[实用新型]一种电絮凝微藻采收装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及生物柴油制取设备技术领域，具体涉及一种电絮凝微藻采收装置。

背景技术

微藻是一类个体微小的藻类，大部分为水生真核生物。微藻营养丰富，富含维生素、蛋白质等物质，且生长速度快，单位面积产量高。基于这些特点，微藻在保健食品、制药及燃料等工业领域有着非常广泛的应用。然而，由于微藻个体微小(3-30 μm)，且在培养液中的浓度很低(<1 g/L)，致使其采收难度较大，微藻采收技术一直是限制微藻规模化生产的瓶颈。特别是在燃油工业方面，目前微藻生物柴油的生产成本偏高，要想取代传统的化石能源必须大幅降低其生产成本，采收是其中非常重要的环节。

目前常用的微藻采收方法有过滤、离心、气浮和沉降等。过滤法是常用的固液分离法，可以作为絮凝沉降的下游工艺，也可以直接用于微藻的回收。微藻细胞的大小是直接过滤最主要的影响因素。细胞较大(较长)或以群体形式存在的微藻不易堵塞滤膜的孔，而个体较小的微藻却会令滤膜在很短的时间内失效。膜过滤在小规模的微藻采收中应用效果较好，由于成本、效率等问题，工业规模的微藻浓缩不宜采用直接过滤法。

离心分离法是目前应用最为广泛的微藻采收法，大部分微藻都可采用离心分离法采收。研究表明，生物量的回收率与微藻的沉降特性、藻液的停留时间及沉降的深度有关，在合适的条件下，微藻回收率可达95%。离心分离效率较高，但运行成本较高。

气浮分离一般在分离前先向悬浮液中加入絮凝剂，使悬浮的微生物或细胞产生絮凝，然后从气浮装置底部通过气体分配头放出大量微细气泡，这些小气泡在上浮过程中碰到絮凝体则吸附其上，从而减小絮凝体的总体密度，使其上浮到液体表面，再由刮板刮入贮槽而达到悬浮物分离或微藻采收目的。气浮法的关键在于微气泡的产生。目前，生成微泡的方法主要有机械成泡和溶气法两种。机械成泡通过机械力将气体切割为微小气泡. 这类方法设备简单，但产生的气泡较大，上浮效果不好。

溶气法是空气在一定压力下溶于水中并呈饱和状态，然后突然降低压力，水中溶解的空气会析出形成微小的气泡，用这种方法产生的气泡直径小，粒度均匀，密集度大，但对设备的要求较高，能耗也较大。

沉降是最经典的分离方法之一。添加絮凝剂是提高沉降效率的重要手段，但絮凝剂成本较高。

利用电场收集微藻的报道较少，使用电场除去杀灭微藻的报道较多。申请号200910132365.9的发明专利公布了一种电泳法收集微藻的装置，该装置利用部分微藻表面带负电的特性，利用垂直的电极进行电泳使微藻聚集到正极，该方法耗时较长，效率较低，能耗较高。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电絮凝微藻采收装置，该技术方案有效解决了采用现有微藻采收方法如过滤、离心、气浮和沉降等方式存在的成本高、分离率低、耗能高等问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：

一种电絮凝微藻采收装置，包括收集容器（1），其特征在于：所述收集容器（1）内水平设置有收集装置（2），收集装置（2）将收集容器（1）分隔形成两个区域，收集装置（1）上方区域为采收区域（11），下方为电解区域（12），采收区域（11）收集容器（1）的一侧端设置有进料管（6、7），相对端设置有排料管（10），电解区域（12）内设置有一组平行设置的正负电极（3、4），正负电极（3、4）通过直流电源（9）提供工作电压。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述收集装置（2）通过收集器支架（5）与收集容器（1）内壁链接，收集装置（2）包括伸缩幕布（21）、导轨架（22）以及用于控制伸缩幕布（21）的控制把手（23）。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述进料管（6、7）分别为藻液进料管、絮凝剂进料管，进料管（6、7）上均设置有控制阀（8）。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述正电极（3）呈网状，负电极（4）呈板状，正负电极（3、4）均由石墨材料制成。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述正电极（3）位于负电极（4）的上方，且设置于收集装置（2）的伸缩幕布（21）下方。

本实用新型进一步技术改进方案是：

所述伸缩幕布（21）呈网状，由尼龙材料制成，网眼尺寸由藻体尺寸相匹配。