一种微藻采收系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种微藻采收系统及方法，所述系统包括化学絮凝装置，化学絮凝装置用于向微藻培养池中投放化学絮凝剂；电解辅助絮凝装置，电解辅助絮凝装置用于对投放有所述化学絮凝剂的藻液进行电解；藻液采集装置，藻液采集装置用于采集所述微藻培养池中电解后的藻液；藻液分离装置，藻液分离装置用于接收从藻液采集装置转移的藻液，并对藻液中的微藻与液体进行分离；其中，所述化学絮凝装置投放的所述化学絮凝剂在所述藻液中电离生成的絮凝金属离子与所述电解辅助絮凝装置在所述藻液中电解生成的金属离子相同。本发明专利技术提供的微藻采收系统，可以减少化学絮凝法采收过程中化学絮凝剂的使用量，采收成本更低，采收效率更高。采收效率更高。采收效率更高。

【技术实现步骤摘要】
一种微藻采收系统及方法


[0001]本专利技术涉及微藻生产
，具体而言，涉及一种微藻采收系统及方法。

技术介绍

[0002]传统意义上的微藻是鱼类养殖重要的饲料饵料，而在环境污染、能源危机日趋严峻的今天，微藻对社会可持续发展的意义更为重大。由于微藻可以高效地利用CO2将光能转化为化学能，而且在众多固碳生物中，微藻的CO2转化效率是陆地高等植物的10
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50倍；此外，微藻还可以将污水中的氮磷等营养物质转化为体内有机化合物，这些化合物中包括不饱和脂肪酸和色素等高附加值产品，也包括能够转化为能源产品的碳水化合物和油脂。微藻不但能够改善环境，而且还能够获得“环境增值能源”以及其他高附加值产品，可以在生产应用过程中实现CO2减排、废水净化和资源能源生产的高度耦合，因此，受到世界各国的研究机构的广泛关注。
[0003]虽然，微藻用途广泛，但是在产业化过程中仍然面临着成本过高的问题，其中最大的瓶颈就是微藻的采收。由于微藻具有个体微小、细胞表面带有负电荷和培养浓度低等特点，给采收带来很大困难。随着微藻产业的快速发展，微藻采收在整个产业链中的重要性逐渐凸显。据估算，该环节可能占整个产业生产成本的20％
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30％。因此，寻求一种高效率、低成本的采收方法是当前亟需解决的问题。目前微藻采收的主要方式为化学絮凝法，化学絮凝法虽然简便快捷，但在微藻采收过程中需要使用大量的化学絮凝剂，现有的化学絮凝剂的价格昂贵，导致采收生产成本较高，而且化学絮凝法的采收效率也有待提高。

技术实现思路
/>[0004]本专利技术解决的技术问题是化学絮凝法在微藻采收过程中需要使用大量的化学絮凝剂，导致采收生产成本较高，而且化学絮凝法的采收效率也有待进一步提高。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种微藻采收系统，包括：
[0006]化学絮凝装置，所述化学絮凝装置用于向微藻培养池中投放化学絮凝剂；
[0007]电解辅助絮凝装置，所述电解辅助絮凝装置用于对投放有所述化学絮凝剂的藻液进行电解；
[0008]藻液采集装置，所述藻液采集装置用于采集所述微藻培养池中电解后的藻液；
[0009]藻液分离装置，所述藻液分离装置用于接收从所述藻液采集装置转移的藻液，并对所述藻液中的微藻与液体进行分离；
[0010]其中，所述化学絮凝装置投放的所述化学絮凝剂在所述藻液中电离生成的絮凝金属离子与所述电解辅助絮凝装置在所述藻液中电解生成的金属离子相同。
[0011]优选地，所述化学絮凝装置包括储料罐、化学絮凝剂泵和喷头，所述化学絮凝剂泵通过管路分别与所述储料罐和所述喷头连接，所述储料罐用于存储所述化学絮凝剂，所述化学絮凝剂泵用于将所述储料罐中储存的所述化学絮凝剂输送到所述喷头。
[0012]优选地，所述电解辅助絮凝装置包括电源、阳电极和阴电极，所述电源分别与所述
阴电极和所述阳电极电连接，所述化学絮凝剂选自FeCl3和FeSO4中的一种，所述阳电极包括Fe|C电极。
[0013]优选地，所述微藻采收系统还包括总成框架，总成框架架设在所述微藻培养池中，所述藻液采集装置和所述藻液分离装置并排设置在所述总成框架上。
[0014]优选地，所述总成框架包括第一支架、第二支架和伸缩杆，所述第一支架和所述第二支架相对平行设置，所述伸缩杆水平设置在所述第一支架和所述第二支架之间，所述总成框架的高度可调节。
[0015]优选地，所述微藻采收系统还包括浓度检测装置和控制器，所述浓度检测装置设在所述总成框架的下部，所述化学絮凝装置、所述电解辅助絮凝装置和所述浓度检测装置分别与所述控制器电连接。
[0016]优选地，所述微藻采收系统还包括微米气泡发生器，所述微米气泡发生器设置于所述总成框架的下部，所述微米气泡发生器的气泡出口位于所述藻液采集装置与所述电解辅助絮凝装置之间。
[0017]优选地，所述微藻采收系统还包括pH检测仪和pH调节装置，所述pH检测仪和所述pH调节装置均设置于所述总成框架上，所述pH检测仪位于所述总成框架的下部，所述pH调节装置包括调节泵，通过所述调节泵向藻液中投放pH调节试剂。
[0018]优选地，所述微藻采收系统还包括流速计，所述流速计设置于所述总成框架的下部且与所述控制器电连接。
[0019]本专利技术提供的微藻采收系统，采用化学絮凝装置与电解辅助絮凝装置相结合的方式进行微藻采收，使用时，化学絮凝装置向藻液中投放化学絮凝剂，化学絮凝剂在藻液中电离产生絮凝金属离子，一部分絮凝金属离子可以通过电中和作用消除微藻细胞表面所带的负电荷，降低细胞间的静电排斥，达到微藻絮凝的效果，电解辅助絮凝装置的阴电极可以电解生成氢氧根，氢氧根与一部分絮凝金属离子反应生成胶体，胶体对微藻的吸附效果更好，从而可以进一步提升微藻的采收效率；电解辅助絮凝装置通电时产生的电场可以富集微藻起到协助化学絮凝的作用，从而进一步提高微藻的采收效率，另外，由于电解辅助絮凝装置的阳电极电解生成的金属离子与化学絮凝剂在藻液中电离产生的絮凝金属离子相同，因而可以减少化学絮凝剂的使用量，降低微藻的采收成本。综上所述，与单纯采用化学絮凝方式的采收装置相比，本专利技术提供的微藻采收系统，由于电解辅助絮凝装置起到了辅助絮凝的作用，因而采收效率更高，由于电解辅助絮凝装置的阳电极电解生成的金属离子与化学絮凝剂在藻液中电离产生的絮凝金属离子相同，因而可以减少化学絮凝法采收过程中化学絮凝剂的使用量，采收成本更低。
[0020]本专利技术还提供了一种微藻采收方法，采用如上所述的微藻采收系统进行采收，微藻采收的过程包括：将微藻采收系统放置在微藻培养池中，使用化学絮凝装置向所述微藻培养池中投放化学絮凝剂，使用电解辅助絮凝装置电解所述微藻培养池中的藻液，待所述微藻培养池中的微藻絮凝设定时间后，使用藻液采集装置将流经其附近的藻液转移到藻液分离装置中进行微藻与液体的分离。
[0021]本专利技术提供的微藻采收方法相比于现有技术的有益效果与微藻采收系统的相比于现有技术的有益效果相同，在此不再赘述。
附图说明
[0022]图1为本专利技术实施例中的微藻采收系统的结构示意图；
[0023]图2为本专利技术实施例中的浓度检测装置的结构示意图。
[0024]附图标记说明：
[0025]1、化学絮凝装置，11、化学絮凝剂泵，12、喷头，13、储料罐，2、电解辅助絮凝装置，3、藻液采集装置，4、藻液分离装置，41、转动辊，42、固定辊，43、滤水带，5、总成框架，51、第一支架，511、竖向支撑杆，512、连接杆，52、第二支架，53、伸缩杆，6、浓度检测装置，61、光敏传感器，62、遮光筒，63、杆体，64、激光发射器，7、微米气泡发生器，8、电动伸缩杆。
具体实施方式
[0026]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面对本专利技术的具体实施例做详细的说明。
[0027]需要说明的是，本专利技术中提及的坐标系XYZ中，X轴的正向代表右方，X轴的反向代表左方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微藻采收系统，其特征在于，包括：化学絮凝装置(1)，所述化学絮凝装置(1)用于向微藻培养池中投放化学絮凝剂；电解辅助絮凝装置(2)，所述电解辅助絮凝装置(2)用于对投放有所述化学絮凝剂的藻液进行电解；藻液采集装置(3)，所述藻液采集装置(3)用于采集所述微藻培养池中电解后的藻液；藻液分离装置(4)，所述藻液分离装置(4)用于接收从所述藻液采集装置(3)转移的藻液，并对所述藻液中的微藻与液体进行分离；其中，所述化学絮凝装置(1)投放的所述化学絮凝剂在所述藻液中电离生成的絮凝金属离子与所述电解辅助絮凝装置(2)在所述藻液中电解生成的金属离子相同。2.根据权利要求1所述的微藻采收系统，其特征在于，所述化学絮凝装置包括储料罐(13)、化学絮凝剂泵(11)和喷头(12)，所述化学絮凝剂泵(11)通过管路分别与所述储料罐(13)和所述喷头(12)连接，所述储料罐(13)用于存储所述化学絮凝剂，所述化学絮凝剂泵(11)用于将所述储料罐(13)中储存的所述化学絮凝剂输送到所述喷头(12)。3.根据权利要求1所述的微藻采收系统，其特征在于，所述电解辅助絮凝装置(2)包括电源、阳电极和阴电极，所述电源分别与所述阴电极和所述阳电极电连接，所述化学絮凝剂选自FeCl3和FeSO4中的一种，所述阳电极包括Fe|C电极。4.根据权利要求1所述的微藻采收系统，其特征在于，还包括总成框架(5)，所述总成框架(5)架设在所述微藻培养池中，所述藻液采集装置(3)和所述藻液分离装置(4)并排设置在所述总成框架(5)上。5.根据权利要求4所述的微藻采收系统，其特征在于，所述总成框架(5)包括第一支架(51)、第二支架(52)和伸缩杆(53)，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：王忠江，王立达，蒋良志，薛宁，魏志远，夏洵，康佳琦，王梓昕，苏柳颖，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：