光照均匀分布的光生物反应器及其设计方法技术

本发明专利技术提供一种光照均匀分布的光生物反应器及其设计方法，包括确定反应器本体的截面形状；确定反应器的光源分布；模拟反应器内部的光照强度分布；基于一定的指标判断光照分布均匀的区域；确定反应器本体的最佳尺寸参数；确定反应器的其余附属系统。该反应器本体内分为工作区和集水区；配置有光源；工作区靠近侧壁的底部安装有多个曝气头，工作区侧壁进水口通过蠕动泵连接进水箱；工作区和集水区底部还有排水口；集水区侧壁设有多个溢流口以及有出水管连接出水箱；顶盖设置有气体排放口和监测口。本发明专利技术实现反应器内光照分布均匀，同时可通过横向扩大或纵向扩大对反应器进行有效放大，并保持光照分布均匀性不变。

Photobioreactor with uniform illumination distribution and its design method

【技术实现步骤摘要】
光照均匀分布的光生物反应器及其设计方法
本专利技术涉及一种光照均匀分布的光生物反应器及其设计方法，属于光生物

技术介绍
藻类通过光合作用参与水生生态系统物质与能量循环，是水生生态系统主要的能量来源。同时，藻类作为一种有潜力的新型可再生生物质资源，可用于处理多种废水并回收利用废水中氮磷等营养元素，以实现废水的资源化利用，是近年来生态环境科学领域的重点关注对象。光生物反应器可无污染、高密度、高效的培育微藻，因此，光生物反应器的开发研究对微藻扩大培养、微藻废水处理研究与应用具有十分重要的意义，是微藻产业化发展的前提。目前广泛采用的光生物反应器分为开放系统和封闭系统。开放系统培养藻类成本较低，但由于系统直接与外部环境接触，易污染、污染物去除率低、水分蒸发严重、细胞光利用率较低，且难以按照需求对单一因子进行独立的控制。封闭系统指在培养系统和外部环境之间不直接交换气体和培养基的封闭式光生物反应器，常见的封闭式光生物反应器有管式光生物反应器、柱式光生物反应器和平板式光生物反应器。上述封闭式光生物反应器可精确控制pH、温度、光照等环境因子，并能防止水分蒸发，保持较高的细胞浓度和光利用效率。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.光照均匀分布的光生物反应器，其特征在于，包括：反应器本体，反应器本体顶部有顶盖，反应器本体内分为工作区和集水区；反应器本体上配置有光源；工作区内靠近侧壁位置的底部安装有多个曝气头，曝气头通过曝气管道与外部的流量计和气泵连接；工作区侧壁设置有进水口，进水口通过蠕动泵连接进水箱；工作区底部还设有排水口；集水区侧壁设有多个溢流口，使工作区已处理水体流入集水区，集水区侧壁还设置有出水管，通过溢流出水，出水管横跨工作区连接设置在反应器本体外的出水箱；集水区底部设置有排水口；顶盖设置有气体排放口和监测口，水下光量子仪通过监测口伸入反应器本体内部测定不同深度不同位置光照强度；反应器本体安置在支架上。

【技术特征摘要】
1.光照均匀分布的光生物反应器，其特征在于，包括：反应器本体，反应器本体顶部有顶盖，反应器本体内分为工作区和集水区；反应器本体上配置有光源；工作区内靠近侧壁位置的底部安装有多个曝气头，曝气头通过曝气管道与外部的流量计和气泵连接；工作区侧壁设置有进水口，进水口通过蠕动泵连接进水箱；工作区底部还设有排水口；集水区侧壁设有多个溢流口，使工作区已处理水体流入集水区，集水区侧壁还设置有出水管，通过溢流出水，出水管横跨工作区连接设置在反应器本体外的出水箱；集水区底部设置有排水口；顶盖设置有气体排放口和监测口，水下光量子仪通过监测口伸入反应器本体内部测定不同深度不同位置光照强度；反应器本体安置在支架上。2.一种光照均匀分布的光生物反应器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定反应器本体的截面形状；(2)确定反应器的光源分布；(3)确定反应器内部的光照强度分布；(4)基于一定的指标判断光照分布均匀的区域；(5)确定反应器本体的最佳尺寸参数；(6)确定反应器的其余附属系统。3.根据权利要求2所述的一种光照均匀分布的光生物反应器的设计方法，其特征在于，步骤(1)中确定反应器本体截面形状的原则为，保证沿着光程方向，受光面积不断减少。4.根据权利要求2所述的一种光照均匀分布的光生...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘静，颜志娇，袁真，钱磊，赵梣汐，许文来，王宇飞，刘颖，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：四川,51