[發明專利]污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器

有效

• 申請號: 200910247564.4
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN101838606A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 張亞雷;周雪飛;蘇鴻洋;陳瀟;張純敏;李金鵬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/12;C12M1/04;C12M1/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 張磊

1.一種污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，反應器整體外形為長梯體形，包括：微藻異養區(2)、氣液分離室(3)、微藻光自養區(4)、底部回流區(12)及出液區(9)；其特征在于：

微藻異養區(2)為長方體結構，包括進料管(1)、空氣擴散裝置(13)、藻液提升區(14)及熱交換管(29)，進料管(1)位于微藻異養區(2)的側面中下部，空氣擴散裝置(13)位于微藻異養區(2)底部，空氣擴散裝置(13)連接空氣進氣管及流量控制閥(7)，藻液提升區(14)位于微藻異養區(2)中上部，熱交換管(29)位于藻液提升區(14)中部位置；微藻異養區(2)頂部與氣液分離室(3)連接，底部與底部回流區(12)連接；

氣液分離室(3)為左右對稱的方形結構，其內設有分配溢流堰(16)、出液溢流堰(17)、排氣管(6)及取樣觀察孔(18)，出液溢流堰(17)垂直布置于配溢流堰(16)一側，且高度高于分配溢流堰(16)，出液溢流堰(17)另一側為出液區(9)，出流區(9)底部設有出液管(5)，出液區(9)頂部連接排氣管(6)，取樣觀察孔(18)設于氣液分離室(3)頂部；

微藻光自養區(4)呈傾斜四方體，包括向光板(11)、背光板(25)、光反應區(31)和CO₂供氣裝置(15)，向光板(11)位于微藻光自養區(4)兩側外部，分別與水平面成傾斜角度安裝，上端與氣液分離室(3)連接，下端與底部回流區(12)連接；背光板(25)位于微藻光自養區(4)兩側內部，向光板(11)及背光板(25)之間的區域為光反應區(31)；CO₂供氣裝置(15)鑲嵌于背光板(25)中部位置，CO₂供氣裝置(15)一側連接CO₂進氣管及流量控制閥(8)；微藻光自養區(4)與微藻異養區(2)之間設有分配溢流堰(16)。

2.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述CO₂供氣裝置(15)采用平板超濾膜供CO₂氣體，CO₂供氣裝置(15)為盒式結構，按粗不銹鋼網(22)、平板超濾膜(23)、粗不銹鋼網(22)、固定框板(21)依次疊加的順序組裝制成膜組件，通過螺絲釘及粘合劑將該膜組件固定于長方形空盒(24)上。

3.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述CO₂供氣裝置(15)采用中空纖維超濾膜(28)或者管式微孔曝氣器；當供氣膜組件為簾式膜時，中空纖維膜(28)材料為聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯或聚醚砜中任一種，中空纖維膜(28)一澆鑄端為開孔澆鑄端(26)，另一端為封孔澆鑄端(27)，澆鑄樹脂采用環氧樹脂進行封端澆鑄，再使用硅橡膠或聚氨酯等柔性樹脂對中空纖維膜(28)根部進行二次澆注，開孔的一端連接CO₂氣管及控制閥(8)。

4.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述微藻異養區(2)和微藻光自養區(4)的有效容積之比為1∶1-1∶3。

5.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述放空管(10)位于底部回流區(12)。

6.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于出液區(9)為藻液出口區，與氣液分離室(3)相連，從氣液分離室(3)溢流過來的藻液從出液區(9)的出液管(5)排出。

7.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述空氣擴散裝置(13)采和穿孔管或曝氣器。

8.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述取樣觀察孔(18)上方設有封板(20)，封板(20)通過螺釘固定于氣液分離室3頂部。

9.根據權利要求1所述的污水處理碳減排氣升環流微藻自養-異養耦合光生物反應器，其特征在于所述熱交換管(9)采用蛇形熱交換管。