.空氣泵，15.出水泵，16.蓄水池，17.出水流量計(jì)，18.孔區(qū)，19.支架，20.高低液位計(jì)，21.氣泡，22.反沖洗泵，23.藥劑箱，24.溫度控制儀。
[0017]【具體實(shí)施方式】
[0018]例I
[0019]在圖1所示的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β -內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置的主視立體示意簡(jiǎn)圖中，裝置主體有一個(gè)上下兩端封閉的圓筒形外殼，在該外殼上部設(shè)有進(jìn)水口，其通過(guò)進(jìn)水管路及管路上所設(shè)的進(jìn)水流量計(jì)、進(jìn)水泵及電磁閥與原水箱相連。在外殼上部設(shè)有溢流管。另在外殼頂板上還設(shè)有通孔，其通過(guò)帶閥的加藥管與藥劑箱相連。外殼底部設(shè)有兩個(gè)曝氣頭，每個(gè)曝氣頭上設(shè)有微孔分布器，該曝氣頭通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連。在上述外殼的底板上分別設(shè)有帶電磁閥的排泥管和放空管。在外殼內(nèi)底部設(shè)有支架，在支架上設(shè)有導(dǎo)流筒，該圓筒形導(dǎo)流筒筒壁與外殼筒壁有一定間隙，該導(dǎo)流筒壁上設(shè)有三段孔區(qū)，每段孔區(qū)有三排直徑為Icm的小孔。在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有改性親水性聚丙烯微孔膜組件，該膜組件是由若干中空纖維管組成的片狀結(jié)構(gòu)，該中空纖維管兩端與兩豎直水管相連，該兩豎直水管上端分別與水平的集水管兩端相連，該集水管通過(guò)出水管路及管路上所設(shè)的出水流量計(jì)、出水泵、真空表及電磁閥與清水蓄水池相連。清水蓄水池設(shè)另一個(gè)出水口，該另一個(gè)出水口通過(guò)設(shè)有電磁閥的管路與反沖洗泵進(jìn)口相連，反沖洗泵出口與膜組件出水管路相連。導(dǎo)流筒底部也設(shè)有曝氣頭，其也通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連。在上述外殼與導(dǎo)流筒之間分別設(shè)有溫度控制設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，上述的水泵、氣泵、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、溫控設(shè)備、藥劑箱及電磁閥均通過(guò)控制線路與PLC中央控制系統(tǒng)相連。
[0020]例2
[0021]結(jié)合圖1和圖2對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:本發(fā)明的生物反應(yīng)裝置外殼⑶高220cm，直徑90cm，生物反應(yīng)裝置外殼的進(jìn)水口設(shè)在外殼(8)離上弦口 20cm處，高低液位計(jì)
(20)的高液位點(diǎn)位于外殼(8)上弦口 30cm處，高低液位計(jì)(20)的低液位點(diǎn)與導(dǎo)流筒上弦平行，生物反應(yīng)裝置導(dǎo)流筒支架(19)高20cm，導(dǎo)流筒(9)高160cm，直徑為57cm，導(dǎo)流筒直徑/外殼直徑=0.761，導(dǎo)流筒共分4級(jí)；導(dǎo)流筒內(nèi)最低環(huán)流液速為0.3m/s,正常環(huán)流液速為0.45m/s，環(huán)隙最大氣含率0.12，最小氣含率0.04，考慮到導(dǎo)流筒底部有一定高度的射流區(qū)，按計(jì)算值的120%，所以第一開(kāi)孔處距導(dǎo)流筒(9)的底端為66cm ;在此高度下，開(kāi)有三排直徑為Icm的小孔。第二開(kāi)孔處距外殼(8)底端為100cm，在此高度下，開(kāi)有三排直徑為Icm的小孔，第三開(kāi)孔處距導(dǎo)流筒(9)底端為130cm，在此高度下，開(kāi)有三排直徑為Icm的小孔。在此開(kāi)孔率及反應(yīng)器的設(shè)計(jì)情況下四個(gè)多級(jí)環(huán)流段的含氣率都控制在0.04~0.12，四個(gè)環(huán)流段的環(huán)液流速都控制在0.3m/s~0.45m/s。
[0022]本發(fā)明的工作過(guò)程大致如下:原水由進(jìn)水泵(3)從原水箱⑴中吸入到進(jìn)水管路中，從進(jìn)水管中進(jìn)入到反應(yīng)器外殼(8)和導(dǎo)流筒(9)之間的緩沖區(qū)內(nèi)，在反應(yīng)器內(nèi)與外殼底部的微生物等發(fā)生復(fù)雜的生化過(guò)程，并且在反應(yīng)器外殼(8)與導(dǎo)流筒(9)之間不斷地進(jìn)行多級(jí)環(huán)流水力循環(huán)。經(jīng)過(guò)一定的HRT(水力停留時(shí)間)后，由出水泵(15)抽吸到蓄水池(16)中，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加，由于微生物的附著、微生物代謝物的附著以及污水中難溶性顆粒物的附著作用將會(huì)導(dǎo)致膜堵塞，造成膜通量下降，也就是所謂的“膜污染”，具體表現(xiàn)就是出水量下降、膜和泵間的壓力增大，在本發(fā)明中真空壓力表(5)會(huì)將其示數(shù)傳遞至PLC控制系統(tǒng)，當(dāng)示數(shù)超過(guò)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)反沖洗泵(22)進(jìn)行反沖洗。在反沖洗過(guò)程中，停止出水泵(15)，啟動(dòng)反沖洗泵(22)，蓄水池(16)中的清水由反沖洗泵(22)抽吸至反應(yīng)器內(nèi)，清洗膜組件(7)。當(dāng)真空壓力表(5)的示數(shù)降至PLC控制系統(tǒng)設(shè)定的停止反沖洗值時(shí)，即膜通量恢復(fù)至反沖洗前的95%時(shí)，停止反沖洗流程。
[0023]當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)的DO濃度低于目前系統(tǒng)所要求的適宜DO濃度時(shí)，PLC控制系統(tǒng)將控制曝氣量的電磁 閥(2)調(diào)大，當(dāng)反應(yīng)器的DO濃度高于目前系統(tǒng)所要求的適宜DO濃度時(shí)，PLC控制系統(tǒng)將控制曝氣量的電磁閥(2)調(diào)小。當(dāng)反應(yīng)器中的特征污染物濃度低于富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的最佳濃度時(shí)，開(kāi)啟藥劑箱電磁閥(2)，使反應(yīng)器內(nèi)的特征污染物濃度滿足富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的最佳濃度；當(dāng)應(yīng)器中的特征污染物濃度高于富集培養(yǎng)產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群的最佳濃度時(shí)，開(kāi)啟進(jìn)水泵(3)，注入一定量含有特征污染物濃度較低的原水稀釋反應(yīng)器中特征污染物濃度。當(dāng)反應(yīng)器中的pH值過(guò)高時(shí)，PLC控制系統(tǒng)開(kāi)啟藥劑箱電磁閥(2)，藥劑箱釋放一定量的酸，以降低反應(yīng)器中的pH值至最佳pH，當(dāng)反應(yīng)器中的pH值過(guò)低時(shí)，PLC控制系統(tǒng)開(kāi)啟藥劑箱電磁閥(2)，藥劑箱釋放一定量的堿，以升高反應(yīng)器中的pH值至最佳pH。PLC控制系統(tǒng)控制溫度控制儀將水溫控制在適宜產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群生長(zhǎng)的最佳溫度，以更好的富集培養(yǎng)出產(chǎn)ESBLs耐熱性菌群。當(dāng)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備(20)監(jiān)測(cè)到的反應(yīng)器內(nèi)液面位置低于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的最低液位點(diǎn)時(shí)，PLC控制系統(tǒng)啟動(dòng)出水泵(3)，出水箱(1)中的原水進(jìn)入反應(yīng)器中，當(dāng)進(jìn)水至反應(yīng)器中的液面高于PLC控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的最高液位時(shí)，停止進(jìn)水泵(3)。PLC控制系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)部的設(shè)定程序，在系統(tǒng)需要時(shí)將污泥排放管(11)的電磁閥進(jìn)行打開(kāi)，進(jìn)行排泥，當(dāng)排泥量達(dá)到一定時(shí)，關(guān)閉閥門(mén) 。
【權(quán)利要求】
1.一種富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:該裝置有一個(gè)上下兩端封閉的圓筒形外殼，在該外殼上部設(shè)有進(jìn)水口，其通過(guò)進(jìn)水管路及管路上所設(shè)的進(jìn)水流量計(jì)、進(jìn)水泵及電磁閥與原水箱相連，在外殼頂板上還設(shè)有通孔，其通過(guò)帶閥的加藥管與藥劑箱相連，外殼底部設(shè)有曝氣頭，該曝氣頭通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連，在上述外殼的底板上分別設(shè)有帶電磁閥的排泥管和放空管，在外殼內(nèi)底部設(shè)有支架，在支架上設(shè)有導(dǎo)流筒，該圓筒形導(dǎo)流筒筒壁與外殼筒壁有一定間隙，該導(dǎo)流筒壁上設(shè)有通孔，在導(dǎo)流筒內(nèi)設(shè)有膜組件，該膜組件是由中空纖維管組成的片狀結(jié)構(gòu)，該中空纖維管兩端與兩豎直水管相連，該兩豎直水管上端分別與水平的集水管兩端相連，該集水管通過(guò)出水管路及管路上所設(shè)的出水流量計(jì)、出水泵、真空表及電磁閥與清水蓄水池相連，清水蓄水池設(shè)另一個(gè)出水口，該另一個(gè)出水口通過(guò)設(shè)有電磁閥的管路與反沖洗泵進(jìn)口相連，反沖洗泵出口與膜組件出水管路相連，在上述外殼與導(dǎo)流筒之間分別設(shè)有溫度控制設(shè)備和在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，上述的水泵、氣泵、在線監(jiān)測(cè)設(shè)備、溫控設(shè)備、藥劑箱及電磁閥均通過(guò)控制線路與PLC中央控制系統(tǒng)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:在外殼上部設(shè)有溢流管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:導(dǎo)流筒底部設(shè)有曝氣頭，其通過(guò)帶電磁閥的管路與空氣泵相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:膜組件采用改性親水性聚丙烯微孔膜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于 :曝氣頭上設(shè)有微孔分布器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:導(dǎo)流筒壁上設(shè)有三段孔區(qū)，每段孔區(qū)有三排直徑為Icm的小孔。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:外殼高度與直徑比3-5。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的富集培養(yǎng)產(chǎn)超廣譜β-內(nèi)酰胺酶耐熱性菌群的多級(jí)環(huán)流膜生物反應(yīng)裝置，其特征在于:升降流區(qū)面積比為1.0-1.5。
【文檔編號(hào)】C02F3/34GK103910436SQ201410079134
【公開(kāi)日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】呼冬雪, 陳兆波, 崔玉波, 冉春秋, 葛輝, 孫紅杰, 王冰 申請(qǐng)人:大連民族學(xué)院