[發明專利]一種實現固定化培養及廢水深度凈化的微藻培養系統

有效

• 申請號: 201711172912.7
• 申請日: 2017-11-22
• 公開（公告）號: CN107988053B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 高鋒;李晨;彭苑媛;崔偉
• 申請（專利權）人: 浙江海洋大學
• 主分類號: C12M1/12
• 分類號: C12M1/12;C12M1/00;C02F3/32
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

本發明公開了一種實現固定化培養及廢水深度凈化的微藻培養系統，屬于微藻培養技術領域，系統包括微藻生物膜培養器和循環水箱，微藻生物膜培養器通過支撐柱傾斜連接于循環水箱上端，支撐柱和循環水箱之間連接有彈性塊，循環水箱通過水泵連接于微藻生物膜培養器，微藻生物膜培養器內部連接有培養板。上述的微藻生物膜培養系統結構簡單，利用含氮磷廢水進行微藻細胞的固定化生物膜培養，既實現了微藻的生物膜固定化培養，獲得較高生物固體含量的微藻生物膜，同時也實現了對所用廢水中氮磷的深度去除，實現了廢水的深度脫氮除磷處理，使微藻培養收獲較高效益。

技術領域

本發明屬于微藻培養技術領域，具體涉及一種實現固定化培養及廢水深度凈化的微藻培養系統。

背景技術

微藻具有生長迅速、光合效率高等特點，能有效利用太陽能通過光合作用將無機營養鹽、CO₂、H₂O等物質轉化為有機化合物，并且藻類細胞中所含有的蛋白質、碳水化合物、油脂等成分具有極大的開發利用價值，目前已成功應用于食品、保健品、藥品、動物飼料等行業的生產中。另外，微藻也被認為是目前已知的唯一可能替代化石燃料的原料。在生物能源領域具有廣闊的開發利用前景。

目前，微藻培養方法主要以懸浮培養方法為主，如傳統的跑道式培養系統、高效藻類塘以及各種封閉式光生物反應器等。在這些培養系統中微藻細胞呈個體懸浮生長狀態，因而，所得的藻濃度較為有限，特別是當采用氮磷含量較低的廢水等進行微藻培養時，所得的藻濃度則更為有限，極大地增加了后續藻液脫水、干化等環節的費用，故發明人采用微藻的固定化培養來彌補微藻收獲量低，費用高的不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種實現固定化培養及廢水深度凈化的微藻培養系統，本系統結構簡單，培養所獲得的微藻生物膜具有較高的生物固體含量，微藻收獲產量高，且可實現廢水的深度凈化，培養過程能預估微藻生物膜產量，微藻培養成本低、效益高。

本發明為解決上述技術問題所采取的方案為：一種實現固定化培養及廢水深度凈化的微藻培養系統，包括微藻生物膜培養器和循環水箱，微藻生物膜培養器通過支撐柱傾斜連接于循環水箱上端，支撐柱和循環水箱之間連接有彈性塊，循環水箱通過水泵連接于微藻生物膜培養器，微藻生物膜培養器內部連接有培養板。微藻生物膜培養器提供微藻培養，微藻生物膜培養器與循環水箱之間連接，實現循環水箱內部的水體的循環使用，可實現廢水的循環凈化或培養液的充分利用，為節省微藻培養成本，采用含氮磷廢水作為培養液，在水體循環中，可對廢水實現深度的脫氮除磷處理；在培養板表面接種微藻細胞進行固定化培養，可獲得具有較高生物固體含量的微藻生物膜，且可降低后續藻液脫水、干化的費用，減少微藻培養成本；彈性塊連接于支撐柱和循環水箱之間，具有基本的支撐且提高微藻生物膜培養器安裝穩定性的作用，當培養板表面的微藻在培養過程不斷繁殖時，微藻生物膜培養器的總重量不斷增加，使得支撐柱對彈性塊產生更大的壓力，增加彈性塊的形變量，從而使得微藻生物膜培養器的傾斜角度變小，培養板表面的水流速度降低，提高對厚度增加的微藻生物膜的布水效果，提高微藻收獲產量，且還可通過上述彈性塊的形變量預估微藻生物膜的增重產量，為及時收獲微藻生物膜提供極大便利，故彈性塊的設置不僅可提高微藻生物膜培養器安裝穩定性，還可調節微藻生物膜培養器傾斜角度，提高微藻收獲產量，且還可在培養過程預估微藻生物膜產量，提升微藻生物膜收獲及時性。上述的微藻生物膜培養系統結構簡單，利用含氮磷廢水進行微藻細胞的固定化生物膜培養，既實現了微藻的生物膜固定化培養，獲得較高生物固體含量的微藻生物膜，同時也實現了對所用廢水中氮磷的深度去除，實現了廢水的深度脫氮除磷處理，使微藻培養收獲較高效益。