[實用新型]管道生物膜取樣裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920060140.2
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN201433217Y
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許剛;袁永欽;龍之宏;陳冬雷;黃小玲;孫文;朱子朋
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市自來水公司
• 主分類號: C12M1/26
• 分類號: C12M1/26
• 代理公司: 廣州凱東知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 宋冬濤

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及管道內(nèi)壁生物檢測裝置，具體地說，是一種用于對給水管網(wǎng)中的管內(nèi)壁生物膜的生物群落、管內(nèi)壁腐蝕、沉淀及粘垢物質(zhì)分析的管道生物膜取樣裝置。

背景技術(shù)

給水廠處理后的飲用水經(jīng)輸水管網(wǎng)輸送到用戶的過程中，由于水中仍存在可生物降解的營養(yǎng)物(有機物、氮、磷等)，出廠水中未被消毒劑完全殺死的細菌或其它途徑進入給水管網(wǎng)的細菌可以利用水中的可生物降解有機物重新生長，部分細菌隨機附著在管壁上利用營養(yǎng)基質(zhì)生長而形成生物膜(Biofilm)。給水管網(wǎng)中細菌的生長繁殖包括在水溶液中懸浮生長和在管內(nèi)壁附著生長兩種形式。由于飲用水屬于貧營養(yǎng)生長環(huán)境，細菌在管壁的附著生長遠比懸浮生長占優(yōu)勢，即形成生物膜。生物膜是微生物、微生物分泌物和微生物碎屑以及被吸附的有機物的復(fù)合體。消毒劑的投加在一定程度上控制了管網(wǎng)中懸浮細菌的再生長，但是對于生物膜的控制效果非常有限。給水管網(wǎng)管壁上生物膜的存在會引起水質(zhì)等問題，包括致病菌的生長、色度和濁度的升高、管道腐蝕的加劇、過水?dāng)嗝娴目s小、爆管的發(fā)生、能耗增加以及輸水能力降低等。國內(nèi)外均有報道在給水管道生物膜中檢測到致病菌和條件致病菌，因此管網(wǎng)生物膜的生長對飲用水的安全性構(gòu)成威脅。分析管壁生物膜的主要組成是研究管壁生物膜對飲用水安全性影響、管網(wǎng)生物膜生長特性和控制措施中最關(guān)鍵也是最基本的一步。

管壁生物膜的影響因素很多，包括水中的營養(yǎng)基質(zhì)濃度、水流速度等水力因素、消毒劑的濃度、水中懸浮菌的數(shù)量、水溫、管段材質(zhì)和使用年限等。但到目前為止，有關(guān)研究尚處于初級階段，因為實際給水管網(wǎng)中生物膜的采樣研究比較困難，而且在一個運行正常的給水管網(wǎng)中生物膜往往是一個小型的穩(wěn)定生態(tài)系統(tǒng)，很難對實際生物膜的發(fā)生、發(fā)展和變化情況進行完整有效的監(jiān)測。

為了實現(xiàn)對管壁生物膜生長過程和生長條件的控制，目前主要采用兩種模擬方法進行：一種為類似于實際管網(wǎng)的管道模擬系統(tǒng)，另一種為規(guī)模更小的反應(yīng)器模擬系統(tǒng)。國內(nèi)用于模擬實際管網(wǎng)中生物膜形成過程的實驗設(shè)備主要為環(huán)狀生物膜掛片反應(yīng)器(BAR)，即第二種模擬方法。各國科學(xué)家也已利用BAR進行了生物膜測定，微生物細胞剝離方法，生物膜形態(tài)結(jié)構(gòu)，生物可同化有機碳(AOC)和生物可降解溶解有機碳(BDOC)與生物膜量相關(guān)性的研究。但是環(huán)狀生物膜掛片反應(yīng)器(BAR)，只是通過轉(zhuǎn)子掛有的掛片來提供生物膜附著生長，轉(zhuǎn)子在驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，掛片與水體的交界面之間產(chǎn)生剪切力，以此來模擬管網(wǎng)中的水力條件，剪切力的大小是通過調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速控制的，因此，其模擬條件與實驗管網(wǎng)中的水力、水質(zhì)條件相差甚遠，尤其在水質(zhì)條件模擬方面，水流未實現(xiàn)真正意義上的循環(huán)流動。并且無法模擬實際管道中的水壓和水力停留時間對管道生物膜的影響。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種能夠真正模擬實際管網(wǎng)中生物膜生物狀況的，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便的管道生物膜取樣裝置。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的：管道生物膜取樣裝置，包括管體、取樣槽、取樣塞和生物膜載片，至少一個取樣槽設(shè)置在管體上，取樣槽與管體內(nèi)腔相連通，取樣槽的外端口設(shè)置有取樣塞密封，生物膜載片在管體內(nèi)與取樣槽連接。

所述的取樣槽可以是粘接在管體上。

所述的取樣塞與取樣槽可以是螺紋連接固定。

所述的生物膜載片與取樣塞螺紋連接固定。

所述的在管體1的橫斷面上，取樣槽可以設(shè)置有六個，相鄰的取樣槽之間的夾角可以是60°。

所述的管體為PVC管。

所述的生物膜載片末端拆卸面設(shè)置有表面滾花，以方便拆卸。

所述的取樣樣塞末端拆卸面設(shè)置有表面滾花，以方便拆卸。

本實用新型它能方便地安裝在管網(wǎng)模型和實際管道中，并且生物膜的取樣和分析也相對容易，通過該裝置，便能實時監(jiān)測管道中生物膜的生長狀況，并且可以通過改變生物膜載片的材料，來考察不同管材對生物膜形成的影響。另外，還具有結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、安裝方便的優(yōu)點。

附圖說明

圖1為管道生物膜取樣裝置的縱向斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為管道生物膜取樣裝置的斷面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為管道生物膜取樣裝置的取樣塞和生物膜載片的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3中的A-A剖面圖；

圖5為管道生物膜取樣裝置的生物膜載片結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為圖5中的B-B剖面圖；

圖7為管道生物膜取樣裝置的取樣槽剖示圖；

圖8為圖6中的C-C剖面圖。

其中，1為PVC管道，2為取樣塞，3為取樣槽，4為生物膜載片。

具體實施方式