一种细菌过滤浓缩装置 |
|||||||
| 申请号 | CN202311480400.2 | 申请日 | 2023-11-08 | 公开(公告)号 | CN117619042A | 公开(公告)日 | 2024-03-01 |
| 申请人 | 汇立生物科技(常州)有限公司; | 发明人 | 侍成; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种细菌过滤浓缩装置，包括 支架 、陶瓷膜、高分子膜和 醋酸 纤维 膜，陶瓷膜、高分子膜和醋酸纤维膜从上至下依次对应固定在支架上；陶瓷膜通过 齿轮 转动装置在支架上，高分子膜和醋酸纤维膜分别通过伸缩杆晃动装置及 弹簧 震动装置设置在支架上。首先将包含细菌的物质放置在第一层陶瓷膜上，陶瓷膜具有较大过滤孔，通过高速离心运动，过滤掉大颗粒杂质。经初步过滤后的物质成分会下落至第二层的高分子膜上，高分子膜借助晃动装置对物质进一步过滤，过滤掉小颗粒杂质；再次过滤后的物质进入第三层醋酸纤维膜上，晃动装置进行晃动过滤，过滤掉 水 分，将经过过滤后的细菌浓缩并附着在第三层的醋酸纤维膜上，得到过滤浓缩后的细菌。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种细菌过滤浓缩装置，其特征在于，包括支架(1)、陶瓷膜(2)、高分子膜(3)和醋酸纤维膜(4)，所述陶瓷膜(2)、高分子膜(3)和醋酸纤维膜(4)从上至下依次对应固定在所述支架(1)上；所述陶瓷膜(2)通过转动装置转动设置在所述支架(1)上，所述高分子膜(3)和醋酸纤维膜(4)通过晃动装置设置在所述支架(1)上。 |
||||||
| 说明书全文 | 一种细菌过滤浓缩装置技术领域背景技术[0002] 微生物污废水处理菌种主要针对污废水处理过程中生化段的处理。过滤是指通过特殊装置将被测废液提纯净化的过程，过滤的方式很多。在离心力或者其他外力作用下将悬浮液中的液体透过介质膜，固体颗粒及其它物质被过滤而介质截留，从而使固体及其他物质与液体分离的操作，并且过滤可以分多层过滤，每层过滤都是为了取出细菌发酵液的大颗粒杂质，而浓缩是为了去除多余的水分，从而提高细菌发酵液的浓度，便于微生物的测量。 [0003] 举例来说，滤膜过滤技术在水质微生物检验方面应用很广。比如用滤膜法对铜绿假单胞菌进行测定和计数；用滤膜法对粪链球菌进行测定和计数。另外，滤膜过滤与荧光技术相结合，可用来检测大肠菌群。细菌微菌落技术由于具有快速、经济、实用的特点，国内外学者已将其用于水、乳等食品的细菌数快速定量测定。 [0004] 在我国滤膜过滤技术已得到广泛应用，但在滤膜的品种、规格及膜质量与产业化方面与国际先进水平比较还有一定的差距；可开发的领域、技术还十分广泛，应用中有许多问题有待去研究、解决、完善、提高。本发明设计旨在解决大颗粒筛选、滤膜分层过滤与浓缩一体的装置。 [0005] 细菌是自然界分布最广、个体数量最多的单细胞生命体。每种细菌有着各式各样的可遗传继承的大小，这些微小细胞的体积可以相差100多倍，从0.3微米长的专性胞内病源菌支原体，到600微米长的刺尾鲷肠道内共生菌费氏刺骨鱼菌，再到生长在纳米比亚海边肉眼可见的1毫米长的纳米比亚嗜硫珠菌。当然，较大的细菌是极少数的，大多数已知细菌的直径在0.4至2微米之间，长度在0.5至5微米之间。 [0006] 细菌是生物的主要类群之一，属细菌域，也是所有生物中数量最多的一类。细菌的形状相当多样，主要有球状、杆状，以及螺旋状。细菌在自然界的分布很广，存在于土壤、水、空气和动植物体表面及消化道等处。其中土壤是细菌的主要分布场所，大多数细菌为异养，少数为自养，包括化能自养和光能自养。在异养细菌中大多数中腐生，少数为寄生。针对以上描述的细菌的特性，如何借助滤膜过滤技术将细菌过滤浓缩是需要解决的问题。 发明内容[0007] 为了解决背景技术中存在的细菌过滤浓缩技术问题，本发明的目的是提供一种细菌过滤浓缩装置，可以借助滤膜过滤技术将细菌过滤浓缩。 [0008] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种细菌过滤浓缩装置，包括支架、陶瓷膜、高分子膜和醋酸纤维膜，所述陶瓷膜、高分子膜和醋酸纤维膜从上至下依次对应固定在所述支架上；所述陶瓷膜通过转动装置转动设置在所述支架上，所述高分子膜和醋酸纤维膜通过晃动装置设置在所述支架上。 [0009] 首先将包含细菌的物质放置在第一层的陶瓷膜上，可以为液体状态或固态状态，陶瓷膜具有较大的过滤孔，通过转动装置的驱动进行高速离心运动，过滤掉大颗粒杂质。陶瓷膜具有化学性能好，耐酸耐碱，且机械强度大，可以在初次接触并过滤包含细菌的物质时，承受复杂的物质成分，完成初步的过滤工作。经初步过滤后的物质成分会下落至第二层的高分子膜上，高分子膜借助晃动装置对物质进一步过滤，过滤掉小颗粒杂质，同时高分子膜具有较好的透过性、蒸馏性及电性能，对含细菌的物质具有进一步过滤且性能稳定；再次过滤后的物质进入第三层醋酸纤维膜上，所述醋酸纤维膜借助晃动装置进行晃动过滤，过滤掉水或者其他杂质，将经过三层过滤到的细菌进行浓缩，最后得到过滤净化并浓缩的细菌。醋酸纤维素滤膜对过滤物质如药物的吸附性较低，由于过滤后得到的细菌较为微小，利用醋酸纤维膜可以便于提取过滤浓缩后得到的细菌。 [0010] 进一步地，所述转动装置包括电机、驱动齿轮和第一托盘，所述陶瓷膜固定在所述第一托盘上，所述第一托盘的外围具有和所述驱动齿轮啮合的外齿，所述第一托盘转动连接在所述支架上，所述电机连接所述驱动齿轮并驱动所述驱动齿轮转动。所述电机驱动所述驱动齿轮并带动所述第一托盘进行转动，所述第一托盘带动固定在其上的陶瓷膜做离心运动，过滤掉大颗粒杂质。 [0011] 进一步地，所述支架上具有第一固定板，所述第一固定板上设置有和所述第一托盘对应的安装孔，所述托盘转动固定在所述安装孔内。所述第一托盘的下方具有限位台阶，所述第一托盘通过所述限位台阶卡接在所述安装孔内，并可以在所述安装孔内进行转动。 [0012] 进一步地，所述晃动装置包括偏心装置和弹性装置，所述偏心装置包括伸缩杆和第二托盘，所述高分子膜固定在所述第二托盘上，所述伸缩杆一端连接支架，所述伸缩杆另一端和所述第二托盘铰接；所述弹性装置包括第三托盘和弹簧，所述醋酸纤维膜固定在所述第三托盘上，所述弹簧一端连接所述支架，所述弹簧另一端和所述第三托盘连接。所述伸缩杆和所述第二托盘铰接连接，同时所述伸缩杆可以做无规则伸缩运动，带动所述第二托盘晃动进行过滤掉小颗粒杂质运动。过滤掉小颗粒杂质后的细菌液进入到第三层醋酸纤维膜上后，借助弹簧做上下弹性筛滤运动，将水或其他杂质过滤掉，起到浓缩作用。 [0013] 进一步地，所述支架上固定有第二固定板和第三固定板，所述伸缩杆固定在所述第二固定板上，所述弹簧固定在所述第三固定板上。借助所述第二固定板和所述第三固定板可以起到固定伸缩杆和弹簧的作用，使整体装置结构性强，工作状态时更加稳定。 [0014] 进一步地，所述伸缩杆和所述弹簧均至少为三个，并分别均匀固定在所述第二托盘和所述第三托盘的下方。至少三个伸缩杆和弹簧在支撑结构上较为稳定，尤其是在需要第二托盘无规则运动以及所述第三托盘上下晃动时，可以起到稳定支撑作用。 [0015] 进一步地，所述弹性装置还包括震动电机，所述震动电机连接所述第三托盘；所述第三托盘上设置有偏心块。所述震动电机带动所述第三托盘震动，做上下晃动筛滤工作，将水和其他杂质过滤掉，起到浓缩作用，加入偏心块加大晃动筛滤的幅度，增加筛滤效果。 [0016] 进一步地，所述第一固定板和所述第二固定板、所述第二固定板和所述第三固定板之间均通过支撑住连接固定，所述支撑住至少为三根，起到整体支撑支架的作用，保证整个装置的稳定性和结构性。 [0017] 进一步地，所述陶瓷膜上的过滤孔孔径不大于1mm；所述高分子膜上的过滤孔孔径不大于5μm；所述醋酸纤维膜上的过滤孔孔径不大于0.4μm。限定所述陶瓷膜、高分子膜以及醋酸纤维膜的大小可以在具体过滤时分别对应过滤相应的杂质，起到每层过滤不同物质的功能。 [0018] 进一步地，所述陶瓷膜、高分子膜和醋酸纤维膜上的过滤孔分布均为中间位置数量大于外周位置数量，且所述中间位置处向下凹。所述陶瓷膜需要转动做离心运动，所述高分子膜和所述醋酸纤维膜需要晃动，大颗粒物质会向周围滚动，中间位置向下凹集聚的细菌液较多，设计成中间位置过滤孔稠密外周稀疏的结构便于提高过滤效率。 [0019] 与现有技术相比，本发明的优点在于： [0020] (1)借助陶瓷膜、高分子膜和醋酸纤维膜并从上至小依次过滤，运动滤膜技术对细菌液等物质进行过滤，得到浓缩后的细菌； [0021] (2)所述陶瓷膜通过第一托盘转动设置，通过离心运动加快对大颗粒物质的过滤；高分子膜和所述醋酸纤维膜通过晃动装置进行晃动过滤，提高进一步过滤的功能和效率； [0023] 为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中 [0024] 图1为本发明中过滤浓缩装置结构示意图； [0025] 图2为本发明中过滤浓缩后得到细菌的示意图。 [0026] 附图标记说明：1支架；2陶瓷膜；3高分子膜；4醋酸纤维膜；5电机；6驱动齿轮；7第一托盘；8第一固定板；9伸缩杆；10第二托盘；11第三托盘；12弹簧；13第二固定板；14第三固定板；15震动电机；16偏心块；17支撑住；18过滤孔；19穿孔；20细菌。 具体实施方式[0027] 以下将结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细描述。但该等实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据该等实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。 [0028] 实施例： [0029] 如图1‑图2所示，本实施例提供了一种细菌过滤浓缩装置，包括支架1、陶瓷膜2、高分子膜3和醋酸纤维膜4，所述陶瓷膜2、高分子膜3和醋酸纤维膜4从上至下依次对应固定在所述支架1上；所述陶瓷膜2通过转动装置转动设置在所述支架1上，所述高分子膜3和醋酸纤维膜4通过晃动装置设置在所述支架1上。首先将包含细菌20的物质放置在第一层的陶瓷膜2上，可以为液体状态或固态状态，陶瓷膜2具有较大的过滤孔18，通过转动装置的驱动进行高速离心运动，过滤掉大颗粒杂质。陶瓷膜2具有化学性能好，耐酸耐碱，且机械强度大，可以在初次接触并过滤包含细菌20的物质时，承受复杂的物质成分，完成初步的过滤工作。经初步过滤后的物质成分会下落至第二层的高分子膜3上，高分子膜3借助晃动装置对物质进一步过滤，过滤掉小颗粒杂质，同时高分子膜3具有较好的透过性、蒸馏性及电性能，对含细菌20的物质具有进一步过滤且性能稳定；再次过滤后的物质进入第三层醋酸纤维膜4上，所述醋酸纤维膜4借助晃动装置进行晃动过滤，过滤掉水或者其他杂质，将经过三层过滤到的细菌20进行浓缩，最后得到过滤净化并浓缩的细菌20。醋酸纤维素滤膜对过滤物质如药物的吸附性较低，由于过滤后得到的细菌20较为微小，利用醋酸纤维膜4可以便于提取过滤浓缩后得到的细菌20。 [0030] 优选的，所述转动装置包括电机5、驱动齿轮6和第一托盘7，所述陶瓷膜2固定在所述第一托盘7上，所述第一托盘7的外围具有和所述驱动齿轮6啮合的外齿，所述第一托盘7转动连接在所述支架1上，所述电机5连接所述驱动齿轮6并驱动所述驱动齿轮6转动，电机5速度可以根据需要进行控制。所述电机5驱动所述驱动齿轮6并带动所述第一托盘7进行转动，所述第一托盘7带动固定在其上的陶瓷膜2做离心运动，大颗粒杂质被甩到边缘，可以清晰的看到大颗粒杂质被过滤在所述第一托盘上。所述支架1上具有第一固定板8，所述第一固定板8上设置有和所述第一托盘7对应的安装孔，所述托盘转动固定在所述安装孔内。所述第一托盘7的下方具有限位台阶，所述第一托盘7通过所述限位台阶卡接在所述安装孔内，并可以在所述安装孔内进行转动。过滤后的细菌20液从所述安装孔内渗漏到第二层的高分子膜3上。 [0031] 优选的，所述晃动装置包括偏心装置和弹性装置，所述偏心装置包括伸缩杆9和第二托盘10，所述高分子膜3固定在所述第二托盘10上，所述伸缩杆9一端连接支架1，所述伸缩杆9另一端和所述第二托盘10铰接；所述弹性装置包括第三托盘11和弹簧12，所述醋酸纤维膜4固定在所述第三托盘11上，所述弹簧12一端连接所述支架1，所述弹簧12另一端和所述第三托盘11连接。所述伸缩杆9和所述第二托盘10铰接连接，同时所述伸缩杆9可以做无规则伸缩运动，带动所述第二托盘10晃动进行过滤掉小颗粒杂质运动，动力源可以借助其他电机驱动或者手动都可以。利用其它电机控制所述伸缩杆9的长度，自由度内任意筛性颠簸运动，过滤掉小颗粒杂质后的细菌20液进入到第三层醋酸纤维膜4上后，借助弹簧12做上下弹性筛滤运动，将水或其他杂质过滤掉，起到浓缩作用。所述伸缩杆9和所述弹簧12均至少为三个，并分别均匀固定在所述第二托盘10和所述第三托盘11的下方。至少三个伸缩杆9和弹簧12在支撑结构上较为稳定，尤其是在需要第二托盘10无规则运动以及所述第三托盘11上下晃动时，可以起到稳定支撑作用。优选的，所述弹性装置还包括震动电机15，所述震动电机15连接所述第三托盘11；所述第三托盘11上设置有偏心块16。所述震动电机15带动所述第三托盘11震动，控制震动频率，做上下晃动筛滤工作，将水分和其他杂质过滤掉，起到浓缩作用，加入偏心块16加大晃动筛滤的幅度，增加筛滤效果，浓缩后的细菌附着在第三层的醋酸纤维膜4上。 [0032] 优选的，所述支架1上固定有第二固定板13和第三固定板14，所述伸缩杆9固定在所述第二固定板13上，所述弹簧12固定在所述第三固定板14上。借助所述第二固定板13和所述第三固定板14可以起到固定伸缩杆9和弹簧12的作用，使整体装置结构性强，工作状态时更加稳定。同时所述第二固定板13和所述第三固定板14上对应位置处具有穿孔19，便于过滤后的液体物质向下方筛滤掉。所述第一固定板8和所述第二固定板13、所述第二固定板13和所述第三固定板14之间均通过支撑住17连接固定，所述支撑住17至少为三根，起到整体支撑支架1的作用，保证整个装置的稳定性和结构性。 [0033] 优选的，所述陶瓷膜2上的过滤孔18孔径不大于1mm；所述高分子膜3上的过滤孔18孔径不大于5μm；所述醋酸纤维膜4上的过滤孔18孔径不大于0.4μm。限定所述陶瓷膜2、高分子膜3以及醋酸纤维膜4的大小可以在具体过滤时分别对应过滤相应的杂质，起到每层过滤不同物质的功能。 [0034] 优选的，所述陶瓷膜2、高分子膜3和醋酸纤维膜4上的过滤孔18分布均为中间位置数量大于外周位置数量，且所述中间位置处向下凹。所述陶瓷膜2需要转动做离心运动，所述高分子膜3和所述醋酸纤维膜4需要晃动，大颗粒物质会向周围滚动，中间位置向下凹集聚的细菌20液较多，设计成中间位置过滤孔18稠密外周稀疏的结构便于提高过滤效率。 [0035] 工作原理：首先将包含细菌20的物质放置在第一层的陶瓷膜2上，陶瓷膜2具有较大的过滤孔18，通过转动装置的驱动进行高速离心运动，过滤掉大颗粒杂质。经初步过滤后的物质成分会下落至第二层的高分子膜3上，高分子膜3借助晃动装置对物质进一步过滤，过滤掉小颗粒杂质；再次过滤后的物质进入第三层醋酸纤维膜4上，所述醋酸纤维膜4借助晃动装置进行晃动过滤，过滤掉水或者其他杂质，将经过三层过滤到的细菌20进行浓缩，最后得到过滤净化并浓缩的细菌20。 [0036] 对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。 [0037] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施例加以描述，但并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈