一种多功能微藻浮选装置及操作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种多功能微藻浮选装置，包括支架和竖直安装在支架上的浮选柱，浮选柱的中部设置有藻液注入机构，浮选柱的底部设置有固体浮珠注入机构和气体注入机构，浮选柱的上部设置有微藻收集机构，藻液注入机构包括藻液贮存桶和藻液注入管；本发明专利技术公开一种多功能微藻浮选装置的操作方法，包括：一、向浮选柱内注满待浮选藻液；二、对浮选柱内的待浮选藻液进行预处理；三、向浮选柱内注入浮选介质，浮选待浮选藻液中的微藻；四、排出微藻浮选后的清液。本发明专利技术不仅能够满足气体浮选微藻或者固体浮珠浮选微藻单一方法的操作，而且能够满足气体浮选微藻和固体浮珠浮选微藻相结合的方法的操作，减轻了实验人员的劳动强度，实现了微藻的高效采收。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能微藻浮选装置及操作方法
本专利技术属于微藻浮选
，具体涉及一种多功能微藻浮选装置及操作方法。
技术介绍
微藻是一种个体微小的藻类，由单细胞或数个细胞组成。微藻富含蛋白质，维生素和不饱和脂肪酸等物质，且生长速度快，单位面积产量高。在动物饲料、保健食品和生物燃料等方面有着非常广泛的应用。但是，当微藻出现在许多河流湖泊和人工水体中时，不仅影响自然美观，而且恶化生态环境，然而，由于微藻个体微小，藻液浓度很低，因此，微藻采收分离难度很大。据研究，在微藻产业链中采收环节所消耗的成本占整个生产成本的20％～30％，目前，微藻浮选的方式有两种：一种是气浮法，气浮法主要应用在选矿、采油和废水处理等领域的基础与应用研究领域，后来经过不断的发展，逐渐开始应用于微藻采收过程，基本原理为:向藻液中注入空气，藻液中微藻吸附在气泡上，带动微藻上浮至藻液的表面，便于收集；另一种无泡浮选的方法，主要采用磁珠代替气泡，通过外加电磁场使微藻与磁珠电磁结合，从而达到高效低耗的微藻采收目的，但是外力场的增加也导致了额外的能量消耗、同时带来电磁场调控、磁珠制备等技术问题。随着科技技术的不断发展，出现了采用低密度固体浮珠代替气泡，在藻液中形成可上浮的“微藻-固体浮珠”结合体，从而达到低耗高效的采收目的；但是，目前，对于微藻浮选装置的选择还没有特定的标准，对于评判最后的浮选效率没有可靠的比较性，而且大部分需要手动去操作，耗费大量的人力、物力和财力，因此，应该提供一种多功能微藻浮选装置及操作方法。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种多功能微藻浮选装置，其结构简单、设计合理，通过在浮选柱的中部设置藻液注入机构，在浮选柱的底部设置固体浮珠注入机构和气体注入机构，在浮选柱的上部设置微藻收集机构，使本浮选装置不仅能够满足气体浮选微藻或者固体浮珠浮选微藻单一方法的操作，而且能够满足气体浮选微藻和固体浮珠浮选微藻相结合的方法的操作，结构紧凑，操作便捷，投入成本低，减轻了实验人员的劳动强度，实现了微藻的高效采收。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：包括支架和竖直安装在所述支架上的浮选柱，所述浮选柱的中部设置有藻液注入机构，所述浮选柱的底部设置有固体浮珠注入机构和气体注入机构，所述浮选柱的上部设置有微藻收集机构，所述藻液注入机构包括藻液贮存桶以及用于连通所述藻液贮存桶和浮选柱的藻液注入管，所述浮选柱的底部开设有固体浮珠入口、气体注入口和清液泄流口，所述固体浮珠注入机构包括内部贮存有固体浮珠的固体浮珠贮存箱、与固体浮珠贮存箱连接的蠕动泵和用于连通蠕动泵与所述固体浮珠入口的固体浮珠注入管，所述气体注入机构包括气泵和用于连通气泵与所述气体注入口的气体注入管，所述清液泄流口位置处安装有清液泄流管，所述微藻收集机构包括套装在浮选柱顶部的收集槽和安装在收集槽底部的微藻收集管，所述藻液注入管上安装有藻液注入阀，所述微藻收集管上安装有微藻排出阀，所述清液泄流管上安装有清液泄流阀，所述固体浮珠注入管上安装有固体浮珠注入阀，所述气体注入管上安装有气体注入阀。上述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述支架包括矩形框架和安装在所述矩形框架顶部的安装板，所述浮选柱为圆形浮选柱，所述浮选柱的底部通过法兰安装在所述安装板上，所述安装板上开设有与所述浮选柱内径相同的流通孔。上述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述气体注入管上安装有逆止阀和气体流量计。上述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述固体浮珠贮存箱内设置有搅拌棒。上述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述固体浮珠为空心硅硼酸钠珠、空心粉煤灰或空心乳胶珠。本专利技术还提供了一种浮选装置的操作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、向浮选柱内注满待浮选藻液：首先，关闭微藻排出阀、清液泄流阀、固体浮珠注入阀和气体注入阀，开启藻液注入阀；其次，向藻液贮存桶内注满预先准备好的待浮选藻液后，关闭藻液注入阀；步骤二、对浮选柱内的所述待浮选藻液进行预处理；步骤三、向浮选柱内注入浮选介质，浮选所述待浮选藻液中的微藻：所述浮选介质的种类有三种，分别为气体、固体浮珠以及气体和固体浮珠相结合，具体的操作方法分为以下三种情况：当浮选介质为气体，具体操作方法为：关闭固体浮珠注入机构，打开气泵和气体注入阀，通过气体注入管持续向浮选柱内注入气体；所述待浮选藻液中的微藻随着气体产生的气泡不断上升，并逐渐溢流在收集槽中，得到含有微藻的藻泥；关闭气泵和气体注入阀，在微藻收集管的出口处放置收集容器，打开微藻排出阀，所述含有微藻的藻泥经过微藻收集管从收集槽内流通至所述收集容器内，完成所述待浮选藻液中微藻的浮选和所述含有微藻的藻泥的收集；当浮选介质为固体浮珠，具体操作方法为：首先，关闭气体注入机构；其次，打开蠕动泵和固体浮珠注入阀，将贮存在固体浮珠贮存箱内的所述固体浮珠通过固体浮珠注入管持续注入浮选柱内，注入在浮选柱内的所述固体浮珠在浮力的作用下逐渐上升，所述待浮选藻液内的微藻会吸附在所述固体浮珠上，形成“微藻-固体浮珠”结合体，且所述“微藻-固体浮珠”结合体在浮力的作用下继续上浮，并逐渐溢流在收集槽中，得到含有“微藻-固体浮珠”结合体的溢流液；待所述含有“微藻-固体浮珠”结合体的溢流液不再溢流到所述收集槽中后，关闭蠕动泵和固体浮珠注入阀；接着，在微藻收集管的出口处放置收集容器后，打开微藻排出阀，所述含有“微藻-固体浮珠”结合体的溢流液经过微藻收集管从收集槽内流通至所述收集容器内，完成待浮选藻液中微藻的浮选和所述含有“微藻-固体浮珠”结合体的溢流液的收集；当浮选介质为气体和固体浮珠，具体操作方法为：首先，打开气泵和气体注入阀，通过气体注入管向浮选柱内持续注入气体；其次，打开蠕动泵和固体浮珠注入阀，通过固体浮珠注入管将贮存在固体浮珠贮存箱内的所述固体浮珠持续注入浮选柱内，所述待浮选藻液内会形成“微藻-固体浮珠”结合体和“微藻-气泡”结合体，且所述“微藻-固体浮珠”结合体和所述“微藻-气泡”结合体在浮力的作用下继续上浮，并逐渐溢流在所述收集槽中，形成含有藻泥和所述“微藻-气泡”结合体的溢流液，待所述含有藻泥和所述“微藻-气泡”结合体的溢流液不再溢流到所述收集槽中为止，关闭固体浮珠注入阀和蠕动泵，完成待浮选藻液中微藻的浮选和所述含有藻泥和所述“微藻-气泡”结合体的溢流液的收集；步骤四、排出微藻浮选后的清液：首先，在清液泄流管的出口处放置清液收集桶，打开清液泄流阀，所述微藻浮选后的清液经过清液泄流管从浮选柱内流通至所述清液收集桶内，待浮选柱内的所述微藻浮选后的清液全部排出之后，关闭清液泄流阀。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术浮选装置通过在浮选柱的中部设置藻液注入机构，在浮选柱的底部设置固体浮珠注入机构和气体注入机构，在浮选柱的上部设置微藻收集机构，使本浮选装置不仅能够满足气体浮选微藻或者固体浮珠浮选微藻单一方法的操作，而且能够满足气体浮选微藻和固体浮珠浮选微藻相结合的方法的操作，结构紧凑，操作便捷，投入成本低，减轻了实验人员的劳动强度，实现了微藻的高效采收。2、本专利技术浮选装置通过在固体浮珠贮存箱内设置搅拌棒，利用电动搅拌棒搅拌固体浮珠，能够防止固体浮珠堆本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：包括支架和竖直安装在所述支架上的浮选柱(8)，所述浮选柱(8)的中部设置有藻液注入机构，所述浮选柱(8)的底部设置有固体浮珠注入机构和气体注入机构，所述浮选柱(8)的上部设置有微藻收集机构，所述藻液注入机构包括藻液贮存桶(1)以及用于连通所述藻液贮存桶(1)和浮选柱(8)的藻液注入管(2)，所述浮选柱(8)的底部开设有固体浮珠入口、气体注入口和清液泄流口，所述固体浮珠注入机构包括内部贮存有固体浮珠的固体浮珠贮存箱(5‑1)、与固体浮珠贮存箱(5‑1)连接的蠕动泵(5‑2)和用于连通蠕动泵(5‑2)与所述固体浮珠入口的固体浮珠注入管(5‑3)，所述气体注入机构包括气泵(6‑1)和用于连通气泵(6‑1)与所述气体注入口的气体注入管(6‑2)，所述清液泄流口位置处安装有清液泄流管(7)，所述微藻收集机构包括套装在浮选柱(8)顶部的收集槽(4)和安装在收集槽(4)底部的微藻收集管(3)，所述藻液注入管(2)上安装有藻液注入阀(2‑1)，所述微藻收集管(3)上安装有微藻排出阀(3‑1)，所述清液泄流管(7)上安装有清液泄流阀(7‑1)，所述固体浮珠注入管(5‑3)上安装有固体浮珠注入阀(5‑4)，所述气体注入管(6‑2)上安装有气体注入阀(6‑3)。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：包括支架和竖直安装在所述支架上的浮选柱(8)，所述浮选柱(8)的中部设置有藻液注入机构，所述浮选柱(8)的底部设置有固体浮珠注入机构和气体注入机构，所述浮选柱(8)的上部设置有微藻收集机构，所述藻液注入机构包括藻液贮存桶(1)以及用于连通所述藻液贮存桶(1)和浮选柱(8)的藻液注入管(2)，所述浮选柱(8)的底部开设有固体浮珠入口、气体注入口和清液泄流口，所述固体浮珠注入机构包括内部贮存有固体浮珠的固体浮珠贮存箱(5-1)、与固体浮珠贮存箱(5-1)连接的蠕动泵(5-2)和用于连通蠕动泵(5-2)与所述固体浮珠入口的固体浮珠注入管(5-3)，所述气体注入机构包括气泵(6-1)和用于连通气泵(6-1)与所述气体注入口的气体注入管(6-2)，所述清液泄流口位置处安装有清液泄流管(7)，所述微藻收集机构包括套装在浮选柱(8)顶部的收集槽(4)和安装在收集槽(4)底部的微藻收集管(3)，所述藻液注入管(2)上安装有藻液注入阀(2-1)，所述微藻收集管(3)上安装有微藻排出阀(3-1)，所述清液泄流管(7)上安装有清液泄流阀(7-1)，所述固体浮珠注入管(5-3)上安装有固体浮珠注入阀(5-4)，所述气体注入管(6-2)上安装有气体注入阀(6-3)。2.按照权利要求1所述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述支架包括矩形框架(1-1)和安装在所述矩形框架(1-1)顶部的安装板(1-2)，所述浮选柱(8)为圆形浮选柱，所述浮选柱(8)的底部通过法兰(9)安装在所述安装板(1-2)上，所述安装板(1-2)上开设有与所述浮选柱(8)内径相同的流通孔。3.按照权利要求1所述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述气体注入管(6-2)上安装有逆止阀(10)和气体流量计(11)。4.按照权利要求1所述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述固体浮珠贮存箱(5-1)内设置有搅拌棒(12)。5.按照权利要求1所述的一种多功能微藻浮选装置，其特征在于：所述固体浮珠为空心硅硼酸钠珠、空心粉煤灰或空心乳胶珠。6.一种利用如权利要求1所述的多功能微藻浮选装置进行微藻浮选的操作方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤一、向浮选柱内注满待浮选藻液：首先，关闭微藻排出阀(3-1)、清液泄流阀(7-1)、固体浮珠注入阀(5-4)和气体注入阀(6-3)，开启藻液注入阀(2-1)；其次，向藻液贮存桶(1)内注满预先准备好的待浮选藻液后，关闭藻液注入阀(2-1)；步骤二、对浮选柱内的所述待浮选藻液进行预处理；步骤三、向浮选柱内注入浮选介质，浮选所述待浮选藻液中的微藻：所述浮选介质的种类有三种，分别为气体、固体浮珠以及气体和固体浮珠相结合，具体的操作方法分为以下三种情况：当浮选介质为气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦鹏，徐开伟，邹小彤，文豪，沈洲，路瑞，谢铮胜，杜胜利，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61