[实用新型]管道生物膜取样装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及管道内壁生物检测装置，具体地说，是一种用于对给水管网中的管内壁生物膜的生物群落、管内壁腐蚀、沉淀及粘垢物质分析的管道生物膜取样装置。

背景技术

给水厂处理后的饮用水经输水管网输送到用户的过程中，由于水中仍存在可生物降解的营养物(有机物、氮、磷等)，出厂水中未被消毒剂完全杀死的细菌或其它途径进入给水管网的细菌可以利用水中的可生物降解有机物重新生长，部分细菌随机附着在管壁上利用营养基质生长而形成生物膜(Biofilm)。给水管网中细菌的生长繁殖包括在水溶液中悬浮生长和在管内壁附着生长两种形式。由于饮用水属于贫营养生长环境，细菌在管壁的附着生长远比悬浮生长占优势，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机物的复合体。消毒剂的投加在一定程度上控制了管网中悬浮细菌的再生长，但是对于生物膜的控制效果非常有限。给水管网管壁上生物膜的存在会引起水质等问题，包括致病菌的生长、色度和浊度的升高、管道腐蚀的加剧、过水断面的缩小、爆管的发生、能耗增加以及输水能力降低等。国内外均有报道在给水管道生物膜中检测到致病菌和条件致病菌，因此管网生物膜的生长对饮用水的安全性构成威胁。分析管壁生物膜的主要组成是研究管壁生物膜对饮用水安全性影响、管网生物膜生长特性和控制措施中最关键也是最基本的一步。

管壁生物膜的影响因素很多，包括水中的营养基质浓度、水流速度等水力因素、消毒剂的浓度、水中悬浮菌的数量、水温、管段材质和使用年限等。但到目前为止，有关研究尚处于初级阶段，因为实际给水管网中生物膜的采样研究比较困难，而且在一个运行正常的给水管网中生物膜往往是一个小型的稳定生态系统，很难对实际生物膜的发生、发展和变化情况进行完整有效的监测。

为了实现对管壁生物膜生长过程和生长条件的控制，目前主要采用两种模拟方法进行：一种为类似于实际管网的管道模拟系统，另一种为规模更小的反应器模拟系统。国内用于模拟实际管网中生物膜形成过程的实验设备主要为环状生物膜挂片反应器(BAR)，即第二种模拟方法。各国科学家也已利用BAR进行了生物膜测定，微生物细胞剥离方法，生物膜形态结构，生物可同化有机碳(AOC)和生物可降解溶解有机碳(BDOC)与生物膜量相关性的研究。但是环状生物膜挂片反应器(BAR)，只是通过转子挂有的挂片来提供生物膜附着生长，转子在驱动下旋转，挂片与水体的交界面之间产生剪切力，以此来模拟管网中的水力条件，剪切力的大小是通过调节电机转速控制的，因此，其模拟条件与实验管网中的水力、水质条件相差甚远，尤其在水质条件模拟方面，水流未实现真正意义上的循环流动。并且无法模拟实际管道中的水压和水力停留时间对管道生物膜的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够真正模拟实际管网中生物膜生物状况的，结构简单、安装方便的管道生物膜取样装置。

本实用新型是这样实现的：管道生物膜取样装置，包括管体、取样槽、取样塞和生物膜载片，至少一个取样槽设置在管体上，取样槽与管体内腔相连通，取样槽的外端口设置有取样塞密封，生物膜载片在管体内与取样槽连接。

所述的取样槽可以是粘接在管体上。

所述的取样塞与取样槽可以是螺纹连接固定。

所述的生物膜载片与取样塞螺纹连接固定。

所述的在管体1的横断面上，取样槽可以设置有六个，相邻的取样槽之间的夹角可以是60°。

所述的管体为PVC管。

所述的生物膜载片末端拆卸面设置有表面滚花，以方便拆卸。

所述的取样样塞末端拆卸面设置有表面滚花，以方便拆卸。

本实用新型它能方便地安装在管网模型和实际管道中，并且生物膜的取样和分析也相对容易，通过该装置，便能实时监测管道中生物膜的生长状况，并且可以通过改变生物膜载片的材料，来考察不同管材对生物膜形成的影响。另外，还具有结构简单、重量轻、安装方便的优点。

附图说明

图1为管道生物膜取样装置的纵向断面结构示意图；

图2为管道生物膜取样装置的断面结构示意图；

图3为管道生物膜取样装置的取样塞和生物膜载片的结构示意图；

图4为图3中的A-A剖面图；

图5为管道生物膜取样装置的生物膜载片结构示意图；

图6为图5中的B-B剖面图；

图7为管道生物膜取样装置的取样槽剖示图；

图8为图6中的C-C剖面图。

其中，1为PVC管道，2为取样塞，3为取样槽，4为生物膜载片。

具体实施方式