申请日2009.06.22
公开(公告)日2010.02.10
IPC分类号C12M1/38; C12R1/89; C12M1/36; C12M1/02
摘要
本发明公开了一种利用废水养殖微藻的系统，该系统包括：水源热泵、温控装置、热交换管道、废水处理装置，水源热泵用于从输入的废水中获得热能并存储，通过获得废水热能将输入水进行制热或制冷;温控装置用于检测微藻养殖室的环境温度和水源热泵的出水温度;热交换管道用于接收所述水源热泵输出的水，并同所述微藻养殖室进行热交换;废水处理装置用于根据微藻养殖培养液的标准对从所述水源热泵、热交换管道和/或水帘处流出的废水进行进一步处理，并输入给每一个光生物反应器。本发明实现了利用废水控制微藻养殖的适宜温度范围以及利用废水提供微藻养殖培养液的问题。
1、一种利用废水养殖微藻的系统，包括：设置在微藻养殖室中的至少一 个光生物反应器，用于容纳微藻养殖培养液以及培养在所述微藻养殖培养液 中的微藻，其特征在于，还包括：
水源热泵，通过取水管道获得废水，从一部分废水中获得热能后存储所述 热能，以及根据温度检测单元检测的环境温度，通过存储的热能将另一部分废 水制热到第一设定温度后从第一出水口输出，并将热能被获取后温度降到第二 设定温度的废水从所述第二出水口输出，所述第一设定温度高于第二设定温 度;
温控装置，用于检测所述微藻养殖室的环境温度和水源热泵的第一出水口 的出水温度，并控制水源热泵的第一出水口以第一流速输出第一设定温度的 水;
热交换管道，铺设到微藻养殖室中，所述热交换管道的入水口通过管道连 接所述第一出水口，所述热交换管道的出水口通过管道连接废水处理装置的入 水口，用于接收从所述水源热泵的所述第一出水口输出的水，并将同所述微藻 养殖室进行热交换后的水输入废水处理装置;
废水处理装置，所述废水处理装置的出水口通过出水管道连接每一个光生 物反应器的入水口，并通过回灌管道连接所述水源热泵的第二出水口，用于根 据微藻养殖培养液的标准对从所述水源热泵、热交换管道处流出的废水进行进 一步处理，并通过废水处理装置的出水管道输入给每一个光生物反应器。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
所述废水预处理装置，用于对工业废水进行过滤、除杂、脱盐后输出给所 述水源热泵。
3、如权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：入水电气比例阀， 设置在取水管道上，用于控制流入所述水源热泵的进水流速。
4、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温控装置包括：
至少一个用于检测微藻养殖室环境温度的第一检测单元，设置在微藻养殖 室中;
至少一个用于检测水源热泵出水温度的第二检测单元，设置在连接水源热 泵和热交换管道的管道上;
出水电气比例阀，设置在连接水源热泵和热交换管道的管道上，用于调节 水源热泵的出水流速;
温度控制单元，用于根据所述第一检测单元和第二检测单元检测到的温 度，控制水源热泵将输入水制热到第一设定温度，并根据第一流速控制所述电 气比例阀。
5、如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
液位传感器，设置在每一个光生物反应器的上部，用于监测所述光生物反 应器的液位;
培养液液量电气比例阀，设置废水处理装置的出水管道上，用于根据所述 液位传感器检测到的液位控制输入光生物反应器的废水量。
6、一种利用废水养殖微藻的系统，包括：设置在微藻养殖室中的至少一 个光生物反应器，用于容纳微藻养殖培养液以及培养在所述微藻养殖培养液中 的微藻，其特征在于，还包括：
水源热泵，通过取水管道获得废水，从一部分废水中获得热能后存储所述 热能，以及根据温度检测单元检测的环境温度，通过存储的热能将另一部分废 水制热到第一设定温度后从第一出水口输出，并将热能被获取后温度降到第二 设定温度的废水从所述第二出水口输出，所述第一设定温度高于第二设定温 度;
温控装置，用于检测所述微藻养殖室的环境温度和水源热泵的出水口的出 水温度，并控制水源热泵的第二出水口以第二流速输出第二设定温度的水;
热交换管道，铺设到微藻养殖室中，所述热交换管道的入水口通过管道连 接所述第二出水口，所述热交换管道的出水口通过管道连接废水处理装置的入 水口，用于接收从所述水源热泵的所述第二出水口输出的水，并将同所述微藻 养殖室进行热交换后的水输入废水处理装置;
废水处理装置，所述废水处理装置的出水口通过出水管道连接每一个光生 物反应器的入水口，并通过回灌管道连接所述水源热泵的第一出水口，用于根 据微藻养殖培养液的标准对从所述水源热泵、热交换管道处流出的废水进行进 一步处理，并通过废水处理装置的出水管道输入给每一个光生物反应器。
7、如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
所述废水预处理装置，用于对工业废水进行过滤、除杂、脱盐后输出给所 述水源热泵。
8、如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：入水电气比例阀， 设置在取水管道上，用于控制流入所述水源热泵的进水流速。
9、如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述温控装置包括：
至少一个用于检测微藻养殖室环境温度的第一检测单元，设置在微藻养殖 室中;
至少一个用于检测水源热泵出水温度的第二检测单元，设置在连接水源热 泵和热交换管道的管道上;
出水电气比例阀，设置在连接水源热泵和热交换管道的管道上，用于调节 水源热泵的出水流速;
温度控制单元，用于根据所述第一检测单元和第二检测单元检测到的温 度，控制水源热泵将输入水制冷到第二设定温度，并根据第二流速控制所述电 气比例阀。
10、如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
液位传感器，设置在每一个光生物反应器的上部，用于监测所述光生物反 应器的液位;
培养液液量电气比例阀，设置于废水处理装置的出水管道上，用于根据所 述液位传感器检测到的液位控制输入光生物反应器的废水量。
11、如权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：水帘，放置于微藻 养殖室的一侧，入口通过管道同水源热泵的第二出水口连接，出水口通过管道 连接废水处理装置的入水口，用于接收从所述水源热泵的所述第二出水口输出 的水，并将同所述微藻养殖室进行热交换后的水输入废水处理装置。
说明书
一种利用废水养殖微藻的系统
技术领域
本发明涉及微藻养殖技术，尤其涉及一种利用废水养殖微藻的系统。
背景技术
在微藻的养殖过程中需要大量的水源。一方面，微藻的培养液需要消耗很 大一部分的水源，另一方面，由于微藻的养殖需要合适的温度，在高温天气时， 需要将大量热水通入到微藻养殖室的供暖装置中，在低温天气时，又需要将大 量冷水通入到微藻养殖室的制冷装置处，通过同微藻养殖室进行热交换以保持 微藻养殖的适宜温度范围。
为了解决微藻养殖培养液需要消耗很大一部分水源的问题，已有利用废水 作为微藻养殖培养液的水源来进行微藻养殖的技术。专利US20080135474介绍 了利用一种带有转轮的污水处理设备进行微藻养殖的方法。由于转轮的作用可 把藻体适度暴露于液体表面接受日光照射，而且微藻可吸收污水中的氮、磷等 无机盐用于自身的生长，所以利用该技术既可净化污水还节约微藻养殖成本。 但是，该专利仅仅公开了将废水作为微藻养殖培养液水源的问题。
目前控制微藻养殖的适宜温度范围的方法通常为，在冬季时采用空调、锅 炉供暖等方式，在夏季时采用水帘降温度等手段。现有技术控制微藻养殖的 适宜温度范围的方法，不仅要消耗大量的水源还消耗大量的能源，加大了微藻 养殖成本。
发明内容
本发明提供了一种利用废水养殖微藻的系统，用以实现利用废水控制微藻 养殖的适宜温度范围以及利用废水提供微藻养殖培养液的问题。
为此，本发明提供如下技术方案：
一种利用废水养殖微藻的系统，包括：设置在微藻养殖室中的至少一个光 生物反应器，用于容纳微藻养殖培养液以及培养在所述微藻养殖培养液中的微 藻，还包括：
水源热泵，通过取水管道获得废水，从一部分废水中获得热能后存储所述 热能，以及根据温度检测单元检测的环境温度，通过存储的热能将另一部分废 水制热到第一设定温度后从第一出水口输出，并将热能被获取后温度降到第二 设定温度的废水从所述第二出水口输出，所述第一设定温度高于第二设定温 度;
温控装置，用于检测所述微藻养殖室的环境温度和水源热泵的第一出水口 的出水温度，并控制水源热泵的第一出水口以第一流速输出第一设定温度的 水;
热交换管道，铺设到微藻养殖室中，所述热交换管道的入水口通过管道连 接所述第一出水口，所述热交换管道的出水口通过管道连接废水处理装置的入 水口，用于接收从所述水源热泵的所述第一出水口输出的水，并将同所述微藻 养殖室进行热交换后的水输入废水处理装置;
废水处理装置，所述废水处理装置的出水口通过出水管道连接每一个光生 物反应器的入水口，并通过回灌管道连接所述水源热泵的第二出水口，用于根 据微藻养殖培养液的标准对从所述水源热泵、热交换管道处流出的废水进行进 一步处理，并通过废水处理装置的出水管道输入给每一个光生物反应器。
一种利用废水养殖微藻的系统，包括：设置在微藻养殖室中的至少一个光 生物反应器，用于容纳微藻养殖培养液以及培养在所述微藻养殖培养液中的微 藻，还包括：
水源热泵，通过取水管道获得废水，从一部分废水中获得热能后存储所述 热能，以及根据温度检测单元检测的环境温度，通过存储的热能将另一部分废 水制热到第一设定温度后从第一出水口输出，并将热能被获取后温度降到第二 设定温度的废水从所述第二出水口输出，所述第一设定温度高于第二设定温 度;
温控装置，用于检测所述微藻养殖室的环境温度和水源热泵的出水口的出 水温度，并控制水源热泵的第二出水口以第二流速从所述第二出水口输出第 二设定温度的水;
热交换管道，铺设到微藻养殖室中，所述热交换管道的入水口通过管道连 接所述第二出水口，所述热交换管道的出水口通过管道连接废水处理装置的入 水口，用于接收从所述水源热泵的所述第二出水口输出的水，并将同所述微藻 养殖室进行热交换后的水输入废水处理装置;
废水处理装置，出水口通过出水管道连接每一个光生物反应器的入水口， 并通过回灌管道连接所述水源热泵的第一出水口，用于根据微藻养殖培养液的 标准对从所述水源热泵、热交换管道处流出的废水进行进一步处理，并通过废 水处理装置的出水管道输入给每一个光生物反应器。
本发明通过利用废水热能生成热水或冷水对微藻养殖室进行供热或供冷， 并进一步利用废水作为微藻养殖培养液的水源，从而充分利用废水的资源，既 有利于环保，又极大的节省了微藻养殖的水源和能源，降低了微藻养殖的成本。