[发明专利]一种基于死端正渗透技术的藻液脱水装置及方法

权利要求书

1.一种基于死端正渗透技术的藻液脱水装置，其特征在于，包括渗透装置、搅拌装置和汲取液循环系统，所述渗透装置包括正渗透膜、上箱体和下箱体，所述上箱体和下箱体通过螺栓相互连接，所述上箱体内上下贯通设置有藻液存储槽，所述下箱体上表面设置有汲取液循环槽，所述上箱体和下箱体之间设置有密封圈，所述正渗透膜夹置于上箱体和下箱体之间；

所述搅拌装置包括驱动电机、连接杆和搅拌桨，所述驱动电机的输出轴与连接杆一端相连，连接杆另一端连接位于藻液存储槽内底部的搅拌桨；

所述汲取液循环系统包括蠕动泵、连接管道及汲取液存储器，所述汲取液循环槽内两侧开设有长方形凹槽，所述长方形凹槽通过连接管道与汲取液存储器相连通形成一条循环管路，所述蠕动泵用于为该循环管路提供循环动力。

2.根据权利要求1所述一种基于死端正渗透技术的藻液脱水装置，其特征在于，所述藻液存储槽的长、宽、高分别为10cm、6cm和60cm。

3.根据权利要求1所述一种基于死端正渗透技术的藻液脱水装置，其特征在于，所述汲取液循环槽的长、宽、高分别为10cm、6cm和2mm。

4.一种基于死端正渗透技术的藻液脱水方法，基于权利要求1所述藻液脱水装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)组装渗透装置：将正渗透膜置于藻液存储槽与汲取液循环槽之间，也即上箱体和下箱体之间，并通过螺栓将上箱体和下箱体连接固定；

(2)配制汲取液：将NaCl、MgCl₂、海盐、葡萄糖、果糖其中的一种或多种作为溶质溶解于去离子水中配置汲取液；根据浓缩要求，汲取液浓度大于藻液渗透压的浓度且小于汲取液达到饱和度的浓度；

(3)调节藻液pH:将带脱水藻液pH调节至6～8；

(4)打开蠕动泵，使汲取液从汲取液存储器输出，经汲取液循环槽，充满汲取液循环槽后循环回汲取液存储器；所述汲取液循环槽的汲取液流速为3～10cm/s；

(5)调节搅拌装置，使搅拌桨置于藻液存储槽中，打开搅拌装置开关并设置搅拌桨转速为0～500r/min；

(6)加入藻液：向藻液存储器中加入少于藻液存储槽体积的待脱水藻液，使藻液进行脱水；根据藻液存储槽体积，待藻液存储槽中藻液高度下降到搅拌桨以下时，继续加入待脱水藻液；

(7)刮藻泥：待汲取液存储器液面不再变化，脱水结束，在正渗透膜表面得到滤饼层，即藻泥；关闭搅拌装置和蠕动泵，将搅拌桨移出藻液存储槽；打开螺栓，将藻液存储槽移除放置一侧，取下正渗透膜，使用刮板将藻泥刮至藻泥收集容器；

(8)清洗正渗透膜：将正渗透膜放置于去离子水中，并用脱脂棉擦拭正渗透膜表面。