[发明专利]一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统及其灭菌方法

权利要求书

1.一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，包括反应器罐体、光照系统、清洗装置、进液口、出液口、循环管道、循环泵、补料装置、进水控制系统、气体供给装置、配料罐及排污口，反应器罐体为立柱式全透明的封闭容器，反应器内外通过气体交换器交换气体，光照系统为内置光源系统，在反应器罐体内数组安装多列光源，清洗装置与多列光源配合安装在反应器罐体上，其特征在于：清洗装置包括转动件、轴封、螺杆、圆形多孔板及转动清洗头，螺杆设置在反应器罐体中心，螺杆上端穿过反应器罐体顶部与轴封密封连接，转动件安装在螺杆顶部，圆形多孔板上设有与光源相配合的通孔、供液体流动的透液孔及供螺纹套管固定的中心孔，边缘镶嵌毛刷，中心孔设有螺纹段，螺杆穿过中心孔，将圆形多孔板活动固定于螺杆上，转动清洗头固定在螺杆底部，其下边缘与反应器罐体底部相配合并镶嵌毛刷。

2.如权利要求1所述的一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，其特征在于：还包括气体交换器，由中央滤芯管、滤布、外罩、法兰及排气管组成；中央滤芯管上端密封，下端开口，在靠近上端处分布气孔，形成气孔区；滤布缠绕在气孔区，形成滤布区；外罩将滤布区套入其中，用法兰将中央滤芯管和外套紧密连接；排气管设有阀门，安装在外罩顶部。

3.如权利要求1所述的一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，其特征在于：反应器罐体由透光、耐压的有机玻璃管材和上下封头构成的立柱型容器，下封头为半圆形结构，上封头为半圆形、盘形或平板形结构；反应器罐体与封头通过可拆装的方式连接在一起，反应器罐体上下端焊接法兰，封头边缘具有法兰，通过法兰和螺栓将反应器罐体与封头连接，连接的法兰之间设有硅橡胶密封垫；光源系统由内置多组数组光源组成，多组数组光源在罐内均匀、竖直排列，光源组的数量依据反应器罐体的直径和所需要的光程而定；每一组光源由光源、透光套管和光源控制器组成，透光套管下端密封，上端开口，上端安装在反应器的上封头上，下端悬挂穿过圆形多孔平板上的与光源相配合的通孔，通孔边缘镶有硅胶环，透光套管材质为透明的有机玻璃，光源安装在透光套管内，多组光源的导线连接到光源控制器上。

4.如权利要求1所述的一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，其特征在于：光生物反应器通过自身的进液口和出液口相连，至少共享抽真空装置、供气装置及补料装置中的一套，形成多联多控反应器，或者光生物反应器通过串联的方式，将反应器的进液口与另一反应器的出液口相连，整体连成一个反应器，形成多联单控反应器；一组多联反应器安装在一个联体金属支架上，一组串联的多联单控反应器连接反应器的数量为2~8个。

5.如权利要求1所述的一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，其特征在于：循环管道上还设有控温装置、pH测量装置及其控制装置、溶氧测量装置；控温装置包括温度显示器和温度控制器，温度显示器安装在循环管道上，温度控制器由电加热器和水循环热交换器共同构成，连接在循环管道上；pH测量装置由电极和显示器组成，pH控制装置由加酸罐、加碱罐、流量控制器、连接管线组成，pH测量及其控制装置可拆卸、可选配；溶氧测量装置可拆卸，可选配。

6.如权利要求1所述的一种高效纯培养光合细菌的光生物反应系统，其特征在于：补料装置，由1~3个补料罐和流量控制装置构成，流量控制装置使用蠕动泵控制，或者采用气泵控制，补料装置可拆卸、可选配；供气装置，不同气体经过各自的总过滤器过滤，过滤气体通过连接管道分别与多个分过滤器的进气口连接，每个分过滤器的净化空气通过出气口和供气管道与多个反应器的进气口连接；气体供给通过气体分布环供气，气体分布环由不锈钢管制成，呈环状，分布开孔，一端封闭成盲端，一端为进气口，进气口通过管道和阀门与供气管道连接；抽真空装置，安装于气体交换器的排气管上，抽真空装置包括真空泵、缓冲罐、气体过滤器和相应的连接管道组成；通过连接管道和阀门，一台真空泵控制多个反应器抽真空；消泡装置，消泡装置包括消泡剂罐，通过连接管道和阀门控制，一套消泡装置可以给多个光生物反应器补加消泡剂，消泡剂罐可拆卸，可选配；消泡剂罐上有进气接口，通过阀门控制与净化空气管道连接，通过高压净化过滤气体提供动力，调节阀门控制消泡剂进入光合生物反应器内。

7.一种高效纯培养光合细菌的光生物反应器的灭菌方法，其特征在于：臭氧发生器安装在光生物反应器上，利用臭氧对光生物反应器进行灭菌；反应器及其连接管道，通过阀门控制连接到臭氧发生器上，与相应的气体交换器连接，通过气体交换器排出室外。