[发明专利]一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统

说明书

本发明公开了一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，属于微藻培养技术领域，系统包括微藻生物膜培养器和循环水箱，微藻生物膜培养器通过支撑柱倾斜连接于循环水箱上端，支撑柱和循环水箱之间连接有弹性块，循环水箱通过水泵连接于微藻生物膜培养器，微藻生物膜培养器内部连接有培养板。上述的微藻生物膜培养系统结构简单，利用含氮磷废水进行微藻细胞的固定化生物膜培养，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除，实现了废水的深度脱氮除磷处理，使微藻培养收获较高效益。

技术领域

本发明属于微藻培养技术领域，具体涉及一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统。

背景技术

微藻具有生长迅速、光合效率高等特点，能有效利用太阳能通过光合作用将无机营养盐、CO₂、H₂O等物质转化为有机化合物，并且藻类细胞中所含有的蛋白质、碳水化合物、油脂等成分具有极大的开发利用价值，目前已成功应用于食品、保健品、药品、动物饲料等行业的生产中。另外，微藻也被认为是目前已知的唯一可能替代化石燃料的原料。在生物能源领域具有广阔的开发利用前景。

目前，微藻培养方法主要以悬浮培养方法为主，如传统的跑道式培养系统、高效藻类塘以及各种封闭式光生物反应器等。在这些培养系统中微藻细胞呈个体悬浮生长状态，因而，所得的藻浓度较为有限，特别是当采用氮磷含量较低的废水等进行微藻培养时，所得的藻浓度则更为有限，极大地增加了后续藻液脱水、干化等环节的费用，故发明人采用微藻的固定化培养来弥补微藻收获量低，费用高的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，本系统结构简单，培养所获得的微藻生物膜具有较高的生物固体含量，微藻收获产量高，且可实现废水的深度净化，培养过程能预估微藻生物膜产量，微藻培养成本低、效益高。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，包括微藻生物膜培养器和循环水箱，微藻生物膜培养器通过支撑柱倾斜连接于循环水箱上端，支撑柱和循环水箱之间连接有弹性块，循环水箱通过水泵连接于微藻生物膜培养器，微藻生物膜培养器内部连接有培养板。微藻生物膜培养器提供微藻培养，微藻生物膜培养器与循环水箱之间连接，实现循环水箱内部的水体的循环使用，可实现废水的循环净化或培养液的充分利用，为节省微藻培养成本，采用含氮磷废水作为培养液，在水体循环中，可对废水实现深度的脱氮除磷处理；在培养板表面接种微藻细胞进行固定化培养，可获得具有较高生物固体含量的微藻生物膜，且可降低后续藻液脱水、干化的费用，减少微藻培养成本；弹性块连接于支撑柱和循环水箱之间，具有基本的支撑且提高微藻生物膜培养器安装稳定性的作用，当培养板表面的微藻在培养过程不断繁殖时，微藻生物膜培养器的总重量不断增加，使得支撑柱对弹性块产生更大的压力，增加弹性块的形变量，从而使得微藻生物膜培养器的倾斜角度变小，培养板表面的水流速度降低，提高对厚度增加的微藻生物膜的布水效果，提高微藻收获产量，且还可通过上述弹性块的形变量预估微藻生物膜的增重产量，为及时收获微藻生物膜提供极大便利，故弹性块的设置不仅可提高微藻生物膜培养器安装稳定性，还可调节微藻生物膜培养器倾斜角度，提高微藻收获产量，且还可在培养过程预估微藻生物膜产量，提升微藻生物膜收获及时性。上述的微藻生物膜培养系统结构简单，利用含氮磷废水进行微藻细胞的固定化生物膜培养，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除，实现了废水的深度脱氮除磷处理，使微藻培养收获较高效益。