超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置

发布时间:2017-12-11 14:39:36

  申请日2017.07.28

  公开(公告)日2017.10.20

  IPC分类号C02F3/32; C12M1/42; C12M1/04; C12M1/02; C12M1/00

  摘要

  本发明公开了一种超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置,属于微藻水处理装置技术领域。该装置包括微藻培养反应器、光照装置、曝气器、超声反应器和进液泵,其中:微藻培养反应器外部设有光照装置;微藻培养反应器的底部设有曝气器;微藻培养反应器的出水口与超声反应器的进水口连接,超声反应器的出水口与微藻培养反应器的进水口通过进液泵相连。本发明装置能够有效促进、强化微藻处理废水以及回收油脂过程,适用于应用到处理生活废水工艺以及油脂回收工艺中。

  权利要求书

  1.一种超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置,其特征在于,包括微藻培养反应器(1)、光照装置(2)、曝气器(3)、超声反应器(4)和进液泵(5),其中:所述微藻培养反应器(1)外部设有光照装置(2);所述微藻培养反应器(1)的底部设有曝气器(3);所述微藻培养反应器(1)的出水口与超声反应器(4)的进水口连接,所述超声反应器(4)的出水口与微藻培养反应器(1)的进水口通过进液泵(5)相连。

  2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述超声反应器(4)内设有超声波换能器(7);所述超声波换能器(7)与设置在超声反应器(4)外部的超声波发生器(8)连接。

  3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微藻培养反应器(1)的上部、中部、下部分别设有带有厌氧橡胶塞的取样口(12)。

  4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微藻培养反应器(1)上还设有投放口(11)。

  5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微藻培养反应器(1)的进水口位出水口的上方。

  6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述微藻培养反应器(1)上的进水口和出水口处还设有止水夹(9)。

  7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述曝气器(3)与曝气机(6)相连。

  8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述曝气器(3)为尖头针管,所述尖头针管的进气口通过曝气管与曝气机(6)的出气口相连,所述尖头针管的出气口位于微藻培养反应器(1)的底部。

  9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述光照装置(2)与微藻培养反应器(1)的距离为10cm-20cm。

  10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述光照装置(2)能够提供2000lux-7000lux的光照强度。

  说明书

  一种超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置

  技术领域

  本发明涉及一种超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置,属于微藻水处理装置技术领域。

  背景技术

  水是人们赖以生存的资源,水资源的匮乏以及水体的污染制约着我国社会经济的快速发展,需要寻求一种绿色、高效的净化污水的方法。与此同时,经济和城市工业化的发展离不开能源,寻找清洁的、可再生新能源以缓解能源问题是十分必要的。微藻可以在恶劣的环境下生存,在去除污水中的氮磷物质,吸附重金属离子的同时,经过一系列的生理生化反应利用污水中的有机物合成生物质能源贮存于微藻细胞中。微藻具有易于培养,生产周期短,生物质生产能力强等优点。

  目前传统的水处理工艺主要有自然处理法、物理化学处理法、生物化学处理法等,但是这些传统的水处理工艺存在着处理效率低、运行费用高、剩余污泥处理难等问题。采用人工配制培养基培养微藻存在着成本高的缺点。

  发明内容

  为解决现有技术难以大规模低成本培养微藻的问题,本发明提供了一种超声波强化微藻处理废水及促进微藻油脂合成的反应装置,采用的技术方案是:

  一种超声波强化微藻处理废水及油脂回收反应装置,该装置包括微藻培养反应器1、光照装置2、曝气器3、超声反应器4和进液泵5,其中:所述微藻培养反应器1外部设有光照装置2;所述微藻培养反应器1的底部设有曝气器3;所述微藻培养反应器1的出水口与超声反应器4的进水口连接,所述超声反应器4的出水口与微藻培养反应器1的进水口通过进液泵5相连。

  进一步地,所述超声反应器4内设有超声波换能器7;所述超声波换能器7与设置在超声反应器4外部的超声波发生器8连接。

  进一步地,所述微藻培养反应器1的上部、中部、下部分别设有带有厌氧橡胶塞的取样口12。

  进一步地,所述微藻培养反应器1上还设有投放口11。

  进一步地,所述微藻培养反应器1上的进水口位出水口的上方。

  进一步地,所述微藻培养反应器1上的进水口和出水口处还设有止水夹9。

  进一步地,所述曝气器3与曝气机6相连。

  进一步地,所述曝气器3为尖头针管,所述尖头针管的进气口通过曝气管与曝气机6的出气口相连,所述尖头针管的出气口位于微藻培养反应器1的底部。

  进一步地,所述光照装置2与微藻培养反应器1的距离为10cm-20cm。

  进一步地,所述光照装置2能够提供2000lux-7000lux范围内的光照强度。

  进一步地,所述微藻培养反应器1由玻璃制成;所述超声反应器4由有机玻璃制成。

  本发明利用微藻处理废水不但可以高效的去除水中的氮和磷,而且微藻可以利用废水中的氮磷等物质用于自身的生长和油脂合成,在降低微藻培养成本的同时,能将废水中的物质转化为生物柴油的原料。同时,采用超声强化微藻内油脂的合成可间接增加生物柴油的产量。

  本发明有益效果:

  1、本发明采用在微藻培养反应器外设置超声反应器的方式,将微藻输送到超声反应器内进行超声,一方面使得微藻混合均匀,另一方面通过提高微藻的代谢速率及酶含量从而提高微藻油脂的积累。

  2、本发明在微藻培养反应器中使用曝气的搅拌方式,使微藻在微藻培养反应器中处于较均匀的状态,此外,微藻可在自养过程中利用空气中的二氧化碳,并且通过设置尖头针管,从底部进行曝气,提高气泡与混合液的接触时间进而增大传质效率。

  3、微藻培养反应器内设置三个不同高度的取样口,便于反应区内不同高度样品的采集。

  4、调节光照装置与微藻培养反应器的距离可调整微藻培养反应器的光照强度。

  5、本发明装置能够有效促进强化微藻处理废水过程,不仅能有效去除废水中总氮的含量,并且同时还能促进微藻自身积累油脂,利于油脂回收,在微藻培养反应器中装入微藻,启动运行后,微藻产量可达1.59g/L,油脂含量可达14.5%,废水中总氮的去除率可达95%,总磷的去除率可达92%。

  6、本发明装置可以通过控制光照装置与微藻培养反应器的距离控制光照强度,因而可以适用于不同的藻类。

  7、本发明装置具有结构简单,使用方便的特点,本发明装置适用于生活废水处理工艺以及促进微藻油脂合成工艺。

 

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