[发明专利]利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法

说明书

利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法，涉及烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法。解决现有单纯的烟气培养微藻缺乏氮磷等营养源的问题。装置由抽气泵、烟气处理系统、光生物反应器、气体走向管、藻液走向管、气体流量控制器及抽液泵组成。方法：一、获得微藻；二、烟气处理步骤；三、循环养藻加烟气处理。本发明用于利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法。

技术领域

本发明涉及烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法。

背景技术

近年来，由于全球温室效应及能源危机，微藻受到了广泛关注。微藻是一类可以利用二氧化碳进行光合作用并将其固定转化为自身生物质如油脂的生物，具有生长速率快，能量转换效率高的优势。二十世纪九十年代，日本研究者报道发现许多微藻藻株不但可以利用烟气中的二氧化碳作为碳源，而且可以利用一氧化氮作为氮源合成自身的蛋白质。这一发现促进了微藻用于烟气脱硝这一技术的研究发展。但是，烟气具有二氧化碳浓度高、酸度高、成分复杂的特点，大多数藻种不能耐受，即使可以耐受的藻种也需要达到一定的细胞浓度。而微藻的培养过程需要大量的水源、氮磷营养源等。微藻培养过程的水源消耗和营养物消耗，提高了整个微藻烟气处理技术的生产成本，限制了微藻用于烟气脱硝的工业化应用。

如今，水资源匮乏是制约二十一世纪人类发展的主要瓶颈问题，利用饮用水进行微藻培养必然会引发更多的水资源问题。现阶段利用生活污水或者工业烟气培养微藻的研究屡见不鲜，但是将两者耦合利用生活污水培养微藻并且利用烟气中的二氧化碳作为碳源用于烟气脱硝的研究却未有报道。

发明内容

本发明是要解决现有单纯的烟气培养微藻缺乏氮磷等营养源的问题，从而提供了利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置及其用于烟道气固碳脱硝的方法。

利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置由抽气泵、烟气处理系统、光生物反应器、气体走向管、藻液走向管、气体流量控制器及抽液泵组成；

所述的烟气处理系统由一个烟气处理反应器组成；

或所述的烟气处理系统由两个或两个以上烟气处理反应器串联组成；

所述的烟气处理反应器为气升圆柱形光生物反应器，烟气处理反应器的高径比为(10～20):1；且烟气处理反应器的下部设有烟气入口，上部设有烟气出口及藻液入口；

所述的光生物反应器为气升圆柱形光生物反应器，光生物反应器的高径比为(10～20):1；且光生物反应器的下部分别设有烟气入口及藻液出口，上部设有烟气出口；

抽气泵的出口通过气体走向管与烟气处理系统的烟气入口相连通，烟气处理系统的烟气出口通过气体走向管与光生物反应器的烟气入口相连通；且抽气泵与烟气处理系统之间设有气体流量控制器；

光生物反应器的藻液出口通过藻液走向管与每个烟气处理反应器的藻液入口相连通；且光生物反应器与烟气处理系统之间设有抽液泵；

每个烟气处理反应器及光生物反应器中接种OD687大于1.5的藻液；所述的藻液为微藻接种于培养基中生长得到的，所述的培养基为BG11培养基或经过一级处理后的生活污水；所述的培养基pH＝6～9，COD＝100mg/L～400mg/L，TN＝15mg/L～50mg/L，TP＝2mg/L～10mg/L；

所述的微藻为小球藻、微芒藻或栅藻。

利用生活污水作为水源和营养源的微藻烟道气固碳脱硝装置用于烟道气固碳脱硝的方法是按以下步骤进行的：

一、获得微藻：