废酸在微藻工业中的应用制造技术

本发明专利技术涉及一种将工业废酸应用于微藻规模化产业中的微藻培养、反应器清洗、反应器消毒和回水再利用等环节中的方法。该方法包括从工业废酸来源获得工业废酸；检测所述工业废酸的品质；根据所述工业废酸的品质，处理工业废酸；使用处理的工业废酸澄清液配制微藻培养浓缩营养液的步骤，和/或使用工业废液澄清液清洗光生物反应器，和/或消毒光生物反应器，和/或进行回水再利用的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在微藻培养过程中使用工业废酸的方法。
技术介绍
在国民经济各部门中，酸的用途很广，主要用于稀有金属的湿法冶金、有机合成、 漂染工业、金属加工、食品工业以及无机药品及有机药物的生产等诸多领域。当然，在生长后会对应着大量的废酸产生，若直接排放，会对环境造成极大的污染，但其处理成本又很尚ο目前用于废酸处理的典型工艺为废酸-过滤器-浓缩器-焙烧法-三氧化二铁-含HCl废气-再生酸-废气风机-排放。从上述工艺可以看出，在现有的废酸处理技术中，浓缩、焙烧或是蒸馏步骤都需要消耗能量；另外产生的废水需要进一步处理，资源浪费；再者废酸中含有一定的金属离子， 尤其是铁，去除成本较高。专利US6676917B2公开了一种废酸处理方法，该方法处理含有一部分硫酸的盐酸，其技术方案为先加入碱金属的氯化物，然后通过65-150°C的蒸馏，将盐酸分离出来。但该方法的缺点是会有遗留的金属硫化物，同时蒸馏的时候消能量，也会有大量的废水产生， 需要进一步处理。在微藻的培养过程中，在许多步骤中均需要使用酸。首先，尤其是以搅拌浆为动力的跑道池反应器中，随着微藻的细胞生长，PH值会不断地升高，从而影响其细胞生长，这就需要一个廉价有效的酸源来维持其适宜的生长环境；其次，反应器经过多次使用后，反应器壁上会粘附难清洗的碱性物质，不易清洗，目前多采用高压枪冲洗的方式，电力消耗较高， 且无法彻底清除黏附物质；第三，在规模化培养中，浓缩培养基用量大，其储存困难，容易污染，保存期间受到一定限制，一般最长可以保存一个月左右的时间；第四，污染杂藻或原生动物后的反应器需要适宜的酸来进行消毒。上述所属的微藻培养工艺的各个领域均需要有合适廉价的酸源。因此，可以考虑将二者结合，既可以将废酸处理掉，减少环境污染，缓解环境压力， 同时又可以为微藻培养降低成本。
技术实现思路
鉴于上述现有技术中的问题，作出了本专利技术。本专利技术提供了一种在微藻细胞培养过程中使用工业废酸的方法(以下简称为“本专利技术的方法”)，所述方法包括以下的步骤1)从工业废酸来源获得工业废酸；2)检测所述工业废酸的品质；3)根据所述工业废酸的品质，处理所述工业废酸得到工业废酸澄清液，若颗粒杂质大且少则将所述工业废酸引入至沉淀设备中沉降处理至上清液澄清；若颗粒多且杂质颗粒小则进行过滤处理；4)将工业废酸澄清液加入至一个或多个配制容器中，配制成一种或多种微藻培养浓缩营养液；5)将各配制容器中配制好的一种或多种微藻培养浓缩营养液混合，配制成所需浓度的微藻培养工作液；以及6)将配制的微藻培养工作液加入至光生物反应器中用于培养微藻。在本专利技术的方法的一个优选实施方案中，所述沉淀设备与所述配制容器的体积比彡4 1，并且它们之间通过管道相连。在本专利技术的方法的另一个优选实施方案中，所述沉淀设备与所述配制容器的长宽相同且高度比彡4 1。在本专利技术的方法中，配制容器的个数取决于培养基的化学性质，并且同一配制容器中存放互不产生化学反应的物质。在一个优选的实施方案中，在本专利技术的方法的步骤4)中，在加入工业废酸澄清液后按照适合于所述微藻的培养浓缩营养液配方向配制容器中加入所述配方中的各种试剂来配制微藻培养浓缩营养液。在本专利技术方法的一个优选实施方案中，该方法还包括以下的步骤在所述微藻的培养过程中，每天监测培养工作液的PH值，当pH值大于预定的阈值时，将步骤3)中经处理后的工业废酸澄清液补入至光生物反应器中，使培养工作液的PH值维持在所述微藻培养所需的PH水平。在本专利技术的方法的一个实施方案中，本专利技术的方法还包括以下步骤在上述步骤 6)中的一轮培养结束后，在下一轮培养开始前，将步骤幻中经处理的工业废酸澄清液配制成为20-50%的消毒液，将所述消毒液加入至所述光生物反应器中进行消毒处理。在一个优选的实施方案中，该方法还包括以下的步骤在上述步骤6)中的一轮培养结束后，在所述消毒处理前用经步骤幻处理后的工业废酸澄清液，配制成体积比为 3-7%的废酸液对光生物反应器进行清洗，以去除反应器壁上的碱性物质。在本专利技术的方法的另一个实施方案中，本专利技术的方法还包括以下的步骤将用步骤6)中的微藻培养工作液培养微藻后的水经膜过滤或离心收集的方式收集回水，向回水中加入步骤幻中经处理的工业废酸澄清液进行处理，经处理后的回水再加回至光生物反应器中。本专利技术的有益效果1.本专利技术中，工业废酸不经过蒸馏，直接使用，可以减少热源损失。2.用废酸配制微藻培养浓缩营养液，可以将废水充分的运用，延长微藻培养浓缩营养液的保存时间。3.微藻细胞培养过程中，需要微量铁离子，因此无需去除工业废酸中的铁离子，从而节省了处理和生产成本，并提高生产率。4.在微藻的规模化培养中，光生物反应器尤其是污染了杂藻和原生动物的光生物反应器清洗较困难，废酸可以达到易清洗和消毒的作用，同时降低了清洗和消毒的成本。5.在规模化培养中，培养水的回用是一个很大的问题，回水中会有一些颗粒状的物质，因此将其与废酸相结合，可以去除或杀死回水中一些容易污染或影响藻细胞生长的物质。附图说明图1是根据本专利技术的方法配制微藻培养浓缩营养液的工艺过程的一个实施例的设施配置简图；图2是图1中所示的配置图中管道连接示意图。图3是根据本专利技术的方法配制微藻培养浓缩营养液的工艺过程的另一个实施例的设施配置简图；图4是图3中所示的配置图中管道连接示意图。图5是经工业废酸澄清液浸泡反应器前后的清洗水的培养效果比较图。具体实施例方式本专利技术提供了一种在微藻培养过程中使用工业废酸的方法，所述方法包括以下的步骤1)从工业废酸来源获得工业废酸；2)检测所述工业废酸的品质；3)根据所述工业废酸的品质，处理所述工业废酸得到工业废酸澄清液，若颗粒杂质大且少则将所述工业废酸引入至沉淀设备中沉降处理至上清液澄清；若颗粒多且杂质颗粒小则进行过滤处理；4)将工业废酸澄清液加入至一个或多个配制容器中，配制成一种或多种微藻培养浓缩营养液；5)将各配制容器中配制好的一种或多种微藻培养浓缩营养液混合，配制成所需浓度的微藻培养工作液；以及6)将配制的微藻培养工作液加入至光生物反应器中用于培养微藻。在本专利技术的方法中，工业废酸来源不受限制，只要其含有废酸，包括无机酸或有机酸，或其组合，优选盐酸或柠檬酸。该来源例如是来自钢材加工企业、金属加工厂、化工厂、 染织厂等的废水，优选来自钢材加工企业的酸洗废液。在钢材的深加工加工过程中，需对其表面进行酸洗除锈处理。常用的酸洗液为盐酸和硫酸，现大多数企业已不再使用硫酸，改用盐酸。钢材经盐酸酸洗后，会产生大量的酸洗废液。盐酸酸洗废液的组成主要是氯化氢、氯化亚铁和水等少量杂质。其含量随酸洗工艺、操作温度、钢材品种和规格不同而异，一般含质量百分比为10 20%的氯化亚铁，体积百分比为3 10%的氯化氢。在本专利技术的实施例中，我们取廊坊市钢铁厂的废酸对其成分进行分析结果为，质量百分比为12%的氯化亚铁，体积百分比为7%的氯化氢，其含量完全可以满足本专利技术方法的使用需求。在本专利技术的方法的检测工业废酸的品质的步骤中，所述品质可以包括颗粒的大小、颗粒的含量、所含酸的种类和/浓度、PH值等，根据所使用的目的，可以仅检测所含酸的种类和/或浓度，或仅检测其PH值。在检测步骤中所使用的方法可以使用本领域所公知的任意方法，但在本专利技术中对工业废酸的品质的要本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韩春梅，刘敏胜，
申请(专利权)人：新奥科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：