[实用新型]一种电絮凝-气浮联用的微藻连续收获装置

说明书

技术领域

本实用新型属于生物技术领域，涉及一种连续式微藻收获的装置。

背景技术

微藻的收获成本过高一直是制约其大规模生产的瓶颈问题之一，目前微藻收获的主要方法有膜过滤，离心及絮凝等。膜过滤法不仅生产效率很低，而且膜易污染堵塞，膜的再生或更新的成本也很高。因此不适合产业化生产应用。离心是较为常用的方法，虽无需添加其它化学试剂，但是操作复杂，能耗大，成本高。中国发明专利“一种管式离心机微藻收集装置（CN201220618371.2）”公开了一种管式离心机微藻收集装置，其技术方案要点是：借助离心过滤从藻液中排除液体，藻液被引入一快速旋转的网状套筒中，通过高速离心作用，微藻被留在多孔的网上，液体则受离心作用从网孔中挤出。尽管该装置结构简单，设置有可拆卸的卸料套筒，提高了微藻的收获率。但其微藻离心后需要卸料，拆洗和安装均需要时间，而且离心是一个能耗巨大的过程，无形中增加了微藻的收获成本，不利于工业化生产。

微藻的絮凝沉淀收获法近年来也得到重视，例如中国发明专利“一种微藻絮凝沉降收获方法（CN201410453206.X）”公开了一种利用季铵盐阳离子淀粉作为絮凝剂并结合搅拌的方式使微藻充分絮凝沉降到絮凝罐底部加以收集的方法。尽管该方法工艺简单，反应时间短，絮凝效果好；但是其所需絮凝剂量过多，不仅会增加成本，还会对微藻收获物以及水体造成一定的污染，每次絮凝都需要较长的静置时间，不能连续化生产。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种微藻电絮凝-气浮联用的微藻连续收获装置，实现环境友好的微藻连续收获，提高微藻的收获效率，降低其生产成本。

本实用新型是通过以下技术方案实现的。

本实用新型所述的装置包括依次相互连接的电絮凝气浮区、收获区、出水区和气浮系统。

所述的电絮凝气浮区由藻液入口（1），溶气释放口（2），电解板（3），挡板一（4）组成。

所述的收获区由刮藻机（5），储藻池（6），收藻口（7），排渣口（8），挡板二（9）组成。

所述的出水区由溢水口（17），排水管（18）组成。

所述的气浮系统由溶气泵进水管（10），蝶阀（11），溶气进气管（12），溶气泵（13），溶气罐（14），溶气压力表（15），溶气泵出液管（16）组成。

本实用新型装置各部分的连接关系是：藻液入口（1）和溶气释放口（2）位于电絮凝气浮区的最下方，溶气释放口（2）的上方是电解板（3），电解板（3）的后面是挡板一（4），挡板一（4）后面为收获区，藻液流过挡板一（4）进入收获区，收获区顶部是刮藻机（5），刮藻机（5）后下方是储藻池（6），收藻口（7）位于储藻池（6）底部，排渣口（8）位于收获区底部，收获区后面是挡板二（9），挡板二（9）后面为出水区，清水通过挡板二（9）下面的空隙进入出水区，出水区中部是溢水口（17），上部是排水管道（18），底部是溶气泵进水管（10）进水口，溶气泵进水管（10）上安装有蝶阀（11），清水通过溶气泵进水管（10）进水口进入到气浮系统，溶气泵进水管（10）与溶气进气管（12）连接，再一同连接到溶气泵（13），溶气泵（13）上端连接溶气罐（14），下端连接溶气泵出液管（16），溶气泵出液管（16）上安装有溶气压力表（15），溶气泵出液管（16）继而与溶气释放口（2）相连。

本实用新型的运行过程按以下步骤。

步骤1）待收藻液准备：从微藻光合反应系统中按一定流速导出藻液，同时按一定流速从苦卤水储罐中导出苦卤水，藻液与苦卤水混合物流经一个跑道池充分混合，进入在跑道池的末端的深槽（为待收藻液）；将藻液与苦卤水充分混合是为了提高藻液的电导率，降低收获所需能耗。

步骤2）微藻絮凝：待收藻类从藻液入口（1）泵入并上升到电解板（3），被电极释放出来的铁的氢氧化物胶体所絮凝。

步骤3）絮凝微藻气浮收获：被絮凝团聚的微藻细胞团，被溶气释放口（2）释放出来的微气泡所吸附上浮，微气泡上升过程中爆裂产生作用力促使微藻细胞团进一步团聚，微藻细胞团随主流流过挡板一（4）进入收获区，上升至液面，液体表面的微藻被刮藻机（5）刮入储藻池（6），所收集的藻浆通过储藻池（6）底部的收藻口（7）进行收集，送入下一步的脱水烘干工序。