一种模拟生物硫酸盐形成的装置以及实验方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种模拟生物硫酸盐的形成装置以及实验方法，其特征在于：包括生物硫酸盐反应装置、实验气体发生装置、气体检测收集装置、介质溶液泵送装置；用于向所述生物硫酸盐反应装置内提供试验气体的所述实验气体发生装置通过耐腐蚀的气体导管与所述的生物硫酸盐反应装置连通；用于检测收集所述生物硫酸盐反应装置内生成气体的所述气体检测收集装置通过耐腐蚀的气体导管与所述的生物硫酸盐反应装置连通；用于泵送所述生物硫酸盐反应装置介质溶液的所述介质溶液泵送装置通过耐腐蚀的液体导管与所述的生物硫酸盐反应装置连通。本发明专利技术可以填补现有技术中无模拟生物硫酸盐形成的专用装置的技术空白，为技术人员进一步了解生物硫酸盐的形成过程提供了专用的实验装置。

Device for simulating biological sulfate formation and experimental method

The formation of experimental device and the invention relates to a method for simulation of biological sulfate, which is characterized by comprising the biological sulfate reaction device, experimental gas generator, gas detection device, collecting medium solution pumping device; the device used in biological sulfate reaction experiment gas test gas is supplied to the biological sulfate reaction device generating device in the gas conduit corrosion and the connectivity; for the gas generating gas detection and collecting the biological reaction device in the detection of biological sulfate sulfate reaction device through the gas conduit corrosion and the collecting device is communicated; biological reaction device for sulfate pump the medium solution pump the biological reaction of sulfate the media device solution feeding device through the liquid conduit corrosion resistance connected with the. The invention can fill the technical blank of the special device for simulating biological sulfate formation in the prior art, and provides a special experimental device for technical personnel to further understand the process of biological sulfate formation.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟生物硫酸盐形成的装置以及实验方法
本专利技术属于建筑实验设备
，特别是涉及一种模拟生物硫酸盐形成的装置以及实验方法。
技术介绍
混凝土的耐腐蚀性是反映混凝土耐久性的重要指标之一，它关系到混凝土构筑物的使用寿命。通常所说的混凝土腐蚀一般是指化学介质腐蚀。混凝土抗化学介质侵蚀的能力一般要低于其它形式的腐蚀。上个世纪，众多学者对混凝土受化学介质侵蚀做了大量的研究工作，基本查明了各因素的影响规律，但是腐蚀介质主要限于无机酸、碱、盐及有机酸等介质，没有涉及微生物对混凝土的影响。目前，国内外大量研究集中于自来水管道、污水处理厂、江河湖泊以及海水中微生物对金属表面的腐蚀，而混凝土构筑物的大量建造使微生物矿化形成的生物硫酸盐对混凝土的腐蚀问题慢慢得到重视，该问题亟待解决。1988年上海开展治理苏州河及其支流的污染，改善水质工程，提出混凝土管防污水侵蚀的问题，其中包括微生物腐蚀。上海建筑科学研究院做了探索性的研究，苏州混凝土水泥制品研究院也曾对混凝士排水管的腐蚀状况进行过调查。但是截止至目前，建筑领域内仍没有有效探究微生物矿化形成的生物硫酸盐对混凝土腐蚀特性的实验方法。硫酸盐本身就具有腐蚀混凝土的特性，那么生物硫酸盐是不是也具有相同的特性，或者更加具有腐蚀性呢？目前实验领域没有对模拟生物硫酸盐形成设计的专用设备。
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术中无模拟生物硫酸盐形成设计的专用设备的技术空白的技术问题而提供一种模拟生物硫酸盐形成的装置。本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种模拟生物硫酸盐形成的装置，其特征在于：包括氮气提供装置、氧气提供装置、第一微生物反应仓、第二微生物反应仓、硫酸盐还原菌菌液提供容器、硫氧化细菌菌液提供容器、第一气体检测收集装置、第二气体检测收集装置；所述第一微生物反应仓和第二微生物反应仓通过第三气体导管连通，所述第三气体导管上串联第一截止阀，所述第一微生物反应仓内安装有第一气体浓度报警器，所述第二微生物反应仓内安装有第二气体浓度报警器，所述第一微生物反应仓和第二微生物反应仓内均安装有造浪机；所述氮气提供装置通过第一气体导管与所述第一微生物反应仓连通，所述第一气体导管上串联由所述第一气体浓度报警器控制的第一电磁阀；所述氧气提供装置通过第二气体导管与所述第二微生物反应仓连通，所述第二气体导管上串联由所述第二气体浓度报警器控制的第二电磁阀；所述硫酸盐还原菌菌液提供容器与所述第一微生物反应仓通过第一液体导管连通，所述第一液体导管上串联第一蠕动泵；硫氧化细菌菌液提供容器与所述第二微生物反应仓通过第二液体导管连通，所述第二液体导管上串联第二蠕动泵；所述第一气体检测收集装置包括第一气体收集瓶、第一溶液盛放瓶、所述第一气体收集瓶、第一溶液盛放瓶之间通过第三液体导管连通，所述第一气体收集瓶与所述第一微生物反应仓通过第四气体导管连通，所述第四气体导管上串联第二截止阀，所述第一气体收集瓶内设有第三气体浓度报警器；所述第二气体检测收集装置包括第二气体收集瓶、第二溶液盛放瓶、所述第二气体收集瓶、第二溶液盛放瓶之间通过第四液体导管连通，所述第二气体收集瓶与所述第二微生物反应仓通过第五气体导管连通，所述第五气体导管上串联第三截止阀，所述第二气体收集瓶内设有第四气体浓度报警器。本专利技术还可以采用如下技术措施：所述第一微生物反应仓和第二微生物反应仓为密闭的、上下分别带有密封螺栓和密封螺母的圆柱形仓体，所述第一微生物反应仓设于第二微生物反应仓之上，且第一微生物反应仓下部的密封螺母与第二微生物反应仓上部的密封螺栓连接。利用本装置模拟生物硫酸盐形成的实验方法a)制备硫酸盐还原菌菌液：将硫酸盐还原菌接种到培养基中，培养基每升含有0.4～0.6g的磷酸氢二钾、0.8～1.0g的氯化铵、0.4～0.5g的硫酸钠、3.2～3.5g的乳酸钠、18.0～20.0g硫酸镁、0.09～0.11g的氯化钙、0.8～1.0g的酵母粉、0.08～0.1g的维生素C、0.08～0.1g的六水合硫酸亚铁胺；将上述培养基在酸碱度6～8、温度25～35℃放置厌氧培养箱中培养2～3天，得到硫酸盐还原菌菌液；b)制备硫氧化细菌菌液：将硫氧化细菌接种到培养基中，培养基每升含有1.0～1.2g的磷酸氢二钠、1.8～2.0g的磷酸二氢钾、0.08～0.1g的氯化镁、0.08～0.1g的氯化铵、0.02～0.03g的氯化钙、0.01～0.03g的氯化铁、0.01～0.03g的氯化镁、9.0～11.0g的硫代硫酸钠，将上述培养基在酸碱度6～8、温度25～35℃的环境下以转速160～180r/min搅拌培养2～3天，得到硫氧化细菌菌液；c)在氮气提供装置中装入N2气体，在氧气提供装置中装入O2气体；d)将步骤(a)制得的所述硫酸盐还原菌菌液装入所述硫酸盐还原菌菌液提供容器中，将步骤(b)制得的所述硫氧化细菌菌液装入所述硫氧化细菌菌液提供容器中，第一蠕动泵将硫酸盐还原菌菌液泵入所述第一微生物反应仓，第二蠕动泵将硫氧化细菌菌液泵入所述第二微生物反应仓；打开所述第一电磁阀，将步骤(c)制得的N2气体提前充满所述泵有所述硫酸盐还原菌菌液的第一微生物反应仓；将步骤(c)制得的O2气体充入所述泵有所述硫氧化细菌菌液的第二微生物反应仓，保持正常的空气含氧量，所述第二气体浓度检测报警器控制与其相连的第二电磁阀关闭，O2气体停止向所述第二微生物反应仓充入；打开第二截止阀和第三截止阀，关闭所述第一微生物反应仓通向所述第二微生物反应仓的第一截止阀。当所述第一气体检测收集装置、第二气体检测收集装置中的所述第三气体浓度报警器、第四气体浓度报警器出现示数时，关闭通向第一气体检测收集装置、第二气体检测收集装置的第二截止阀和第三截止阀；打开所述第一微生物反应仓通向所述第二微生物反应仓的第一截止阀，当所述述第二微生物反应仓中的H2S气体浓度达到10～30ppm时，所述第二气体浓度报警器报警并关闭第一截止阀，H2S气体停止向所述第二微生物反应仓充入，打开第二截止阀和第三截止阀收集多余的H2S气体。在所述第二微生物反应仓内生成生物硫酸盐。本专利技术具有的优点和积极效果是：本专利技术可以填补现有技术中无模拟生物硫酸盐形成的专用装置的技术空白，为技术人员进一步了解生物硫酸盐的形成过程提供了专用的实验装置。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中：1、氮气提供装置；2、氧气提供装置；3、第一微生物反应仓；4、第二微生物反应仓；5、硫酸盐还原菌菌液提供容器；6、硫氧化细菌菌液提供容器；7、第一气体检测收集装置；7-1、第一气体收集瓶；7-2、第一溶液盛放瓶；7-3、第三液体导管；7-4、第三气体浓度报警器；8、第二气体检测收集装置；8-1、第二气体收集瓶；8-2、第二溶液盛放瓶；8-3、第四液体导管；8-4、第四气体浓度报警器；9、第三气体导管；10、第一截止阀；11、第一气体浓度报警器；12、第二气体浓度报警器；13、造浪机；14、第一气体导管；15、第一电磁阀；16、第二电磁阀；17、第一液体导管；18、第一蠕动泵；19、第二液体导管；20、第四气体导管；21、第二截止阀；22、第五气体导管；23、第三截止阀；24、第二气体导管；25、第二蠕动泵。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟生物硫酸盐形成的装置，其特征在于：包括氮气提供装置(1)、氧气提供装置(2)、第一微生物反应仓(3)、第二微生物反应仓(4)、硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)、硫氧化细菌菌液提供容器(6)、第一气体检测收集装置(7)、第二气体检测收集装置(8)；所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)通过第三气体导管(9)连通，所述第三气体导管(9)上串联第一截止阀(10)，所述第一微生物反应仓(3)内安装有第一气体浓度报警器(11)，所述第二微生物反应仓(4)内安装有第二气体浓度报警器(12)，所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)内均安装有造浪机(13)；所述氮气提供装置(1)通过第一气体导管(14)与所述第一微生物反应仓(3)连通，所述第一气体导管(14)上串联由所述第一气体浓度报警器(11)控制的第一电磁阀(15)；所述氧气提供装置(2)通过第二气体导管(24)与所述第二微生物反应仓(4)连通，所述第二气体导管(24)上串联由所述第二气体浓度报警器(12)控制的第二电磁阀(16)；所述硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)与所述第一微生物反应仓(3)通过第一液体导管(17)连通，所述第一液体导管(17)上串联第一蠕动泵(18)；硫氧化细菌菌液提供容器(6)与所述第二微生物反应仓(4)通过第二液体导管(19)连通，所述第二液体导管(19)上串联第二蠕动泵(25)；所述第一气体检测收集装置(7)包括第一气体收集瓶(7‑1)、第一溶液盛放瓶(7‑2)、所述第一气体收集瓶(7‑1)、第一溶液盛放瓶(7‑2)之间通过第三液体导管(7‑3)连通，所述第一气体收集瓶(7‑1)与所述第一微生物反应仓(3)通过第四气体导管(20)连通，所述第四气体导管(20)上串联第二截止阀(21)，所述第一气体收集瓶(7‑1)内设有第三气体浓度报警器(7‑4)；所述第二气体检测收集装置(8)包括第二气体收集瓶(8‑1)、第二溶液盛放瓶(8‑2)、所述第二气体收集瓶(8‑1)、第二溶液盛放瓶(8‑2)之间通过第四液体导管(8‑3)连通，所述第二气体收集瓶(8‑1)与所述第二微生物反应仓(4)通过第五气体导管(22)连通，所述第五气体导管(22)上串联第三截止阀(23)，所述第二气体收集瓶(8‑1)内设有第四气体浓度报警器(8‑4)。...

【技术特征摘要】
1.一种模拟生物硫酸盐形成的装置，其特征在于：包括氮气提供装置(1)、氧气提供装置(2)、第一微生物反应仓(3)、第二微生物反应仓(4)、硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)、硫氧化细菌菌液提供容器(6)、第一气体检测收集装置(7)、第二气体检测收集装置(8)；所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)通过第三气体导管(9)连通，所述第三气体导管(9)上串联第一截止阀(10)，所述第一微生物反应仓(3)内安装有第一气体浓度报警器(11)，所述第二微生物反应仓(4)内安装有第二气体浓度报警器(12)，所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)内均安装有造浪机(13)；所述氮气提供装置(1)通过第一气体导管(14)与所述第一微生物反应仓(3)连通，所述第一气体导管(14)上串联由所述第一气体浓度报警器(11)控制的第一电磁阀(15)；所述氧气提供装置(2)通过第二气体导管(24)与所述第二微生物反应仓(4)连通，所述第二气体导管(24)上串联由所述第二气体浓度报警器(12)控制的第二电磁阀(16)；所述硫酸盐还原菌菌液提供容器(5)与所述第一微生物反应仓(3)通过第一液体导管(17)连通，所述第一液体导管(17)上串联第一蠕动泵(18)；硫氧化细菌菌液提供容器(6)与所述第二微生物反应仓(4)通过第二液体导管(19)连通，所述第二液体导管(19)上串联第二蠕动泵(25)；所述第一气体检测收集装置(7)包括第一气体收集瓶(7-1)、第一溶液盛放瓶(7-2)、所述第一气体收集瓶(7-1)、第一溶液盛放瓶(7-2)之间通过第三液体导管(7-3)连通，所述第一气体收集瓶(7-1)与所述第一微生物反应仓(3)通过第四气体导管(20)连通，所述第四气体导管(20)上串联第二截止阀(21)，所述第一气体收集瓶(7-1)内设有第三气体浓度报警器(7-4)；所述第二气体检测收集装置(8)包括第二气体收集瓶(8-1)、第二溶液盛放瓶(8-2)、所述第二气体收集瓶(8-1)、第二溶液盛放瓶(8-2)之间通过第四液体导管(8-3)连通，所述第二气体收集瓶(8-1)与所述第二微生物反应仓(4)通过第五气体导管(22)连通，所述第五气体导管(22)上串联第三截止阀(23)，所述第二气体收集瓶(8-1)内设有第四气体浓度报警器(8-4)。2.根据权利要求1所述的模拟生物硫酸盐形成的装置，其特征在于：所述第一微生物反应仓(3)和第二微生物反应仓(4)为密闭的、上下分别带有密封螺栓和密封螺母的圆柱形仓体，所述第一微生物反应仓(3)设于第二微生物反应仓(4)之上，且第一微生物反应仓(3)下部的密封螺母与第二微生物反应仓(4)上部的密封螺栓连接。3.利用权利要求1所述装置模拟生物硫酸盐形成的实验方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣辉，陈升，王海良，张磊，王雪平，杨久俊，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津,12