[发明专利]一种基于微藻闪光效应的反应器补光器及其补光方法

说明书

一种基于微藻闪光效应的反应器补光器，包括：发光单元、框架、闪光驱动组件、采样单元，其中框架具有上框、中框以及下框，上框与下框结构相同且上下对称的设置在中框的两端，中框由圆柱网篮以及设置于圆柱网篮两侧的端盖构成，两侧端盖分别与上框和下框构成容纳空间，在容纳空间内设置有闪光效应组件以及发光单元；通过电机可以驱动闪光驱动组件实现开闭循环，进而实现对发光单元的遮挡和暴露，从而实现微藻藻液在光暗条件下不断进行切换，在闪光驱动组件上还设置有若干竖直板，可以在闪光驱动组件开闭的过程中对藻液进行搅拌。该装置解决了现有技术中的微藻养殖的成本和系统复杂程度较高的技术问题。

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种微藻反应器的补光设备及其补光方法。

背景技术

混合和光照是微藻光反应器设计中的两个重要因素。反应器中混合条件直接影响了藻细胞的分布和营养盐的溶解扩散。而光照是藻细胞光合作用的必要条件。随着光反应器内位置相对光照侧距离的增加，光通量指数衰减。此外，由于三酰甘油只有在黑暗中才能快速代谢，因此黑暗条件对微藻光合作用和生长具有不可或缺的作用，但黑暗时间过长由于呼吸作用会导致生物量的消耗。另一方面，长时间强光照会对光合电子传递链 PSII 部分产生光抑制作用。一旦吸收到反应中心的光能超过其消耗，光合作用组件就会受到损伤。因此，使藻细胞具有交替的光暗循环有利于微藻的生长，即所谓的闪光效应。一个好的微藻光反应器，应该具有良好的传质混合条件以及藻细胞快速的光暗循环。

而现有的微藻光反应器结构中，通常需要分别设置一套光照明系统各和一套搅拌系统，使用成本较高，考虑到微藻的闪光效应，更需要设置一套循环系统使微藻在光反应和暗反应之间进行光暗循环，由此增加了微藻养殖设置的成本和系统复杂程度。因此，需要设计一套基于闪光效应的、可以使微藻既能光暗循环又称同时进行搅拌的补光装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可以实现一种基于微藻闪光效应的反应器补光器及其补光方法，以解决现有技术中的微藻养殖的成本和系统复杂程度较高的技术问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种基于微藻闪光效应的反应器补光器，包括：发光单元、框架、闪光驱动组件、采样单元；其中框架具有上框、中框以及下框，上框与下框结构相同且上下对称的设置在中框的两端，中框由圆柱网篮以及设置于圆柱网篮两侧的端盖构成，两侧端盖分别与上框和下框构成容纳空间，在所述容纳空间内设置有闪光效应组件以及发光单元；通过电机可以驱动闪光驱动组件实现开闭循环，进而实现对发光单元的遮挡和暴露，从而实现微藻藻液在光暗条件下不断进行切换；所述闪光驱动组件上还设置有若干竖直板，可以在闪光驱动组件开闭的过程中对藻液进行搅拌。

所述闪光效应组件包括驱动圈、移动组合体，其中驱动圈可转动的设置在上框和下框内侧的端面上，驱动圈与端盖之间设置有移动组合体；驱动圈呈圆环结构，在其圆环中部设置有圆形的发光单元；驱动圈的内圈直径大于或等于圆形发光单元的直径。

驱动圈呈圆环状，在驱动圈的圆环最外侧设置有驱动齿，驱动齿与驱动齿圈啮合；驱动圈的圆环面上，设置有中心对称分布的驱动槽，端盖成圆环状，在端盖的端面上，设置有中心对称的固定槽，固定槽与驱动槽一一对应设置，端盖的圆环内圈直径大于驱动圈的内圈直径。

移动组合体由若干移动单元构成，移动单元的个数与固定槽和驱动槽的个数匹配；每个移动单元包括两个水平板和一个竖直板，两个水平板分别设置于竖直板两端，水平板和竖直板之间通过连接杆连接；

在水平板的一侧设置有顶部驱动柱一，驱动柱一嵌套至驱动槽内，在水平板的相对于驱动柱一的另一侧，设置有驱动柱二，驱动柱二嵌套至固定槽内，每个水平板通过两个驱动柱被夹在端盖和驱动圈之间；在水平板锐角部分相对驱动柱二的一侧，设置有竖直的连接杆，连接杆一端连接至水平板锐角部分，另一端连接至竖直板的一端。