移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置的制作方法

本发明属于光生物反应器清洗领域，尤其是涉及一种移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置。

背景技术：

微藻是一类分布广泛的单细胞植物，微藻可有效地利用太阳能将h2o、co2和无机盐类转化为有机资源。由于微藻富含蛋白质、维生素、多不饱和脂肪酸、活性多糖等活性物质，其在能源、食品、化妆品、药物和环保领域具有广阔的开发前景。在水产养殖业内，微藻由于营养丰富、适应性强、生长快速、易培养，也成为育苗和养殖的基础饵料。在微藻培养和大规模养殖的过程中，可高密度养殖微藻的鼓泡柱式光生物反应器是规模化微藻培养系统中的关键设备。在光生物反应器的生产过程中，对其及时地清洗消毒是必须的操作环节。这不仅会增加很大的工作量和工作强度，而且操作不慎也会带来细菌和敌害污染等问题，这将直接影响生产，甚至造成养殖失败。

目前常见的光生物反应器清洗装置主要是应用于密封管道光生物反应器的清洗。其方式为由泡沫制成的清洗球，在水泵的压力下随管道中的藻液流动，进而擦拭管道内壁，完成清洗工作。对于微藻鼓泡柱式光生物反应器，消毒和清洗工作基本上均由人工操作，还少有成熟有效的清洗装置。简单实用的清洗装置，成为生产系统中一个重要环节。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置，使用简单的分立单元组合，操作方便，能降低劳动强度，可以实现微藻鼓泡柱式光生物反应器的快速清洗。

本发明的技术方案是这样实现的：

移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置，包括移动支架，所述移动支架上设有冲刷装置、泵及管路系统、电控箱和升降控制系统；所述升降控制系统上设有吊钩；所述冲刷装置包括固定平台、喷头、吊架、清洗毛刷；所述固定平台悬挂于所述柱式光生物反应器内部；所述固定平台的侧壁与所述柱式光生物反应器的内壁间距为1cm-5cm；所述固定平台设有吊环，所述吊环吊挂于所述吊钩上；所述喷头穿过并固定于所述固定平台，所述喷头设于所述清洗毛刷的上方；所述吊架的上端固定于所述固定平台底部，所述吊架的下端固定有传动装置；所述清洗毛刷与所述传动装置转动连接。

进一步的，所述吊架包括依次连接的固定杆、连接杆和装配杆；所述固定杆与所述固定平台连接，所述装配杆上设有所述传动装置。

进一步的，所述传动装置包括电机、主动齿轮、从动齿轮、支撑轴、固定轴承、轴承座；所述电机固定于所述装配杆上端；所述主动齿轮与所述电机的转轴连接，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合；所述轴承座固定于所述装配杆下端，所述轴承座固定所述固定轴承；所述支撑轴与所述固定轴承连接，所述支撑轴上固定设置所述从动齿轮，所述支撑轴的末端固定设置所述清洗毛刷。

进一步的，所述固定平台的材质为有机玻璃或聚氯乙烯，形状为圆形，厚度为5mm-20mm。

进一步的，所述泵及管路系统包括储液罐、软管、高压泵、控制阀、循环管、循环阀、水泵、清洁水管道、给水阀、排污管、排污阀；所述软管伸入所述储液罐中；所述高压泵设有一个进口；所述高压泵的进口与所述储液罐通过所述软管可拆卸连接，所述高压泵的进口与所述清洁水管道可拆卸连接；所述高压泵的出口、所述控制阀、所述喷头通过管路依次连接；所述储液罐下部设有回流接口；所述柱式光生物反应器底部设有循环管接口和排污管接口；所述循环管接口、所述循环阀、所述水泵、所述储液罐的回流接口通过所述循环管依次连接；所述排污管接口与所述排污阀通过所述排污管连接。

进一步的，所述升降控制系统包括手动绞盘、吊挂滑轮、钢丝绳、吊钩；所述钢丝绳一端绕在所述手动绞盘上，另一端与所述吊钩连接；所述吊钩通过所述吊环吊挂所述固定平台；所述手动绞盘设于所述移动支架的中部，摇动所述手动绞盘控制所述固定平台的升降。

进一步的，所述移动支架上部设有操作平台，底部设有万向脚轮；所述操作平台连接有台阶，所述操作平台设有围栏；所述台阶旁边设有扶手；所述围栏的外部设有延长杆；所述延长杆两端各设有一个所述吊挂滑轮；所述万向脚轮设有轮刹。

进一步的，所述循环阀和所述水泵之间，以及所述清洁水管道上均设有快装接头。

进一步的，所述电控箱设于所述移动支架的中部，用于控制高压泵和水泵的启动、停止。

本发明的工作原理：

用于移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器消杀的消毒液，事先存放于储液罐中，在高压泵的作用下，消毒液经罐中软管从储液罐中抽出，经管路的运输到达喷头。喷淋而下的消毒液，在水泵的作用下，经光生物反应器的循环管回流至储液罐中，完成回路的循环。如此循环单位时间后，消杀过程结束，关闭系统。消杀结束后，用于移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗的清洁水，在高压泵的作用下，从清洁水管道经管路的运输到达喷头。喷淋而下的清洁水，经光生物反应器的排污管流入下水道。单位时间后，清洗过程结束，关闭系统。清洁水管道是移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器的附属设施，只需预留给水阀即可。

本发明可产生如下技术效果：

(1)本发明集移动、消毒、清洗操作于一体，是一种既可作为清洗、物料搬运的承载工具，又可作为高处清洗作业的辅助工具。

(2)本发明既可用于清洗单一柱式光生物反应器，也可移动清洗微藻养殖车间的多个柱式光生物反应器组合排架，使用方便、可降低劳动强度。

(3)本发明高压泵和喷头的设置，可在光生物反应器内形成高压喷淋，有效冲刷反应器内壁的污垢，加上清洗毛刷的旋转洗刷作用，可取得良好的洗刷效果。

(4)本发明的储液罐可存储高浓度消毒液，光生物反应器内壁经消毒液一定时间的循环消毒后，可确保消杀有效、彻底。

附图说明

图1为本发明移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置结构示意图；

图2为本发明冲刷装置固定平台放大结构示意图；

图3为本发明冲刷装置与升降控制系统连接结构示意图；

图4为本发明冲刷装置中传动装置结构示意图；

图5为本发明冲刷装置清洗毛刷结构示意图；

图中：1移动支架，11台阶，12扶手，13操作平台，14围栏，15万向脚轮，16轮刹，21固定平台，210吊环，211吊钩，22喷头，23吊架，231装配杆，232连接杆，24电机，25主动齿轮，26从动齿轮，27轴承座，28支撑轴，281固定头，282固定轴承，29清洗毛刷，31储液罐，32高压泵，33软管，34、36管路，35控制阀，37水泵，38循环管，39快装接头，4电控箱，51手动绞盘，52吊挂滑轮，53钢丝绳，6柱式光生物反应器，7排污管，8清洁水管道。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1-图5所示，移动式微藻鼓泡柱式光生物反应器清洗装置，包括移动支架1，移动支架1上设有冲刷装置、泵及管路系统、电控箱4和升降控制系统；升降控制系统上设有吊钩211；冲刷装置包括固定平台21、喷头22、吊架23、清洗毛刷29；固定平台21悬挂于柱式光生物反应器6内部；固定平台21的侧壁与柱式光生物反应器6的内壁间距为1cm-5cm；固定平台21设有吊环210，吊环210吊挂于吊钩211上；喷头22穿过并固定于固定平台21，喷头22设于清洗毛刷29的上方；吊架23的上端固定于固定平台21底部，吊架23的下端固定有传动装置；清洗毛刷29与传动装置转动连接。吊架23包括依次连接的固定杆、连接杆232和装配杆231；固定杆与固定平台21连接，装配杆231上设有传动装置。传动装置包括电机24、主动齿轮25、从动齿轮26、支撑轴28、固定轴承282、轴承座27。泵及管路系统包括储液罐31、软管33、高压泵32、控制阀35、循环管38、循环阀、水泵37、清洁水管道8、给水阀、排污管7、排污阀；软管33伸入储液罐31中；高压泵32的进口与储液罐31通过软管33可拆卸连接，高压泵32的进口与清洁水管道8可拆卸连接；高压泵32的出口、控制阀35、喷头22通过管路34、36依次连接；储液罐31下部设有回流接口；柱式光生物反应器6底部设有循环管接口和排污管接口；循环管接口、循环阀、水泵37、储液罐31的回流接口通过循环管38依次连接；排污管接口与排污阀通过排污管7连接。升降控制系统包括手动绞盘51、吊挂滑轮52、钢丝绳53、吊钩211。

本实施例中，移动支架1的上部设有操作平台13，操作平台13连接有台阶11；操作平台13设有围栏14，可使操作人员在操作平台13上安心完成清洗、消杀操作和装拆固定平台21等；台阶11旁边设有扶手12；围栏14的外部设有延长杆；延长杆两端各设有一个吊挂滑轮52；移动支架1的底部设有万向脚轮15，在转换工位时可推拉转向移动，方便快捷；万向脚轮15设有轮刹16，需要时踩下轮刹16，保证操作安全。电控箱4设于移动支架1的中部，用于控制高压泵32和水泵37的启动、停止。固定平台21的材质为有机玻璃或聚氯乙烯，形状为圆形，厚度为5mm-20mm；在固定平台21的中心安装用于喷淋的喷头22，喷头22是旋转喷头，可在360℃范围内喷射水流。电机24固定于装配杆231上端；主动齿轮25与电机24的转轴连接，主动齿轮25与从动齿轮26啮合；轴承座27固定于装配杆231下端，轴承座27固定住固定轴承282；支撑轴28与固定轴承282连接，支撑轴28上固定设置从动齿轮26，支撑轴28的末端固定设置清洗毛刷29；当电机24通电旋转时，带动主动齿轮25，啮合从动齿轮26，与从动齿轮26连接的支撑轴28转动，进而使清洗毛刷29旋转，开始洗刷工作。钢丝绳53一端绕在手动绞盘51上，另一端与吊钩211连接；吊钩211通过吊环210吊挂固定平台21；手动绞盘51设于移动支架1的中部，摇动手动绞盘51，使固定平台21沿着柱式光生物反应器6的内壁上下移动，进而可反复洗刷柱式光生物反应器6内壁。循环阀和水泵37之间，以及清洁水管道8上均设有快装接头39；高压泵32只设一个进口，储液罐31和清洁水管道8与高压泵32连接时所采用的均为软管，两根软管不同时使用，根据消毒或清洗的需要，选择相应软管与高压泵连接即可。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。