[發明專利]一種基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器及其藻培養方法

在審

• 申請號: 202110259808.1
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN112830641A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 周雪飛;張亞雷;褚華強;楊黎彬;蔣淑紅;孫晶晶;徐嬌;由曉剛;于振江;尹文俊
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C12M1/00;C02F1/44;C02F3/32
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 沃趙新

1.一種基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器及其藻培養方法：

其中基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器包括反應池，所述反應池上設置有進液口以及濃縮液排液口，所述反應池中設置有濃縮曝氣裝置，所述濃縮曝氣裝置包括中空纖維膜組件、匯流管、曝氣管以及出水管，在出水管上設置有閥門，所述中空纖維膜組件用于濃縮過濾反應池的藻液，濃縮過濾后藻液進入匯流管，匯流管連接出水管以及曝氣管；所述反應池中還設置有填料用于藻生物膜培養，在填料區域還設置有光照組件用于提供光照促進藻類生長，曝氣管連接二氧化碳氣源；

包括如下步驟：

(1)廢水通過廢水培養液箱進入光生物反應器主體；

(2)向步驟(1)中的光生物反應器主體接種藻液，藻液濃度為0.5～0.8g/L，培養時間為5～8天，

其中，光照強度控制3000～6000lux,光暗時間比12h:12h；在培養過程中持續或者隔間進行曝氣；曝氣的氣源為壓縮空氣或者CO₂；

(3)培養完畢后，利用中空纖維膜組件對藻液進行過濾濃縮，過濾液排出反應池，剩余的濃縮藻液一部分收集到濃縮藻液箱，一部分繼續固定在培養填料表面用于下一周期微藻生物膜反應器的培養，下一周期的微藻培養不再接種新菌種。

2.根據權利要求1所述的基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器的藻類培養方法，其特征在于：所述濃縮過濾完畢，對中空纖維膜組件進行反沖洗。

3.根據權利要求1所述的基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器的藻類培養方法，其特征在于：藻生物膜培養填料為PE/PP載體，表面積為0.005m²，比表面積為3.73m²/m³，填料的填充比為30％-45％。

4.根據權利要求1所述的基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器的藻類培養方法，其特征在于：所述中空纖維膜組件包括若干個中空膜絲，中空膜絲一端固定在底板上，另一端連通匯流管。

5.根據權利要求1所述的基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器的藻類培養方法，其特征在于：所述中空膜絲外徑、壁厚、內徑分別為1.8mm、0.3mm、1.2mm，空隙率為50％-80％；膜絲長度為0.3-0.8m。

6.根據權利要求1所述的基于膜曝氣和膜濃縮的高密度微藻生物膜反應器的藻類培養方法，其特征在于：所述光源組件包括LED燈源以及導光板，導光板采用納米導光板，導光板厚度為4mm，LED燈源從導光板的一個端面射入作為入射光源，導光板的另一端面未做光出射面，導光板的其他面粘貼反光膜。