[发明专利]一种深海微生物采样装置的新型多膜并联式过滤膜架

说明书

本发明公开了一种深海微生物采样装置的新型多膜并联式过滤膜架，包括：手轮、排气阀、上膜板、配流支架、膜支撑板、上分流板、下分流板、下膜板、底座、第一O型橡胶圈、螺柱、入口单向阀和出口单向阀。上下膜板内部有圆柱形阶梯状凹槽可依次放置配流支架和膜支撑板，而后与上下分流板相连接；上下分流板上均有蜂窝状的海水流道，上分流板侧方有入水口，与下分流板固定，上述板间通过第一O型橡胶圈密封，主体结构由周围四根螺柱配合手轮贯穿紧固连接，紧固连接完成后主体结构与底座通过旋转卡紧。本发明使用拼装方式，实现并联过滤膜增大过流面积，从而在恒定过滤压力的情况下显著提升过滤速度。

技术领域

本发明属于海洋微生物采集领域，特别涉及一种深海微生物采样装置的新型多膜并联式过滤膜架。

背景技术

海洋微生物在海洋中的丰富度、多样性以及在周围环境中的活动，对理解地球化学循环以及地球基础循环具有重要意义，近年来有关深海微生物的群落组成和基因功能的研究逐渐变多。传统海洋微生物获取方式是：CTD采水器采集海水而后甲板过滤，单次获取微生物量少、采样效率并且质量较低；近年来的改进方案一般通过深水泵和滤膜结构来对微生物进行原位富集过滤，以提高样品中微生物的含量。

但是目前在海洋微生物采集领域，微生物的富集过滤主要使用普通的不锈钢圆盘单层平板过滤器过滤，该过滤器过滤速度较慢；尽管近年来部分科研人员使用囊式过滤器，通过折叠滤芯结构显著提升过滤速度，但是仍存在着拆装困难的问题；也有科学家使用多层不同孔径的过滤膜串联式结构进行微生物的分级过滤，仍难以解决过滤速度较慢的问题。总体而言，目前的过滤膜结构难以满足深海微生物原位采样装置短时间大通量的快速过滤需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种深海微生物采样装置的新型多膜并联式过滤膜架，所述并联式过滤膜架通过并联过滤膜增大过流面积，在恒定过滤压力的情况下显著提升过滤速度，从而达到短时间大通量快速过滤的效果。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种深海微生物采样装置的新型多膜并联式过滤膜架，整体结构包括：手轮、排气阀、上膜板、配流支架、膜支撑板、上分流板、下分流板、下膜板、底座、第一O型橡胶圈、螺柱、入口单向阀和出口单向阀。其中，上膜板、配流支架、上分流板、下分流板、下膜板和底座采用POM材质，防止海水腐蚀，减少采样污染。不采用外壳体，除所述排气阀外，整体结构以所述上、下分流板为中心大致呈对称分布。所述上、下膜板内部有圆柱形阶梯状凹槽，可依次放置所述配流支架和膜支撑板，而后与所述上、下分流板相连接。所述上、下分流板上均有蜂窝状的海水流道，所述上分流板侧方有入水口，与所述下分流板通过八颗沉头螺钉紧固。所述上、下膜板与上、下分流板板间通过第一O型橡胶圈密封。新型多膜并联式过滤膜架的上、下膜板与上、下分流板由周围四根螺柱配合手轮贯穿紧固连接，紧固连接完成后与底座通过旋转卡紧。

进一步的，所述新型多膜并联式过滤膜架使用过滤膜为直径142mm的圆片状过滤膜，多张呈并联分布，分别安装在所述分流板与所述上、下膜板（已放置配流支架和膜支撑板）之间并使用第一O型橡胶圈固定，其中所述配流支架呈扁圆柱形，一面有等间距的同心圆环状凸起，另一面有米字形的导流槽，导流槽内有圆形的海水引流通孔；所述膜支撑板为泡沫金属材质，疏松多孔的同时具有一定的抗压强度；安装时所述过滤膜紧贴在对应所述膜支撑板及所述上下膜板组成的平面上，所述膜支撑板为所述过滤膜提供均匀支撑，保证所述过滤膜在过滤压力作用下不易破裂；所述膜支撑板下方紧贴圆环形的配流支架，同心圆环状凸起为所述膜支撑板提供均布支撑，避免弯矩过大导致损坏，通过滤膜、膜支撑板、配流支架的压力分散，保证所述滤膜在过滤时可以承受更大的压差，从而提升过滤速度。