CN104450525A - 一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法，包括：（1）至少用含CO2的气体为微藻养殖过程提供部分碳源；依靠微藻代谢使养殖结束时的藻液呈碱性；从收获的藻液中分离出微藻，得到微藻和碱性残液；（2）用（1）中得到的碱性残液吸收固定废气中的NOx，得到含有NO3 -和NO2 -的溶液，用所述溶液为微藻养殖过程提供氮源。本发明的方法既可以保证微藻正常生长，又可以解决工业烟气排放中的脱硝问题，具有良好的经济、社会效益。

Description

一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法
技术领域
本发明涉及一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法。 
背景技术
“能源”与“环境”是新世纪在可持续发展中人类社会所面临的重要问题,一方面，支撑人类现代文明的化石能源是不可再生的，因而世界各国在加紧开发替代能源技术；另一方面，人类在加工和使用化石能源时不可避免地产生严重的废气与污水的排放问题，对气候和人类的生存环境已经造成了严重的影响。这些问题需要有统筹协调的解决方案。 
微藻是效率极高的由阳光驱动的“活的化工厂”，通过微藻细胞高效的光合作用，将光能转化为脂肪或淀粉等碳水化合物的化学能，并放出O2。利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到“替代化石能源和减少工业废气的排放”双重目的。微藻是一类非常原始的生物资源，没有器官分化，故而具有生长快、产量高、环境适应性强的特点，并且与高等植物相比，它们的脂类、淀粉和蛋白质等有效成分的含量更高。微藻的传统商业应用包括将它们用作食品添加剂、在农业中的饲料以及水产养殖业和化学工业的原料。此外，某些藻类具备含油量高、易于培养、单位面积产量大、不与农业争地等优点，被视为新一代的，甚至是唯一能实现替代化石燃料的生物柴油原料。 
微藻可分为原核藻类和真核藻类，原核藻类以蓝藻为主，含叶绿素a、不形成细胞器、能进行光合作用，细胞中蛋白质含量高，可达干重的70%，脂肪含量低，为5%左右；真核藻类种类比较多，是主要的生物燃料藻种的来源。常见的微藻主要归于以下八个门类：硅藻门（Bacillariophyta）、绿藻门（Chlorophyta）、金藻门（Chrysophyta）、蓝藻门（Cyanophyta）、甲藻门（Pyrroptata）、裸藻门（Rhodophyta）、隐藻门（Cryptophyta）和黄藻 门（Xanthophyta）。其中，硅藻门、绿藻门和金藻门是最具潜力的生物柴油藻种来源。 
氮氧化物（NOx）是化石燃料烟气中所含的重要污染物，包括多种化合物，如氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。其中，一氧化氮(NO)是NOx的主要成分，它同空气中的氧气生成二氧化氮(NO2)，继而导致光化学烟雾和酸雨。同时，NOx也是主要的温室气体之一，如果以CO2作为基准计1，则氮氧化物的增温效应为310。而目前，我国的氮氧化物的排放量增长迅速，2007年度达到1797.70万吨，是造成我国大城市二氧化氮浓度普遍较高且呈逐步增加趋势的主要原因之一。因此，国家将于“十二五”期间加大对氮氧化物排放的控制力度，废气脱硝将成为大气污染治理的重点。但传统的废气脱硝技术因大多存在一些如能耗大、基建投资高、安全性差及造成二次污染等的问题，很难达到高效、经济、低耗的要求。碱液吸收法是人们研究最早最多的一类脱硝（脱除废气中的NOx）方法，该方法的工艺流程和设备比较简单、技术路线成熟，能够将NOx转化成有销路的亚硝酸盐和/或硝酸盐产品，因此在含NOx的废气治理中得到了广泛的应用。碱液吸收法中碱液浓度不能太高，否则会在生成硝盐的过程中出现结晶，造成吸收塔的堵塞，工业过程中的碱液浓度一般需要控制在16%以下，否则容易出现结晶，然而在如此低的碱液浓度下，又会大大增加提取硝盐时的能耗。 
将微藻养殖与废气处理结合起来，既可以降低藻类的培养成本，又可以实现污染物的减排。随着养殖微藻的日益广泛，在上世纪90年代开始，一些研究者考虑微藻吸收化石燃料烟气中的CO2时，能否同时去除烟气中的污染物质，如NOx。如果微藻在生长过程中将NOx也大量吸收，既可以满足自身对N的需要，又可以净化烟气，减少NOx的排放，进一步降低藻类的培养成本并产生更大环境效益。Yoshihara等的报道对此给予了肯定（YOSHIHARA K， NAGASE H，EGUCHI K，et al.Miyamoto，biological elimination of nitric oxide and carbon dioxide from flue gas by marine microalga NOA-113cultivated in a long tubular photobioreactor［J］.J Ferment Bioeng，1996，82(4):351－354）。 
微藻是在光合作用下通过同化吸收除去NOx，相对于传统物理化学方法不存在材料昂贵以及腐蚀和污染的问题，又较一般生物法生长速度快且不需要供应有机质，并可以与CO2的固定同步进行，还可以生产高经济价值的产品，更符合废物资源化和无害化的思想，经济性也更佳。所以通过微藻养殖法去除NOx(微藻脱硝)近来被认为是一种减少烟气中NOx的有吸引力的选择，是一种极有潜力的NOx去除方案。现有技术有许多报道直接将烟气通入微藻养殖器而实现脱硝方法，如CN1668185A中所描述的方法。然而，直接通入烟气养殖微藻会带来一些难以解决的问题，其一，微藻脱硝必须要解决限制其商业化进程的一些问题，例如：微藻的养殖需要光照和温暖的气候条件，而天气是变化的，所以微藻吸收固定污染物的效率也是变化的，“直接通入烟气”将难以匹配脱硝工况与微藻养殖工况，从而造成两段工艺相互影响，无法满足对实际生产中连续排放的大规模废气的减排要求；其二，NO在水中的溶解性极低，“直接通入烟气”无法解决NOx中大量NO不溶于水而难以吸收的问题；其三，大多数微藻难以耐受高浓度的NOx，因此利用微藻吸收固定高浓度的NOx非常容易导致微藻培养失败，微藻的培养也容易因为病虫害而崩溃，从而严重影响脱硝的稳定运行。 
不论是用水吸收NOx，还是用碱液吸收NOx，吸收液中都必然会存在大量的NO2 -。NO3 -是公知的自然界中无机氮的主要存在形式，几乎可以被所有的微藻同化吸收，然而自然界中NO2 -的含量通常是很低的，并且是公知的毒物，大多数的微藻不能够代谢NO2 -。将NOx转化成合适的存在形式是一种可考虑的解决方案，如中国专利CN102061261B公开了一种利用燃煤电厂烟气养殖微藻 的方法，通过将燃煤电厂烟气超洁净净化后养殖微藻，实现减少烟气污染和碳排放。具体步骤如下：（1）首先将烟气通入脱CO塔，使其中微量CO与NO在活性半焦催化剂催化作用下发生催化氧化，生成CO2和N2；（2）从脱CO塔出来的烟气再进入脱硫塔，利用烟气中所含O2将烟气中的SOx在活性半焦催化剂催化作用下氧化为SO3，并吸附到催化剂上；（3）经过脱硫塔后的烟气进入脱硝塔，利用烟气中所含的O2在活性半焦催化剂催化作用下将烟气中的NO氧化为NO2，并吸附在催化剂上；（4）净化后的烟气通入微藻养殖器，通过含油微藻固定烟气中的CO2，最后将剩余烟气排放。所述脱硫塔和脱硝塔中失活半焦催化剂通过氨水洗涤再生，同时获得硫铵和硝铵溶液，并将其输入微藻养殖器。该方法将NOx转化成硝铵并将其作为氮肥提供给微藻，然而大多数微藻不能适应高浓度的铵盐溶液，如硫铵在现有技术中常常被用作微藻的抑制剂，因此该方法的应用会受到一定的限制。 
综上所述，迫切需要开发一种将“微藻养殖”和“废气脱硝”合理结合的方法，既能够利用废气中的NOx使微藻正常生长，又能够有效脱除废气中的NOx，还可以避免“微藻养殖”与“废气脱硝”的相互影响，使两个过程均能够稳定、可靠的运行。 
发明内容
本发明提供了一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法，该方法既能利用废气中的NOx使微藻正常生长，又能有效脱除废气中的NOx，还可以避免“微藻养殖”与“废气脱硝”的相互影响，使两个过程均能稳定、可靠的运行。 
一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法，包括： 
（1）至少用含CO2的气体为微藻养殖过程提供部分碳源；依靠微藻代谢使养殖结束时的藻液呈碱性；从收获的藻液中分离出微藻，得到微藻和碱性残液； 
（2）用（1）中得到的碱性残液吸收固定废气中的NOx，得到含有NO3 - 和NO2 -的溶液，用所述溶液为微藻养殖过程提供氮源。 
（1）中，优选依靠微藻代谢培养液含有的下述营养物质之一或其任意的组合使养殖结束时的藻液呈碱性：碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐。（1）中，更优选依靠微藻代谢碱金属硝酸盐和/或碱金属亚硝酸盐使养殖结束时的藻液呈碱性。 
根据本发明，通过固定废气中的NOx为养殖微藻提供所需要的氮源。除氮源外，在培养微藻的过程中还需要维持微藻正常生长所需要的其它必要条件，如提供合适的光照、温度，以及其它微藻生长所必须的营养成份，调控藻液中的CO2、溶解氧、水、无机盐、必要营养物质、pH值等在合适的范围内等，使其适宜微藻的快速生长与繁殖，这些技术都是本领域技术人员所熟知的。 
发明人通过大量试验发现：随着某些营养物质被微藻代谢，藻液的pH值会发生上升的现象。发明人通过进一步研究发现，当培养液含有碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐之一或其任意的组合时，如果在微藻的养殖过程中不向藻液中通入CO2，则藻液的pH值呈现上升趋势，特别当培养液含有碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐之一或其任意的组合时，则藻液的pH值呈现较快的上升趋势。一般养殖微藻的过程中，合适的pH值为7～11，当培养液含有上述营养物质时，为了避免培养液的pH值超出微藻生长所允许的范围，本发明至少用含CO2的气体为微藻的养殖过程提供部分碳源，通过控制含CO2的气体的通入量，可以方便地将藻液的pH值控制在合适的范围内。 
如上所述，当微藻的培养液中含有碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐之一或其任 意的组合时，如果在微藻的养殖过程中，不通入或少通入CO2，则藻液的pH值呈现上升的趋势。利用这一现象，可以在养殖微藻后期，不通入或少通入CO2，依靠微藻代谢使养殖结束时的藻液呈碱性，这样就可以利用分离出微藻的碱性残液作为吸收废气中NOx的吸收液。 
发明人发现，利用分离出微藻后的碱性残液可以高效率地将烟气中的NOx吸收固定，得到含有NO3 -和NO2 -的溶液，该溶液可以用作养殖微藻的培养液，为下一批微藻养殖提供氮源，在该氮源被微藻代谢后，会再次使藻液呈碱性，通过这样一种模式可以在微藻养殖培养液与废气脱硝吸收液之间实现封闭的循环，从而将“微藻养殖”与“废气脱硝”有机地联系起来，不仅可以利用微藻将氮污染物高效率地转化成有用的生物质，而且使“微藻养殖”与“废气脱硝”成为两个相对独立的过程，避免了二者的相互影响。此外，“将吸收NOx后的吸收液直接作为养殖微藻的培养液”还可以免除常规碱吸收法的硝盐提取过程，进而大大节约废气脱硝过程的能耗。 
本发明中，优选依靠微藻代谢使养殖结束时藻液的pH值>8，更优选依靠微藻代谢使养殖结束时藻液的pH值为9～11。此时，所述碱性残液能以较高的效率吸收固定废气中的NOx。 
废气中的NOx作为一种酸性气体可以与碱性水溶液发生化学反应而生成硝酸盐和亚硝酸盐。工业废气中的NO2易溶于碱性水而形成硝酸盐与亚硝酸盐。NO通过氧化可转化为NO2，从而进一步溶于碱性水。常用的氧化剂有空气、O2、O3或H2O2等。 
碱液吸收法是一种成熟的废气脱硝工艺，关于利用碱性水溶液吸收废气NOx的研究也很多，本发明可以采用这些现有工艺中的任何一种。根据本发明，用于吸收固定废气NOx的吸收液采用微藻养殖过程中获得的碱性残液，并且不设置这些现有工艺的提取硝盐步骤，而是将吸收NOx后获得的溶液作为养殖微藻的培养液使用。 
上述的碱金属盐中，碱金属优选为钠和/或钾，进一步优选为钾。碱吸收法的常用碱中，氢氧化钾的效果最好，然而由于氢氧化钾的价贵货源少，所以很少使用。由于本发明是一种可循环的脱硝模式，因此在微藻可适应的前提下可以选择钾离子作为NO3 -和NO2 -的平衡离子，既可以达到更好的脱硝效果，又不增加药剂成本。 
优选的情况下，所述吸收NOx后获得的溶液中，以氮原子计，含N化合物的量为0.1～400mmol/L，优选为5～50mmol/L。 
用所述吸收NOx后获得的溶液为微藻养殖过程提供氮源前，还包括将该溶液中含有的NO2 -转化为NO3 -的步骤。本发明既可以采用化学方法将该溶液中含有的NO2 -转化为NO3 -，也可以采用生物方法将该溶液中含有的NO2 -转化为NO3 -。化学方法可采用包括含氧气体、双氧水等氧化剂将NO2 -氧化成NO3 -；生物方法包括采用硝化菌通过硝化作用将NO2 -转化为NO3 -。本发明优选通过硝化菌将NO2 -转化为NO3 -。 
本发明对微藻的种类没有特别的限制。所述的微藻可以为蓝藻门（Cyanophyta）、金藻门（Chrysophyta）、黄藻门（Xanthophyta）、硅藻门（Bacillariophyta）、甲藻门（Pyrrophyta）、隐藻门（Cryptophyta）、裸藻门（Euglenophyta）、绿藻门（Chlorophyta）、轮藻门（Charophyta）、褐藻门（Fhaeophyta）和红藻门（Rhodophyta）中的至少一种的微藻。 
本发明优选养殖产油微藻，这样既可以获得生物能源，又可以减排废气污染物。所述产油微藻可以为小球藻属（Chlorella）、葡萄藻属（Botryococcus）、拟微球藻属（Nannochloropsis）、螺旋藻属（Spirulina）、红球藻属（Haematococcus）、绿球藻属（Chlorococcum）、扁藻属（Tetraselmis）、菱板藻属（Hantzschia）、眼虫属（Euglena）、栅藻属（Scenedesmus）、褐指藻属（Phaeodactylum）、菱形藻属（Nitzschia）、筒柱藻属（Cylindrotheca）、链藻属（Thalassiosira）、 等鞭金藻属（Isochrysis）、角毛藻属（Chaetoceros）、异胶藻属（Heterogloea）、塔胞藻属（Pyramimimonas）和杜氏藻属（Dunaliella）中的至少一种的微藻。更优选情况下，所述微藻为小球藻（Chlorella sorokiniana）、原始小球藻（Chlorella protothecoides）、蛋白核小球藻（Chlorella pyrenoidosa）、普通小球藻（Chlorella vulgaris）、钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）、极大螺旋藻（Spirulina maxima）、雨生红球藻（Haematococcus pluvialis）、布朗葡萄藻（Botryococcus brauni）、海滩绿球藻（Chlorococcum littorale）、杜氏盐藻（Dunaliella tertiolecta）、眼点拟微球藻（Nannochloropsis oculata）、干扁藻（Tetraselmis suecica）、三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）、纤细眼虫（Euglena gracilis）、微型海链藻（Thalassiosira pseudonan）、紫球藻（Porphyridium cruentum）、梭形筒柱藻（Cylindrotheca closterium）、新月筒柱藻（Cylindrotheca closterium）、斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）、四尾栅藻（Scenedesmus quadricauda）、二型栅藻（Scenedesmus dimorphus）、衣藻（Chlamydomonas rheinhardii）、柱胞鱼腥藻（Anabaena cylindrica）、球等鞭金藻（Isochrysis galbana）和新月菱形藻（Nitzschia closterium）中的至少一种。 
发明人经过大量试验，筛选出以下可同时代谢NO3 -和NO2 -的微藻，如小球藻、栅藻、单针藻或螺旋藻。 
本发明中，优选那些能够耐受高碱环境的微藻，养殖这些微藻可以进一步提高碱性残液的pH值，进而提高吸收固定废气NOx的效率。发明人经过大量试验，筛选出以下能够耐高碱环境的微藻，如小球藻、单针藻、栅藻或螺旋藻，这些微藻能够在pH为9～11的环境下健康生长。 
本发明中，优选那些能够耐受高氮浓度环境的微藻，养殖这些微藻可以同时提高养殖微藻过程和废气脱硝过程的效率。发明人经过大量试验，筛选 出以下能够耐受高氮浓度环境的微藻，如小球藻、单针藻、栅藻或者螺旋藻，上述微藻能够在N浓度15mmol/L以上的硝酸盐和亚硝酸盐的溶液中快速生长，并将硝酸盐和亚硝酸盐代谢成为藻细胞中的蛋白质。 
本发明中，优选那些在不通入CO2的情况下能够依靠自身代谢迅速提高藻液pH值的微藻，养殖这些微藻可以进一步提高养殖微藻过程的效率。发明人经过大量试验，筛选出以下能够迅速提高藻液pH值的微藻，如小球藻、单针藻、栅藻或者螺旋藻，上述微藻能够在1～24小时内将藻液的pH值提高到9～11，使藻液满足高效吸收固定废气NOx的要求。 
所述废气优选为经过脱硫处理（脱除废气中的SOx）的工业烟气。 
工业排放的烟气除了含有NOx外，可能还含有其他污染物比如SOx，本领域技术人员通过简单的试验（比如通过测定NOx吸收率的降低程度或者测定微藻生长速率的降低程度），就能够确认废气中是否含有或者过量地含有对本发明的联合方法产生显著影响的污染物。发明人发现，当工业排放的烟气中的SOx含量较高时，会降低碱性残液对NOx的吸收效率。根据需要，本领域技术人员也可以通过常规已知的技术手段，将废气中的SOx降低至不显著影响本发明的联合方法实施的水平。一般工业排放的烟气，尤其是燃煤烟气中含有大量SOx，因此对于这些工业烟气，需要在本发明的废气脱硝前，将其含有的SOx去除。因此本发明中，工业排放的烟气优选为经过脱硫处理（脱除废气中的SOx）的工业烟气。 
应该理解到，本发明中的“微藻养殖”与“废气脱硝”是两个相对独立的过程，所述含CO2气体的主要功能是为微藻生长提供碳源，其基本不含有SOx和NOx。所述含CO2的气体可以为经过净化处理（脱除废气中的SOx和NOx）的含CO2的工业烟气，或者为不含有SOx和NOx的工业烟气。 
本发明中，既可以采用光自养的方式，也可以采用营养异养的方式养殖微藻。采用光自养的方式养殖微藻时，光照强度为1000～200000勒克斯。 光自养培养利用免费的阳光吸收固定废气中的NOx，生产有价值的微藻生物质，具有重要意义。利用葡萄糖等养殖微藻属于成熟技术，虽然成本较高，但是效率也更高。 
本发明构筑了一种减排废气污染物与生产微藻生物能源的循环经济模式。利用废气中的NOx来培养微藻，在减排污染物的同时，获得了有价值的微藻生物质，微藻生物质返回炼油厂通过生物炼制可进一步加工生产生物柴油。在这样一个循环经济的模式中，治理废气的部分成本用于培养微藻，从而抵消了养殖微藻的部分成本。工厂减少了废气、废水排放和对环境的污染，同时又可生产微藻生物能源，形成了封闭的循环，出口只有清洁燃料。 
附图说明
附图1为本发明的示意流程图。 
附图2为小球藻生长曲线。 
附图3为烟气吸收液培养小球藻生长曲线。 
附图4为烟气吸收液培养栅藻生长曲线。 
附图5为烟气吸收液培养单针藻生长曲线。 
具体实施方式
下面以实施例详细说明本发明，但并不因此构成对本发明的限制。 
藻液光密度值（OD 680 值）测定：
光密度值用分光光度计测定，以蒸馏水作对照，测定藻液在波长680nm处的吸光值，作为微藻浓度的指标。 
微藻的培养基：
培养基成份见表1～表2。 
表1培养基BG11 
表2微量元素A5 
溶液氮含量的测定
采用ICS3000型离子色谱仪（美国Dionex公司）测定水溶液中的NO3 －含量或者NO2 -含量，仪器配有EG40淋洗液自动发生器、电导检测器和变色龙色谱工作站；IonPac AS11-HC型分离柱（250mm×4mm i.d.）；IonPac AG11型保护柱（50mm×4mm i.d.）；ASRS-ULTRA阴离子自身抑制器。淋洗液：KOH溶液；流速为1mL·min-1；淋洗液浓度：30mmol·L-1；进样量为60μL；柱温为30℃；抑制电流100mA；外标法峰面积定量。 
实施例1 
采用BG11培养基（表1）培养小球藻，藻液中NaNO3含量为16mmol/L，控制温度为20～30℃之间，藻种起始浓度OD680为0.5，通入压缩空气培养。培养过程中采用自然日光培养，白天光照强度最高可达60000勒克斯，通过控制通入藻液的工厂瓦斯锅炉燃烧烟气来提供微藻生长所需的CO2（CO2浓度在10～15v%），并通过控制烟气通入量来控制藻液pH在7～9之间，每天检测藻液的OD680值，其生长曲线见图2。连续培养14天后收获，培养结束前1天停止通入CO2烟气，并使藻液pH自然升高到9.8，然后结束养殖，离心分离得到藻泥与养藻残液。 
取某工厂硝酸生产装置尾气（20000m3/h，其中含NOx3000ppm）的一部分与空气混合后通入填料吸收塔下部，将前述pH=9.8的养藻残液通入填料吸收塔上部，逆流吸收废气中的NOx，塔底获得吸收NOx后的吸收液，其pH为7.3，检测塔底液中NO3 －与NO2 -的总含量为14mmol/L，其中NO2 -占总量的70%，将上述塔底液再次用于微藻的养殖，养殖方法同上，其生长曲线见图3。 
实施例2 
同实施例1，不同之处在于连续培养14天后收获，培养结束前2天停止通入CO2烟气，并使藻液pH自然升高到10.2，然后结束养殖，离心分离得 到藻泥与养藻残液。利用养藻残液在填料吸收塔中吸收尾气中NOx，塔底液pH为7.2，检测塔底液中NO3 －与NO2 -的总含量为15mmol/L，其中NO2 -占总量的75%，将上述塔底液再次用于微藻的养殖，养殖栅藻，提供微藻生长所需BG11培养基以及培养条件，其生长曲线见图4。 
实施例3 
同实施例1，不同之处在于连续培养14天后收获，培养结束前2天停止通入CO2烟气，并使藻液pH自然升高到10.1，然后结束养殖，离心分离得到藻泥与养藻残液。利用养藻残液在填料吸收塔中吸收尾气中NOx，塔底液pH为7.2，检测塔底液中NO3 －与NO2 -的总含量为15mmol/L，其中NO2 -占总量的73%，将上述塔底液再次用于微藻的养殖，养殖单针藻，提供微藻生长所需BG11培养基以及培养条件，其生长曲线见图5。 
对比例1 
同实施例1，不同之处在于采用16mmol/L的硝酸铵培养小球藻，结果发现小球藻不能正常生长而死亡，因此也无法采用养殖残液进行烟气NOx的吸收脱除。 
对比例2 
同实施例1，不同之处在于在养殖结束前仍通入CO2烟气，小球藻养殖残液pH=7.5。采用该养殖残液吸收尾气NOx，结果发现吸收效率很低，当pH=7.3时，溶液中NO3 －与NO2 -的总含量仅为0.2mmol/L，难以满足微藻正常快速生长的需要。 
由实施例1～4可见，采用本发明的方法，既可以利用养殖微藻的碱性残液有效吸收废气中的NOx，又可以利用吸收NOx后的吸收液对微藻进行正常快速的养殖。 

Claims (15)

1.一种微藻养殖和废气脱硝的联合方法，包括：
（1）至少用含CO2的气体为微藻养殖过程提供部分碳源；依靠微藻代谢使养殖结束时的藻液呈碱性；从收获的藻液中分离出微藻，得到微藻和碱性残液；
（2）用（1）中得到的碱性残液吸收固定废气中的NOx，得到含有NO3 -和NO2 -的溶液，用所述溶液为微藻养殖过程提供氮源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，（1）中，依靠微藻代谢培养液含有的下述营养物质之一或其任意的组合使养殖结束时的藻液呈碱性：碱金属硝酸盐、碱金属亚硝酸盐、碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属磷酸盐、碱金属磷酸氢盐。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的微藻养殖过程中，调节藻液的pH值为7～11。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，（1）中，依靠微藻代谢使养殖结束时藻液的pH值>8。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，（1）中，依靠微藻代谢使养殖结束时藻液的pH值为9～11。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述碱金属为钾。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，吸收NOx后所得到的溶液中，以氮原子计，含N化合物的量为0.1～400mmol/L。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，吸收NOx后所得到的溶液中，以氮原子计，含N化合物的量为5～50mmol/L。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微藻为绿藻、蓝藻、硅藻和金藻中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微藻为小球藻、单针藻、栅藻或螺旋藻。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述废气为经过脱硫处理的工业烟气。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含CO2的气体为经过净化处理的含CO2的工业烟气，或者为不含有SOx和NOx的工业烟气。
13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，（1）中，采用光自养的方式养殖微藻，光照强度为1000～200000勒克斯。
14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，（1）中，采用营养异养的方式养殖微藻。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，用所述溶液为微藻养殖过程提供氮源前，还包括将该溶液中含有的NO2 -转化为NO3 -的步骤。
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