[发明专利]污水处理碳减排气升环流微藻自养-异养耦合光生物反应器

摘要

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种污水处理碳减排气升环流微藻自养-异养耦合光生物反应器。包括进料管、微藻异养区、气液分离室、微藻光自养区、底部回流区、放空管及出液区。本发明采取二氧化碳供应装置与空气提升装置分开方式，通过平板超滤膜布气提高了二氧化碳的传质和利用效率，空气提升装置只满足藻液提升和环流流动要求；通过微藻光自养和异养的耦合，发挥微藻利用不同碳源的特点，有效解决了封闭管道光生物反应器氧气释放难的问题，降低了溶解氧的抑制作用；强化了光自养区藻液的横向混合，降低细胞相互遮光带来不利影响，从而既可充分利用自然太阳光降低培养成本，又显著提高了光生物反应器的光照利用效率。本发明具有固碳效率高、微藻培养浓度高、系统运行稳定、反应器放大容易，加工简单、操作方便、运行及维护成本低等优点，适合污水处理碳减排及微藻大规模低成本的高效培养。

主权项

一种污水处理碳减排气升环流微藻自养-异养耦合光生物反应器，反应器整体外形为长梯体形，包括：微藻异养区(2)、气液分离室(3)、微藻光自养区(4)、底部回流区(12)及出液区(9)；其特征在于：微藻异养区(2)为长方体结构，包括进料管(1)、空气扩散装置(13)、藻液提升区(14)及热交换管(29)，进料管(1)位于微藻异养区(2)的侧面中下部，空气扩散装置(13)位于微藻异养区(2)底部，空气扩散装置(13)连接空气进气管及流量控制阀(7)，藻液提升区(14)位于微藻异养区(2)中上部，热交换管(29)位于藻液提升区(14)中部位置；微藻异养区(2)顶部与气液分离室(3)连接，底部与底部回流区(12)连接；气液分离室(3)为左右对称的方形结构，其内设有分配溢流堰(16)、出液溢流堰(17)、排气管(6)及取样观察孔(18)，出液溢流堰(17)垂直布置于配溢流堰(16)一侧，且高度高于分配溢流堰(16)，出液溢流堰(17)另一侧为出液区(9)，出流区(9)底部设有出液管(5)，出液区(9)顶部连接排气管(6)，取样观察孔(18)设于气液分离室(3)顶部；微藻光自养区(4)呈倾斜四方体，包括向光板(11)、背光板(25)、光反应区(31)和CO2供气装置(15)，向光板(11)位于微藻光自养区(4)两侧外部，分别与水平面成倾斜角度安装，上端与气液分离室(3)连接，下端与底部回流区(12)连接；背光板(25)位于微藻光自养区(4)两侧内部，向光板(11)及背光板(25)之间的区域为光反应区(31)；CO2供气装置(15)镶嵌于背光板(25)中部位置，CO2供气装置(15)一侧连接CO2进气管及流量控制阀(8)；微藻光自养区(4)与微藻异养区(2)之间设有分配溢流堰(16)。