CN107541459B - 一种光生物污水净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光生物污水净化装置，属于微藻培养技术领域。包括悬浮底座，可悬浮在水上，其内设有用于盛装接种有微藻的培养液的培养液室；对应培养液室上端设有翻盖，培养液室底部设有带阀门的进水口；轴架，垂直安装在悬浮底座上端面中间；轴架上设置有按照高度递增形状依次由大至小的若干伞状培养单元，培养单元为构成伞状的导光板；轴架顶部设有水平的储液槽，储液槽通过进液管连接位于培养液室内的潜水泵；以及光源装置，光源装置为LED灯，光源装置沿轴架设置；固定装置，包括若干固定索，固定索用于将悬浮底座固定在水中。本发明将微藻培养与微藻驯化、污水处理、生物固碳、微藻回收相结合，实现了微藻培养的一体化与自动化。

Description

一种光生物污水净化装置

技术领域

本发明涉及微藻培养技术领域，特别是一种光生物污水净化装置。

背景技术

微藻是光能自养型生物，广泛分布在地球上的淡水、海洋和各种土壤里，具有生长迅速、光合效率高、适应性强、无性繁殖等特点。微藻可利用光能、CO2、废水中的有机碳、氨氮、有机磷等物质为碳源、氮源和磷源，并吸附重金属净化废水；也可吸收大气中的CO2等气体作为自身代谢碳源，产生O2来固定CO2净化空气；同时微藻中含多种高附加值生物活性物质，如多不饱和脂肪酸、藻类多糖、藻蓝素、虾青素、胡萝卜素等，具有抗生素、抗心血管疾病、增强免疫力、抗肿瘤、抗辐射、抗突变和抗艾滋病等药用价值和保健功能，对人类的疾病有预防、治疗和保健功能。微藻作为饲料、医疗、生物工程、食品、轻化工、生物燃料等行业的重要原料，其产业化生产与利用愈发为人们所重视。

微藻规模化培养是制约微藻产业化发展的重要因素。微藻可与污水和工业废气的处理相结合，在处理污水和工业废气的同时合成高附值物质，降低培养成本。目前培养微藻的光生物反应器如柱状、管状、平板式、复合型、仿生塔型、薄膜袋式、光导纤维式等，能够利用养殖废水、城市生活污水和工业废水进行微藻培养和收获的反应器还比较少，本发明将污水处理厂的生物池出水和污染的池塘静水作为微藻的培养液，以空气中的CO2作为碳源，生物固碳并产生O2，收获藻类的生物质。

授权公告号为CN105018336A的发明专利公开了一种利用废水培养微藻的光生物反应器，该反应器为罐体，分上下两层，下层用于废水的发酵，发酵后沼渣从底部排除，沼液经提升泵喷淋到藻类附着生长的滤布上培养藻类，发酵所产CO2、沼气收集到气罐中共藻类吸收。该反应器利用废水发酵后的发酵液和CO2作为微藻的培养液和碳源，实现了废水发酵和微藻培养的一体化，降低了微藻的培养成本，使微藻充分利用废水中的营养元素。

授权公告号为CN103922548A的发明专利公开了一种利用生活废水培养高油微藻的生物反应器，该反应器由水解酸化池、二沉池I、二沉池II、微藻培养池组成，废水通过水解酸化池增强其可生化性，进入二沉池完成泥水分离，在微藻培养池中，通过连续培养方式和培养条件的优化，培养出高油微藻。

授权公告号为CN102250756A的发明专利公开了发散式冷光源立体微藻培养光反应器，所述反应器为透明光材料的椭球形容器，底部为圆弧形，发散式冷光源为带动力驱动的蓄电式光源，可向四周均匀发光放入反应器后，在运动过程中由于不断与反应器壁碰撞而进行无规则运动，反射材料铺设在光反应器底部，通过反射形成新的光源，提高光的利用效率。

目前，污水净化装置均是把污水收集后再净化，但是目前很多河流也受到污水污染，也统一收集处理是不太现实的；因此，有必要提出可以应用于河流湖泊水面上的污水处理设备，具有实现光强的自动调节和增强生物固碳效率的反应器，从而净化空气、污水的同时，收获高附加值的藻类生物质。

发明内容

本发明的发明目的是，针对上述问题，提供一种光生物污水净化装置，通过感光液压系统实现多层伞型塔式培养单元倾角的同步调节，进而调节培养单元的光照强度，提高对光的利用率；同时，将微藻培养与微藻驯化、污水处理、生物固碳、微藻回收相结合，实现了微藻培养的一体化与自动化。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种光生物污水净化装置，其特征在于：包括

悬浮底座，可悬浮在水上，其内设有用于盛装接种有微藻的培养液的培养液室；对应培养液室上端设有翻盖，培养液室底部设有带阀门的进水口；

轴架，垂直安装在悬浮底座上端面中间；轴架上设置有按照高度递增形状依次由大至小的若干伞状培养单元，所述培养单元为构成伞状的导光板；轴架顶部设有水平的储液槽，储液槽通过进液管连接位于培养液室内的潜水泵；以及

光源装置，所述光源装置为LED灯或日光灯，所述光源装置沿轴架设置；

固定装置，包括若干固定索，固定索用于将悬浮底座固定在水中。

这里，导光板选用亚克力激光雕刻板，可均匀布光，为了更好的让微藻吸附到板的表面，对导光板藻类附着生长的一面进行材料改造，或在导光板上表面铺设一层透光膜供藻类附着。光源装置可以在在夜晚无光或光线较差的条件下提供光照，提高微藻的生长速率；并由悬浮底座内侧表面反光层将光反射至导光板和悬浮生长的培养液中，再由导光板将光均匀的布满整个伞形导光板表面，夜晚本发明呈现的是闪烁的、通体发光的、类似塔型的效果，极大的增强了反应器的实用型与观赏性。

优选的，所述悬浮底座呈“碗型”，其内侧表面镀有全反射镜面的膜或贴有锡箔纸，“碗型”侧壁为倾斜设置；所述翻盖由透光材料制成。

优选的，所述轴架包括内轴、外轴套管、大半径圆形铁皮圈、伞骨架，所述内轴相对悬浮底座中间垂直固定，其内设有所述进液管；所述外轴套管套设在内轴外，且其上下两端分别通过轴承与内轴连接；所述伞骨架以外轴套管作为中心轴伸展收叠，其顶端通过带孔集液槽与外轴套管固定，其下端连接滑动套设在外轴套管外的大半径圆形铁皮圈，伞骨架能够随大半径圆形铁皮圈升降进行展开收叠；所述伞骨架呈多层设置，由下至上伞骨架展开规格尺寸依次减小；所述导光板铺设在伞骨架的伞面上。

优选的，沿所述内轴外侧螺旋缠绕LED灯带；所述外轴套管包括若干长条形的铝合金铁皮环形排列组成；所述外轴套管下端通过齿轮与安装在悬浮底座底部的调速电机相连。LED灯带的光谱较窄、能耗低、光源辐射热低，且将LED灯带设计为规律性闪烁的效果，以增强微藻培养过程中的“明暗”时间比，提高微藻的生长速率，在夜晚无光或光线较差的条件下LED灯带发光。

优选的，所述带孔集液槽相对外轴套管呈环形设置；带孔集液槽内低端沿其周向设置均匀排列小孔，带孔集液槽相对外轴套管的一侧设有朝向向下并沿带孔集液槽周向排列的卡槽，外轴套管上等距表面设有向上的且对应卡槽的不锈钢卡扣；带孔集液槽外侧边缘顶部为周向分布有孔洞，所述孔洞上端由卷曲的柱状铁皮或柱状钢筋构成；所述储液槽与相邻的带孔集液槽之间通过导液管连通。外轴套管上等距表面设有向上的不锈钢卡扣，供储液槽内侧卡槽的插入与拔出，方便增减、清洗培养单元。

优选的，所述伞状骨架顶端的端部均为椭圆形弹簧卡扣，并对应卡扣在所述储液槽的孔洞上端。

优选的，还包括有“T”型带孔刮刀，所述“T”型带孔刮刀与伞骨架一一对应设置；所述“T”型带孔刮刀包括刮刀和弧形带孔抄板，刮刀一端通过铰接套设在外轴套管上的大轴承，所述大轴承位于伞骨架上方并靠近伞骨架，另一端连接弧形带孔抄板；弧形带孔抄板上设有导藻孔洞，且导藻孔洞能够与伞骨架伞面末端贴合对应；所述“T”型带孔刮刀之间连接有导藻管，导液管与弧形带孔抄板上导藻孔洞连通，且导液管一点连接位于悬浮底座上的集藻槽，另一端固定在轴架顶部。“T”型弧面带孔刮刀与伞骨架中心轴之间的夹角可调节，在进行微藻自动化收集时，四周旋转溢流的培养液在“T”型带孔刮刀刮下微藻的同时会有少量的培养液随微藻一同流入“T”型带孔刮刀头部的孔槽中，增加了刮下微藻的流动性，为藻顺利经过导藻管流入集藻槽提供动力与可能。

优选的，还包括在线监测系统，所述在线监测系统包括水质监控探头和控制面板，所述水质监控探头设在悬浮底座低端，用于在线监测培养液参数数据，并将数据实时反馈给位于悬浮底座上的控制面板。水质监控探头设在悬浮底座中间距离底部一段距离，位于潜水泵附近的位置，实时监测抽如储液槽的温度、pH等值，较为真实的反应伞型塔式反应器的情况。

优选的，还包括感光液压系统，包括光感应器、控制面板、连杆和液压泵，所述光感应器均布在导光板外侧表面，并与安装在悬浮底座上的控制面板连接；所述连杆垂直设置且与大半径圆形铁皮圈连接，其下端连接位于轴架下部的液压泵连接；控制面板能够根据光感应器信号连接控制液压泵，使其带动连杆升降。培养单元表面(即导光板外侧表面)的上、中、下三个位置各设置一个感光器，综合三处光照情况，将数据传至控制面板，并通过判断将调控数据传至液压泵，液压泵整体调节培养单元表面与入射光之间的倾角，避免南方强光照造成的光抑制现象，减少因为上一培养单元的遮挡造成下侧培养单元光照遮蔽现象。

优选的，还包括安装在悬浮底座一侧的出水抽滤装置，包括抽滤电机、抽滤器、过滤装置、出液口、出水管、出水阀和抽滤容器；所述过滤装置设置在抽滤容器内并将抽滤容器分为上下两层，抽滤容器下层设有带出水阀的出水管，所述抽滤容器上层对应连通悬浮底座上的进液口；所述过滤装置由上至下依次为细格栅、海绵、活性炭和滤膜；所述抽滤器通过抽滤电机连接抽滤容器下层。抽滤电机的抽滤强度可调节，对悬浮式生长的出水进行抽滤与净化，另一方面，可通过抽滤回收滤出的藻类生物质。

由于采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1.本发明为伞型塔式光生物反应器，藻类的培养通过附着式与悬浮式培养相结合，大大节约了水的消耗，易于放大；层状的塔式附着式培养模式增大了微藻与空气中CO2的直接接触面积，降低了CO2在培养液介质中溶解才能进入藻细胞，被藻细胞吸收的这一中间环节，大大提高了生物固碳效率；下端为悬浮培养模式，出水口设出水抽滤与过滤装置，净化出水，同时回收了悬浮生长的微藻生物质；采用悬浮底座可以将本装置投放到任一受到污染的河流湖泊中进行水质净化处理，伞型塔式结构在微藻长出或也可以为河流增加绿色，同时通过微藻净化空气可以改善受污染周边的空气质量。必须了解，现有的河流污水中由于营养富余，及缺少氧气，微藻并不能有效生长，而本装置的发明能够改善这一情形。

2.本发明整体呈塔型，每一层“塔”由一个培养单元组成，内轴上螺旋缠绕着能耗低、光谱窄、光源辐射热低的LED灯带，且LED灯带呈规律性闪烁，增加了培养过程中“明暗”的时间比；“碗型”悬浮底座内壁及底部由一定的弧度，且镀有一层反光膜或包裹有锡纸构成；培养单元表面为导光板；在夜晚无光或弱光时可通过螺旋缠绕的LED灯带作为光源，LED灯带规律性闪烁，并以低端反射和漫反射将光投射至导光板上，再由导光板将光均匀布满整个藻类培养单元，整体呈通体闪烁的塔型发光状，增强了对光的利用率和观赏性，有利于城市内规模化生产。

3.本发明通过在线监测系统监测水质的温度、pH、COD等情况，在进水水质浓度较高时可保留部分处理后的水对进水进行稀释，在处理水质达标后可及时排放；另外，可通过感光液压系统自动调节培养单元的倾角，进而调节光照强度，在室外实际运行中避免光抑制与光不足情况，为微藻提供了一个良好的光生长环境，提高了微藻产率。

4.本发明藻类的培养通过培养液从储液槽四周溢流的形式完成，外轴套筒整体由调速电机带动旋转的同时产生向心力，使藻类的浸没培养更加均匀，效果更好；培养一段时间后，藻类的收集通过液压泵上移至固定位置后，培养单元表面与“T”型带孔刮刀接触并产生位移而刮下，经“T”型带孔刮刀头部孔槽进入导藻管，并流入集藻槽中，并能同步实现藻类驯化、培养、回收的自动化与一体化。

5.本发明采用间歇序批式补充和混合补充废水的方式，解决了废水中高浓度氨氮抑制微藻生长的难题，可直接利于处理后未排放完全的水对进水浓度进行稀释，比一般用净水稀释进水浓度的方法节约了大量的洁净水资源。

附图说明

图1是本发明伞型塔式光生物反应器整体图。

图2是本发明培养单元结构示意图。

图3是本发明储液槽结构示意图。

其中，1-储液槽、2-进液管、3-导液管、6-内轴、7-外轴套管、8-大轴承、9-带孔集液槽、10-伞骨架、11-导光板、12-光感应器、13-“T”型带孔刮刀、14-导藻管、15-集藻槽、16-齿轮、17-液压泵、18-连杆、19-潜水泵、20-悬浮底座、21-水质监控探头、22-控制面板、23-进水口、24-出液口、25-过滤装置、26-出水管、27-出水阀、28-抽滤电机、29-抽滤器、31-大半径圆形铁皮圈、32-弹簧卡扣、33-弧形带孔抄板。

具体实施方式

以下结合附图对发明的具体实施进一步说明。

如图1-3所示，悬浮底座20，可悬浮在水上，其内设有用于盛装接种有微藻的培养液的培养液室；对应培养液室上端设有翻盖，培养液室底部设有带阀门的进水口23。其内壁设有反光层，用于盛装接种有微藻的培养液。悬浮底座20呈“碗型”，其内侧表面镀有全反射镜面的膜或贴有锡箔纸，“碗型”侧壁为倾斜设置。悬浮底座20底部设有进水口23。“碗型”侧壁和底部有一定倾角，将光源通过侧壁和低端的镜面反射、漫反射投射到导光板11和低端悬浮生长的培养液中，充分利用光源，悬浮底座20为高分子透光塑料、有机玻璃等。光源装置，所述光源装置为LED灯或日光灯，所述光源装置沿轴架设置；固定装置，包括若干固定索，固定索用于将悬浮底座固定在水中。

轴架，垂直安装在悬浮底座20中间；轴架上设置有按照高度递增形状依次由大至小的若干伞状培养单元，培养单元为构成伞状的导光板11。轴架顶部设有水平的储液槽1，储液槽1通过进液管2连接位于悬浮底座20内的潜水泵19。轴架包括内轴6、外轴套管7、大半径圆形铁皮圈31、伞骨架10，内轴6相对悬浮底座20中间垂直固定，其内设有进液管2。外轴套管7套设在内轴6外，且其上下两端分别通过轴承与内轴6连接。外轴套管7包括若干长条形的铝合金铁皮环形排列组成；外轴套管7下端通过齿轮16与安装在悬浮底座20底部的调速电机相连。伞骨架10以外轴套管7作为中心轴伸展收叠，其顶端通过带孔集液槽9与外轴套管7固定，其下端连接滑动套设在外轴套管7外的大半径圆形铁皮圈31，伞骨架10能够随大半径圆形铁皮圈31升降进行展开收叠。伞骨架10呈多层设置，由下至上伞骨架10展开规格尺寸依次减小；导光板11铺设在伞骨架10的伞面上。

带孔集液槽9相对外轴套管7呈环形设置；带孔集液槽9内低端沿其周向设置均匀排列小孔，带孔集液槽9相对外轴套管7的一侧设有朝向向下并沿带孔集液槽9周向排列的卡槽，外轴套管7上等距表面设有向上的且对应卡槽的不锈钢卡扣。带孔集液槽9外侧边缘顶部为周向分布有孔洞，孔洞上端由卷曲的柱状铁皮或柱状钢筋构成。储液槽1与相邻的带孔集液槽9之间通过导液管3连通。外轴套管7上等距表面设有向上的不锈钢卡扣，供储液槽1内侧卡槽的插入与拔出，方便增减、清洗培养单元。伞状骨架顶端的端部均为椭圆形弹簧卡扣32，并对应卡扣在储液槽1的孔洞上端。还包括有“T”型带孔刮刀13，“T”型带孔刮刀13与伞骨架10一一对应设置；“T”型带孔刮刀13包括刮刀和弧形带孔抄板33，刮刀一端通过铰接套设在外轴套管7上的大轴承8，大轴承8位于伞骨架10上方并靠近伞骨架10，另一端连接弧形带孔抄板33；弧形带孔抄板33上设有导藻孔洞，且导藻孔洞能够与伞骨架10伞面末端贴合对应。“T”型带孔刮刀13之间连接有导藻管14，导液管3与弧形带孔抄板33上导藻孔洞连通，且导液管3一点连接位于悬浮底座20上的集藻槽15，另一端固定在轴架顶部。“T”型弧面带孔刮刀13与伞骨架10中心轴之间的夹角可调节，在进行微藻自动化收集时，四周旋转溢流的培养液在“T”型带孔刮刀13刮下微藻的同时会有少量的培养液随微藻一同流入“T”型带孔刮刀13头部的孔槽中，增加了刮下微藻的流动性，为藻顺利经过导藻管14流入集藻槽15提供动力与可能。

光源装置，光源装置为LED灯带，沿内轴6外侧螺旋缠绕LED灯带。LED灯带的光谱较窄、能耗低、光源辐射热低，且将LED灯带设计为规律性闪烁的效果，以增强微藻培养过程中的“明暗”时间比，提高微藻的生长速率，在夜晚无光或光线较差的条件下LED灯带发光。

这里，导光板11选用亚克力激光雕刻板，可均匀布光，为了更好的让微藻吸附到板的表面，对导光板11藻类附着生长的一面进行材料改造，或在导光板11上表面铺设一层透光膜供藻类附着。光源装置可以在在夜晚无光或光线较差的条件下提供光照，提高微藻的生长速率；并由悬浮底座20内侧表面反光层将光反射至导光板11和悬浮生长的培养液中，再由导光板11将光均匀的布满整个伞形导光板11表面，夜晚本发明呈现的是闪烁的、通体发光的、类似塔型的效果，极大的增强了反应器的实用型与观赏性。

还包括在线监测系统，在线监测系统包括水质监控探头21和控制面板22，水质监控探头21设在悬浮底座20内，用于在线监测培养液参数数据，并将数据实时反馈给位于悬浮底座20侧面的控制面板22上。水质监控探头21设在悬浮底座20中间距离底部一段距离，位于潜水泵19附近的位置，实时监测抽如储液槽1的温度、pH等值，较为真实的反应伞型塔式反应器的情况。

还包括感光液压系统，包括光感应器12、控制面板22、连杆18和液压泵17，光感应器12均布在导光板11外侧表面，并与安装在悬浮底座20侧面上的控制面板22连接；连杆18垂直设置且与大半径圆形铁皮圈31连接，其下端连接位于轴架下部的液压泵17连接；控制面板22能够根据光感应器12信号连接控制液压泵17，使其带动连杆18升降。培养单元表面(即导光板11外侧表面)的上、中、下三个位置各设置一个感光器，综合三处光照情况，将数据传至控制面板22，并通过判断将调控数据传至液压泵17，液压泵17整体调节培养单元表面与入射光之间的倾角，避免南方强光照造成的光抑制现象，减少因为上一培养单元的遮挡造成下侧培养单元光照遮蔽现象。

还包括出水抽滤装置，包括抽滤电机28、抽滤器29、过滤装置25、出液口24、出水管26、出水阀27和抽滤容器；所述过滤装置25设置在抽滤容器内并将抽滤容器分为上下两层，抽滤容器下层设有带出水阀27的出水管26，所述抽滤容器上层对应连通悬浮底座20上的进液口；所述过滤装置25由上至下依次为细格栅、海绵、活性炭和滤膜；所述抽滤器29通过抽滤电机28连接抽滤容器下层。抽滤电机28的抽滤强度可调节，对悬浮式生长的出水进行抽滤与净化，另一方面，可通过抽滤回收滤出的藻类生物质。

本发明利用微藻净化废水的工作过程为：

首先，废水通过进水口进入悬浮底座：TAP培养液为1:1的废水，并向水体中接种入微藻，潜水泵19通电工作，将含微藻的培养液通过进液管2抽入储液槽1中，培养液经导液管3流入顶端带孔集液槽9，带孔集液槽9液体的进水速度大于通过低端环形孔槽流出液体的速度，带孔集液槽9中的液面逐步上升，同时外轴套筒7通过低端齿轮16传动，齿轮16由调速电机带动，使整个伞式塔型微藻培养轴架以一定角速度匀速转动，带孔集液槽9中的液面从四周溢出并在旋转所产生的向心力作用下均匀布满整个培养单元，另一方面通过带孔集液槽9底部流出的培养液一部分落入下一层培养单元的带孔集液槽9中，并重复上一阶段带孔集液槽9的步骤；另一部分因为有风及旋转所产生的向心力等因素落入下一培养单元表面，并伴随着培养单元的旋转均匀布液，供微藻的接种与吸附，最后一层培养单元表面旋转出的培养液落入低端“碗型”悬浮底座20中，再由潜水泵打入储液槽1中，重复上述操作，5-8天后，微藻吸附生长于培养单元表面。

此时，培养液通过出液口24流入抽滤器29中，经过过滤装置25由抽滤电机28抽滤至抽滤器29低端储备，悬浮生长所产生的微藻经过滤留在滤纸上，并由“T”型带孔刮刀刮去，抽滤完成后，抽滤电机28停止工作，出水管26上的出水阀27打开，抽滤器29底部的液体经出水管26排出，直至“碗型”悬浮底座20中的液面低于出液口24时停止出水，进水口开始进入废水：TAP培养液为2:1的培养液对微藻进行驯化，重复整个操作直至进水的培养液中废水：TAP培养液为3:1、4:1、5：:1到所进的培养液完全为废水时，完成微藻的驯化。

微藻培养过程中，当外界的光照强度超过微藻承受范围，对微藻的生长造成光抑制时，位于培养单元表面的光感应器12将光强信号传输至控制面板22中，判断信号是否超过原先设定的微藻培养范围，并将释放的调节信号传输给液压泵17，液压泵根据接收到的传输信号，通过上升或下降来调节培养单元与阳光直射的角度，减小阳光的直射强度，降低光照强度，直至反馈的信号处于原先设定的光强范围内为止。

在培养一段时间后，培养单元表面的微藻生长达到一定厚度后，液压泵17提升，经连杆18带动整个培养单元倾角增大，整体提升，到达一定高度后停止提升，“T”型带孔刮刀13与培养单元表面接触并由于培养单元的整体转动发生位移，将达到一定厚度的微藻刮下，并与溢流的培养液一起组成微藻匀浆流入“T”型带孔刮刀13头部的弧形带孔抄板33中，并经“T”型带孔刮刀13头部的孔槽流入导藻管14，顺着导藻管14流入集藻槽15中，完成微藻的自动化回收，之后液压泵17返回到原来的位置继续进行微藻的培养。

在微藻的培养过程中，在线检测系统的监测探头21实时反馈水质的温度、pH、COD等数据，在培养的COD等指标达到设定的出水标准时，出液口24上的出水阀27打开，并经过抽滤装置抽出，经出水管26排出，悬浮生长的微藻被截流在滤纸上，通过“T”型带孔刮刀刮下，完成一次序批式流程之后重复进水、微藻培养、回收、检测出水。

在夜晚弱光或无光条件下，光感光器12感应到光强弱于设定的最适微藻培养光强，控制面板22将信号传输给LED灯带，并通过“碗型”悬浮底座20内侧的反射与漫反射将光投射到导光板11上，导光板11将光均匀的分布到整个培养单元表面，形成一个伞型塔式的光生物反应器，增加了光的利用率与反应器的观赏性。在温度较高时，可以通过溢流式的水的蒸发带走大量的热，并且可以改变光照的直射角度，调节光照倾角，减少光的热辐射来减低温度；在温度较低时，可将反应器通过万向轮30推至室内以增加微藻培养的温度，提高微藻生长效率。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，如与跑道池进行耦合等。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (9)

1.一种光生物污水净化装置，其特征在于：包括

悬浮底座，可悬浮在水上，其内设有用于盛装接种有微藻的培养液的培养液室；对应培养液室上端设有翻盖，培养液室底部设有带阀门的进水口；

轴架，垂直安装在悬浮底座上端面中间；轴架上设置有按照高度递增形状依次由大至小的若干伞状培养单元，所述培养单元为构成伞状的导光板；轴架顶部设有水平的储液槽，储液槽通过进液管连接位于培养液室内的潜水泵；以及

光源装置，所述光源装置为LED灯或日光灯，所述光源装置沿轴架设置；

固定装置，包括若干固定索，固定索用于将悬浮底座固定在水中；

所述轴架包括内轴、外轴套管、大半径圆形铁皮圈、伞骨架，所述内轴相对悬浮底座中间垂直固定，其内设有所述进液管；所述外轴套管套设在内轴外，且其上下两端分别通过轴承与内轴连接；所述伞骨架以外轴套管作为中心轴伸展收叠，其顶端通过带孔集液槽与外轴套管固定，其下端连接滑动套设在外轴套管外的大半径圆形铁皮圈，伞骨架能够随大半径圆形铁皮圈升降进行展开收叠；所述伞骨架呈多层设置，由下至上伞骨架展开规格尺寸依次减小；所述导光板铺设在伞骨架的伞面上。

2.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：所述悬浮底座呈“碗型”，其内侧表面镀有全反射镜面的膜或贴有锡箔纸，“碗型”侧壁为倾斜设置；所述翻盖由透光材料制成。

3.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：沿所述内轴外侧螺旋缠绕LED灯带；所述外轴套管包括若干长条形的铝合金铁皮环形排列组成；所述外轴套管下端通过齿轮与安装在悬浮底座底部的调速电机相连。

4.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：所述带孔集液槽相对外轴套管呈环形设置；带孔集液槽内低端沿其周向设置均匀排列小孔，带孔集液槽相对外轴套管的一侧设有朝向向下并沿带孔集液槽周向排列的卡槽，外轴套管上等距表面设有向上的且对应卡槽的不锈钢卡扣；带孔集液槽外侧边缘顶部为周向分布有孔洞，所述孔洞上端由卷曲的柱状铁皮或柱状钢筋构成；所述储液槽与相邻的带孔集液槽之间通过导液管连通。

5.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：所述伞状骨架顶端的端部均为椭圆形弹簧卡扣，并对应卡扣在所述储液槽的孔洞上端。

6.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：还包括有“T”型带孔刮刀，所述“T”型带孔刮刀与伞骨架一一对应设置；所述“T”型带孔刮刀包括刮刀和弧形带孔抄板，刮刀一端通过铰接套设在外轴套管上的大轴承，所述大轴承位于伞骨架上方并靠近伞骨架，另一端连接弧形带孔抄板；弧形带孔抄板上设有导藻孔洞，且导藻孔洞能够与伞骨架伞面末端贴合对应；所述“T”型带孔刮刀之间连接有导藻管，导液管与弧形带孔抄板上导藻孔洞连通，且导液管一点连接位于悬浮底座上的集藻槽，另一端固定在轴架顶部。

7.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：还包括在线监测系统，所述在线监测系统包括水质监控探头和控制面板，所述水质监控探头设在悬浮底座内，用于在线监测培养液参数数据，并将数据实时反馈给位于悬浮底座上的控制面板。

8.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：还包括感光液压系统，包括光感应器、控制面板、连杆和液压泵，所述光感应器均布在导光板外侧表面，并与安装在悬浮底座上的控制面板连接；所述连杆垂直设置且与大半径圆形铁皮圈连接，其下端连接位于轴架下部的液压泵连接；控制面板能够根据光感应器信号连接控制液压泵，使其带动连杆升降。

9.根据权利要求1所述的一种光生物污水净化装置，其特征在于：还包括安装在悬浮底座一侧的出水抽滤装置，包括抽滤电机、抽滤器、过滤装置、出液口、出水管、出水阀和抽滤容器；所述过滤装置设置在抽滤容器内并将抽滤容器分为上下两层，抽滤容器下层设有带出水阀的出水管，所述抽滤容器上层对应连通悬浮底座上的进液口；所述过滤装置由上至下依次为细格栅、海绵、活性炭和滤膜；所述抽滤器通过抽滤电机连接抽滤容器下层。