[发明专利]离子交换膜式微藻污水处理系统及方法

权利要求书

1.一种离子交换膜式微藻污水处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步：污水物理-化学参数确定：测试待处理污水中各种离子浓度，以确定离子浓度最大的阴离子和阳离子；

第二步：阴离子交换膜与阳离子交换膜最佳面积比计算：根据所测得的污水物理-化学参数，测试单位时间单位面积阴离子交换膜和阳离子交换膜上各种离子的渗透速率，并根据所选微藻藻种查找其所需最佳离子量，对离子渗透量和微藻需求量进行核算，使离子渗入量与微藻生长需求量相符；并根据第一步中所得到的离子浓度最大的阴离子和阳离子来分别核算离子交换膜面积，得出阴离子交换膜与阳离子交换膜最佳面积比；

第三步：系统搭建：所述系统包括气体源、微藻培养腔室和污水处理腔室；微藻培养腔室的顶部设置出气口，污水处理腔室的底部设置排水口；气体源与微藻培养腔室相连通，所述气体源为微藻生长提供底物；微藻培养腔室与污水处理腔室相连通；同时，在污水进入微藻培养腔室的通道上设置有阴离子交换膜和阳离子交换膜；

第四步：反应器接种：将活化后的微藻菌种以一定浓度接种于灭菌后的净水中，并转移至微藻培养腔室内；

第五步：污水处理及微藻培养：将气体源中的气体鼓入微藻培养腔室；将待处理污水通过污水初级过滤装置过滤污水中的大颗粒固体悬浮物后，排入污水处理腔室中；污水中的阴离子和阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜渗入微藻培养腔室中；而气体源中的气体为微藻生长提供碳源；微藻培养液在微藻培养腔室中培养微藻，被利用后的气体通过出气口排出；培养周期结束后，收获微藻，排出处理后的污水。

2.根据权利要求1所述的离子交换膜式微藻污水处理方法，其特征在于：所述系统采用筒式结构；所述污水处理腔室设置在微藻培养腔室的内部；微藻培养腔室的壁面为镂空结构，镂空处交替设置阴离子交换膜(4)和阳离子交换膜(5)。

3.根据权利要求1所述的离子交换膜式微藻污水处理方法，其特征在于：所述系统采用板式结构；所述污水处理腔室( 2) 设置在微藻培养腔室(3)的两侧，微藻培养腔室与污水处理腔室之间的壁面为镂空结构，镂空处交替设置阴离子交换膜(4)和阳离子交换膜(5)。

4.根据权利要求1所述的离子交换膜式微藻污水处理方法，其特征在于：所述系统采用管式结构；微藻培养腔室与污水处理腔室通过管路连通；该管路包括前段、中段和后段，管路的中段浸泡在微藻培养腔室的培养液中；该管路的中段由阴离子交换膜(4)和阳离子交换膜(5)构成。