中空纤维膜给氧自循环式微生物培养装置及方法

摘要

本发明涉及一种平板膜给氧自循环式微生物培养装置及方法，属于微生物培养领域和膜技术领域。包括：供气泵、进气阀、空气流量计、加热器、液封瓶、储气槽、进气口、疏水性中空纤维微孔膜丝、膜支撑孔板、自循环导流筒、加料及取样口、接种口、出气口、上盖、外器壁等；空气通过疏水性中空纤维微孔膜丝的端口进入疏水性中空纤维微孔膜丝内部，再通过疏水性中空纤维微孔膜丝自身的微孔分散成微小气泡进入到培养液中；根据膜支撑孔板上通气小孔与自循环导流筒的相对位置，可使液体培养基在培养器内随着气泡的上升过程相对于自循环导流筒既能形成外循环，又能形成外循环方式；培养液在培养器内循环，有利于微生物与空气充分接触；本发明克服了传统膜生物反应器需要另外安装空气过滤器及扰动或搅拌装置的不足。

主权项

中空纤维膜给氧自循环式微生物培养装置，其特征在于：包括：供气泵、进气阀、空气流量计、培养器、加热器、液封瓶；供气泵、进气阀、空气流量计通过管路顺次连接后，再与培养器的进气口连接，培养器置于加热器中，培养器的出气口用通气管置于液封瓶的液面以下进行液封，防止微生物染杂菌；其中，培养器包括：储气槽、进气口、疏水性中空纤维微孔膜丝、膜支撑孔板、自循环导流筒、加料及取样口、接种口、出气口、上盖、外器壁、第一垫圈、第二垫圈、螺栓、固定柱、支架、支撑柱；储气槽为中空的圆柱体，储气槽内壁下半部分的直径小于上半部分的直径，储气槽内壁成阶梯型，在储气槽下半部分设有与管路相连接的进气口；第一垫圈的外径与储气槽上半部分阶梯内壁的直径相同；外器壁的外径与储气槽上半部分阶梯内壁的直径相同，外器壁的内径与膜支撑孔板的直径相同；膜支撑孔板上开有小孔，空气通过疏水性中空纤维微孔膜丝的端口进入中空后，再通过微孔中空纤维膜丝壁面自身的微孔分散成微小气泡进入到培养液中；膜支撑孔板上还设有用于支撑自循环导流筒的支架；固定柱的下端与储气槽外壁固连，上端设有螺纹；上盖上开有加料及取样口、接种口、出气口，加料及取样口、接种口、出气口均可通过第二垫圈的中空部分直接与空气接触；上盖上还开有用于固定柱穿过的螺栓孔；上盖上设有用于固定外器壁的突台，突台的内径与外器壁的外径相同；第一垫圈放置于储气槽的阶梯面上，第一垫圈上方放有膜支撑孔板；外器壁的径向下端部分通过储气槽内壁和膜支撑孔板固定，外器壁的径向上端部分通过上盖固定，外器壁的轴向通过第一垫圈和第二垫圈固定；储气槽的外壁与固定柱的下端部分固连，固定柱的上端部分通过螺栓与上盖固连；所述的储气槽、第一垫圈、膜支撑孔板通过螺栓固连，至少用2个螺栓固连；膜支撑孔板上固连有至少2个支架，自循环导流筒固定于膜支撑孔板的支架上；所述的疏水性中空纤维微孔膜丝既可置于自循环导流筒的外部，使液体形成内循环，也可置于自循环导流筒的内部，使液体形成外循环；所述的自循环导流筒为上下均无底盖的圆柱形，自循环导流筒的整体浸没于液体内，距离上液面高度为液高的1/20‑1/4，下缘与膜支撑孔板间的间距为液高的1/20‑1/4，自循环导流筒材质可以为玻璃，不锈钢或者聚四氟乙烯；所述的疏水性中空纤维微孔膜丝主要为疏水性微孔高分子有机膜。