CN107988053A - 一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，属于微藻培养技术领域，系统包括微藻生物膜培养器和循环水箱，微藻生物膜培养器通过支撑柱倾斜连接于循环水箱上端，支撑柱和循环水箱之间连接有弹性块，循环水箱通过水泵连接于微藻生物膜培养器，微藻生物膜培养器内部连接有培养板。上述的微藻生物膜培养系统结构简单，利用含氮磷废水进行微藻细胞的固定化生物膜培养，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除，实现了废水的深度脱氮除磷处理，使微藻培养收获较高效益。

Description

一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统

技术领域

本发明属于微藻培养技术领域，具体涉及一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统。

背景技术

微藻具有生长迅速、光合效率高等特点，能有效利用太阳能通过光合作用将无机营养盐、CO₂、H₂O等物质转化为有机化合物，并且藻类细胞中所含有的蛋白质、碳水化合物、油脂等成分具有极大的开发利用价值，目前已成功应用于食品、保健品、药品、动物饲料等行业的生产中。另外，微藻也被认为是目前已知的唯一可能替代化石燃料的原料。在生物能源领域具有广阔的开发利用前景。

目前，微藻培养方法主要以悬浮培养方法为主，如传统的跑道式培养系统、高效藻类塘以及各种封闭式光生物反应器等。在这些培养系统中微藻细胞呈个体悬浮生长状态，因而，所得的藻浓度较为有限，特别是当采用氮磷含量较低的废水等进行微藻培养时，所得的藻浓度则更为有限，极大地增加了后续藻液脱水、干化等环节的费用，故发明人采用微藻的固定化培养来弥补微藻收获量低，费用高的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，本系统结构简单，培养所获得的微藻生物膜具有较高的生物固体含量，微藻收获产量高，且可实现废水的深度净化，培养过程能预估微藻生物膜产量，微藻培养成本低、效益高。

本发明为解决上述技术问题所采取的方案为：一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，包括微藻生物膜培养器和循环水箱，微藻生物膜培养器通过支撑柱倾斜连接于循环水箱上端，支撑柱和循环水箱之间连接有弹性块，循环水箱通过水泵连接于微藻生物膜培养器，微藻生物膜培养器内部连接有培养板。微藻生物膜培养器提供微藻培养，微藻生物膜培养器与循环水箱之间连接，实现循环水箱内部的水体的循环使用，可实现废水的循环净化或培养液的充分利用，为节省微藻培养成本，采用含氮磷废水作为培养液，在水体循环中，可对废水实现深度的脱氮除磷处理；在培养板表面接种微藻细胞进行固定化培养，可获得具有较高生物固体含量的微藻生物膜，且可降低后续藻液脱水、干化的费用，减少微藻培养成本；弹性块连接于支撑柱和循环水箱之间，具有基本的支撑且提高微藻生物膜培养器安装稳定性的作用，当培养板表面的微藻在培养过程不断繁殖时，微藻生物膜培养器的总重量不断增加，使得支撑柱对弹性块产生更大的压力，增加弹性块的形变量，从而使得微藻生物膜培养器的倾斜角度变小，培养板表面的水流速度降低，提高对厚度增加的微藻生物膜的布水效果，提高微藻收获产量，且还可通过上述弹性块的形变量预估微藻生物膜的增重产量，为及时收获微藻生物膜提供极大便利，故弹性块的设置不仅可提高微藻生物膜培养器安装稳定性，还可调节微藻生物膜培养器倾斜角度，提高微藻收获产量，且还可在培养过程预估微藻生物膜产量，提升微藻生物膜收获及时性。上述的微藻生物膜培养系统结构简单，利用含氮磷废水进行微藻细胞的固定化生物膜培养，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除，实现了废水的深度脱氮除磷处理，使微藻培养收获较高效益。

为优化上述技术方案，所采取的措施还包括：微藻生物膜培养器的倾斜角度α为15~30°，微藻生物膜培养器包括培养板，培养板侧壁连接有玻璃罩，玻璃罩由盖板和底罩组成。微藻生物膜培养器所设有的倾斜角使得流过培养板表面的水流流速适当，适于微藻的固定化培养，为最佳的倾斜角度；培养板侧壁连接的玻璃罩具有透光性，微藻培养过程中的光源可利用自然光照或人工设置光源，玻璃罩对自然光照或人工设置光源均有较好的透光效果，能够满足微藻充分进行光合作用的需求；盖板和底罩为可拆卸式连接，便于培养人员在微藻收获时打开盖板进行收获，操作便利。

作为优选，微藻生物膜培养器顶部连接有布水器，微藻生物膜培养器底部设有出水孔，出水孔内部连接有超滤膜，布水器连接于水泵，所的出水孔与循环水箱连接。布水器对培养板表面的微藻生物膜进行均匀布水，为微藻生长提供充足的水分与营养物质；设置在出水孔内部的超滤膜能够有效防止随水游走的微藻进入循环水箱内部，保证系统的正常工作，且被阻拦的微藻还能够在超滤膜内壁生长繁殖，降低微藻的流失率。

作为优选，培养板为聚乙烯塑料材质，培养板表面均布有凹陷的培养槽，培养槽为横向的三角柱形，培养槽在靠近微藻生物膜培养器顶部的一侧连接有槽槛。培养板采用聚乙烯塑料材质，可提高微藻固定化培养效果。培养槽可作为初始接种空间，凹陷设有的培养槽可避免布水水流对刚接种的微藻的冲刷，降低微藻流失率，提高微藻收获量；且当收获微藻生物膜时，凹陷的培养槽可有效保留种微藻细胞，以供后续培养的需要，提高操作便利性，降低培养接种成本。槽槛阻拦了布水水流对培养槽内部微藻的直接冲刷，且增加了微藻可生长繁殖的面积，提高微藻收获量，提高微藻生物膜的生物固体含量。

作为优选，循环水箱一侧底端连接有循环水出口和水箱出水口，循环水箱另一侧的上端面设有水箱进水口，水箱出水口位于循环水出口上端，循环水出口连接于水泵，水箱进水口表面连接有钢丝网，水箱进水口与微藻生物膜培养器连接。循环水箱的水箱进水口和循环水出口，控制了微藻培养的布水和水体在循环水箱内部的停留时间，进出水可采用连续进出水或间歇进出水，通过进出水操作，使废水在水箱中的平均停留时间控制在合理的范围内；钢丝网为微藻生物膜培养器提供连接支撑，且可使经过微藻培养后的水体回流至循环水箱。

作为优选，弹性块为内部中空的长方体，弹性块的上下底面的材料为板材，弹性块的侧面的材料为软质胶，弹性块内部垂直连接有弹簧。板材将支撑柱对弹性块的压力分散，使得弹簧能均匀发生形变，提高产量预估准确性；软质胶能够对弹簧起到保护作用，避免弹簧长期暴露于流动空气中发生绣化的情况，软质胶材质较软，可在不影响弹簧变形的情况下为弹性块的侧面提供支撑，有效防止弹簧向一侧倾斜，提高微藻生物膜培养器安装稳定性，且提高产量预估的可实施性。

作为优选，微藻生物膜培养器顶部连接有布水器，微藻生物膜培养器底部设有出水孔，循环水箱一侧的侧壁连接有水箱出水口和循环水出口，循环水箱另一侧的上端面设有水箱进水口，出水孔与水箱进水口连接，循环水出口通过水泵与布水器连接。上述连接实现看循环水箱内部培养液的循环利用，可实现对废水的深度净化；当废水达到净化要求时，通过水箱出水口排出，水箱出水口与循环水出口分开设置，避免了废水净化过程水质的相互影响，提高废水净化效果。

作为优选，微藻培养系统的微藻培养方法为：将培养液输入循环水箱内部，在培养板表面接种微藻细胞；水泵将循环水箱内部的培养液泵入布水器，培养液经布水器布水后均匀流过微藻生物膜表面，最终流回至循环水箱内部；待微藻生物膜生长至收获厚度后，刮取表面的微藻生物膜完成微藻的收获；培养板表面残留的微藻生物作为种微藻细胞继续培养。上述培养方法可操作性强，实施性高，利于大规模的微藻培养，实现了微藻的生物膜固定化培养，可获得较高的生物固体含量的微藻生物膜，且在微藻收获时留有一定量的微藻生物在培养板表面作为种微藻细胞，使得微藻的后续培养无需重新接种，省去了繁琐的接种过程，降低培养人员的劳动强度，且降低微藻固定化培养的总成本，具有较高的微藻培养效益。

作为优选，微藻生物膜的收获厚度为2.0~6.0mm，所收获的微藻生物膜的干重含量为4.5%~8%。按照上述微藻收获厚度进行收获时，不仅所收获的微藻细胞均有较高活性，利于再次的微藻培养，还使微藻生物膜具有较高的生物固体含量，提高采收产量，为最佳的收获厚度。

作为优选，培养液为专用微藻培养液和含氮磷的废水中的一种。培养液具有多种选择，提高了培养方法的适应性和可操作性；专用微藻培养液可采用BG11培养基，市场上可购买，便于培养；也可采用含氮磷的废水作为培养液，在节省微藻培养成本的同时进行废水的深度净化，提高微藻培养效益。

作为优选，培养液采用TN含量为5.0~15mg/L，TP含量为0.2~1.0mg/L的废水，废水在循环水箱内部的停留时间为1.0~3.0d。上述废水中TN和TP含量与废水停留时间较为适宜，能够保证微藻生物膜培养过程所需的营养成分，获得具有较高生物固体含量的微藻生物膜，也能够实现废水的深度脱氮除磷，其他废水的停留时间可按照上述含量与停留时间的关系进行估算，均可得到较好的收益。

与现有技术相比，本发明的有益效果为:1）上述的微藻生物膜培养系统结构简单，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除；2）弹性块的设置不仅可提高微藻生物膜培养器安装稳定性，还可调节微藻生物膜培养器倾斜角度，提高布水效果，且还可预估微藻生物膜产量，提升微藻生物膜收获及时性；3）培养槽可避免布水水流对刚接种的微藻的冲刷，降低微藻流失率，还可有效保留种微藻细胞，以供后续培养的需要，提高操作便利性；4）微藻培养方法可操作性强，实施性高，可获得较高的生物固体含量的微藻生物膜，且微藻的后续培养无需重新接种，省去了繁琐的接种过程，降低培养人员的劳动强度。

本发明采用了上述技术方案提供一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。

附图说明

图1为本发明实施例3的系统流程示意图；

图2为本发明的系统结构示意图；

图3为本发明的循环水箱的主视图；

图4为本发明的循环水箱的俯视图；

图5为本发明微藻生物膜培养器的截面图；

图6为本发明培养板的主视图的局部放大图；

图7为本发明培养板的俯视图的局部放大图；

图8为本发明弹性块的结构示意图；

图9为本发明实施例3的系统流程框图；

图10为本发明实施例4的微藻细胞生物量随微藻培养时间的变化示意图。

附图标记说明：1微藻生物膜培养器；2支撑柱；3循环水箱；3a水箱出水口；3b循环水出口；3c水箱进水口；4弹性块；4a板材；4b弹簧；4c软质胶；5水泵；6盖板；7底罩；8培养板；8a培养槽；8b槽槛；9布水器；10超滤膜；11出水孔；a循环水出水；b培养液进水；c微藻培养；d培养液出水；e水箱进水；f水箱出水。

具体实施方式

以下结合附图和实施例作进一步详细描述：

实施例1：

如图1、5所示，一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，包括微藻生物膜培养器1和循环水箱3，微藻生物膜培养器1倾斜连接于循环水箱3上端，循环水箱3连接于微藻生物膜培养器1，微藻生物膜培养器1内部连接有培养板8。微藻生物膜培养器1的优选倾斜角度α为18°，微藻生物膜培养器1所设有的倾斜角使得流过培养板8表面的水流流速适当，适于微藻的固定化培养，为最佳的倾斜角度。微藻生物膜培养器1包括培养板8，培养板8侧壁连接有玻璃罩，玻璃罩由盖板6和底罩7组成。微藻生物膜培养器1所设有的倾斜角使得流过培养板8表面的水流流速适当，适于微藻的固定化培养，为最佳的倾斜角度；培养板8侧壁连接的玻璃罩具有透光性，微藻培养过程中的光源可利用自然光照或人工设置光源，玻璃罩对自然光照或人工设置光源均有较好的透光效果，能够满足微藻充分进行光合作用的需求；盖板6和底罩7为可拆卸式连接，便于培养人员在微藻收获时打开盖板6进行收获，操作便利。微藻生物膜培养器1顶部连接有布水器9，微藻生物膜培养器1底部设有出水孔11，布水器9连接于水泵5循环水箱3一端，出水孔11与循环水箱3另一端连接，微藻生物膜培养器1与循环水箱3之间连接，实现循环水箱3内部的水体的循环使用，可实现废水的循环净化或培养液的充分利用，为节省微藻培养成本。培养板8为聚乙烯塑料材质，培养板8采用聚乙烯塑料材质，可提高微藻固定化培养效果。

微藻培养系统的微藻培养方法为：将培养液输入循环水箱3内部，在培养板8表面接种微藻细胞；将培养液泵入布水器9，培养液经布水器9布水后均匀流过微藻生物膜表面，最终流回至循环水箱3内部；待微藻生物膜生长至收获厚度后，刮取表面的微藻生物膜完成微藻的收获；培养板8表面残留的微藻生物作为种微藻细胞继续培养。上述培养方法可操作性强，实施性高，利于大规模的微藻培养，实现了微藻的生物膜固定化培养，可获得较高的生物固体含量的微藻生物膜，且在微藻收获时留有一定量的微藻生物在培养板8表面作为种微藻细胞，使得微藻的后续培养无需重新接种，省去了繁琐的接种过程，降低培养人员的劳动强度，且降低微藻固定化培养的总成本，具有较高的微藻培养效益。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例2：

如图2~8所示，本实施例在实施例1的基础上，进一步优化方案为：微藻生物膜培养器1通过支撑柱2倾斜连接于循环水箱3上端，支撑柱2和循环水箱3之间连接有弹性块4，循环水箱3通过水泵5连接于微藻生物膜培养器1，微藻生物膜培养器1内部连接有培养板8。微藻生物膜培养器1提供微藻培养，微藻生物膜培养器1与循环水箱3之间连接，实现循环水箱3内部的水体的循环使用，可实现废水的循环净化或培养液的充分利用，为节省微藻培养成本，采用含氮磷废水作为培养液，在水体循环中，可对废水实现深度的脱氮除磷处理；在培养板8表面接种微藻细胞进行固定化培养，可获得具有较高生物固体含量的微藻生物膜，且可降低后续藻液脱水、干化的费用，减少微藻培养成本；弹性块4连接于支撑柱2和循环水箱3之间，具有基本的支撑且提高微藻生物膜培养器1安装稳定性的作用，当培养板8表面的微藻在培养过程不断繁殖时，微藻生物膜培养器1的总重量不断增加，使得支撑柱2对弹性块4产生更大的压力，增加弹性块4的形变量，从而使得微藻生物膜培养器1的倾斜角度变小，培养板8表面的水流速度降低，提高对厚度增加的微藻生物膜的布水效果，提高微藻收获产量，还可通过弹性块4的形变量预估微藻生物膜的增重产量，为及时收获微藻生物膜提供极大便利，故弹性块4的设置不仅可提高微藻生物膜培养器1安装稳定性，还可调节微藻生物膜培养器1倾斜角度，提高布水效果，且还可预估微藻生物膜产量，提升微藻生物膜收获及时性，提高微藻培养便利性。上述的微藻生物膜培养系统结构简单，利用含氮磷废水进行微藻细胞的固定化生物膜培养，既实现了微藻的生物膜固定化培养，获得较高生物固体含量的微藻生物膜，同时也实现了对所用废水中氮磷的深度去除，实现了废水的深度脱氮除磷处理。

微藻生物膜培养器1顶部连接有布水器9，微藻生物膜培养器1底部设有出水孔11，出水孔11内部连接有超滤膜10，布水器9连接于水泵5，所的出水孔11与循环水箱3连接。布水器9对培养板8表面的微藻生物膜进行均匀布水，为微藻生长提供充足的水分与营养物质；设置在出水孔11内部的超滤膜10能够有效防止随水游走的微藻进入循环水箱3内部，保证系统的正常工作，且被阻拦的微藻还能够在超滤膜10内壁生长繁殖，降低微藻的流失率。

培养板8表面均布有凹陷的培养槽8a，培养槽8a为横向的三角柱形，培养槽8a在靠近微藻生物膜培养器1顶部的一侧连接有槽槛8b。培养槽8a可作为初始接种空间，凹陷设有的培养槽8a可避免布水水流对刚接种的微藻的冲刷，降低微藻流失率，提高微藻收获量；且当收获微藻生物膜时，凹陷的培养槽8a可有效保留种微藻细胞，以供后续培养的需要，提高操作便利性。槽槛8b阻拦了布水水流对培养槽8a内部微藻的直接冲刷；且增加了微藻可生长繁殖的面积，提高微藻收获量，提高微藻生物膜的生物固体含量。

循环水箱3一侧底端连接有循环水出口3b和水箱出水口3a，循环水箱3另一侧的上端面设有水箱进水口3c，水箱出水口3a位于循环水出口3b上端，循环水出口3b连接于水泵5，水箱进水口3c表面连接有钢丝网，水箱进水口3c与微藻生物膜培养器1连接。循环水箱3的水箱进水口3c和循环水出口3b，控制了微藻培养的布水和水体在循环水箱3内部的停留时间，进出水可采用连续进出水或间歇进出水，通过进出水操作，使废水在水箱中的平均停留时间控制在合理的范围内；钢丝网为微藻生物膜培养器1提供连接支撑，且可使经过微藻培养后的水体回流至循环水箱3。

弹性块4为内部中空的长方体，弹性块4的上下底面的材料为板材4a，弹性块4的侧面的材料为软质胶4c，弹性块4内部垂直连接有弹簧4b。板材4a将支撑柱2对弹性块4的压力分散，使得弹簧4b能均匀发生形变，提高产量预估准确性；软质胶4c能够对弹簧4b起到保护作用，避免弹簧4b长期暴露于流动空气中发生绣化的情况，软质胶4c还可提供支撑，有效防止弹簧4b向一侧倾斜，提高微藻生物膜培养器1安装稳定性，且提高产量预估的可实施性。

上述软质胶4c的制备方法为：取顺丁橡胶55份、氯丁橡胶37份、硅藻土3份、煅烧陶土30份、微晶石蜡1份、古马隆树脂3份加入密炼机中，加压13Mpa塑炼，当温度达到105℃时，排胶，在开练机上进行厚通，棍距为11mm，然后下片；把塑炼好的胶料投入密炼机中，加压混炼1.5分钟，然后投入硼酸锌5份、腰果壳油2份、氧化镁8份、防老剂NBC0.05份、促进剂DM0.7份、硬脂酸1.1份，加压混炼1分钟，然后加入DL-初油氨基酸0.02份，炭黑1份、氧化锌0.8份、柠檬酸三丁酯2.4份，进行加压混炼，压力为13Mpa, 当温度达到100℃时，加入硫磺1.1份、促进剂TMTD0.3份、共交联剂TCY0.8份进行加压混炼，当温度达到115℃时，排胶，在开炼机进行厚通，然后出片即可。上述制备方法所制得的橡胶密封圈的密封效果好，且具有优异的弹性以及柔软性。其中DL-初油氨基酸中D-初油氨基酸和L-初油氨基酸的重量比为1:0.2，加入的具有特殊比例的DL-初油氨基酸与柠檬酸三丁酯具有协同作用，可在后续的橡胶硫化中使硫磺活化，降低橡胶与硫磺的交联温度，提高橡胶与硫磺的交联反应速度和程度，使得所制得的软质胶4c具有优异的弹性以及柔软性，使得软质胶4c不仅能够同时跟随弹簧4b发生形变，避免影响微藻产量的预估，还可对弹性块4的侧面实现必要的支撑，避免弹簧4b发生一侧倾斜的现象，实现准确的微藻产量预估，同时所得到的软质胶4c的橡胶分子稳定性高，可赋予软质胶4c优异的尺寸稳定性和抗老化性，实现对弹簧4b的密封保护，且延长软质胶4c使用寿命。

微藻生物膜培养器1顶部连接有布水器9，微藻生物膜培养器1底部设有出水孔11，循环水箱3一侧的侧壁连接有水箱出水口3a和循环水出口3b，循环水箱3另一侧的上端面设有水箱进水口3c，出水孔11与水箱进水口3c连接，循环水出口3b通过水泵5与布水器9连接。上述连接实现看循环水箱3内部培养液的循环利用，可实现对废水的深度净化；当废水达到净化要求时，通过水箱出水口3a排出，水箱出水口3a与循环水出口3b分开设置，避免了废水净化过程水质的相互影响，提高废水净化效果。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例3：

结合图1的系统流程示意图和图9的系统流程框图为本系统的工作流程做进一步的详述：将培养液通过培养液进水b均布于微藻生物膜表面，进行微藻培养c，将经过微藻生物膜吸收后的培养液出水d通过水箱进水e回流至循环水箱3中，培养人员抽取循环水箱3中的培养液进行水质检测，若水质检测达标，则由水箱出水g排出循环水箱3，若水质检测未达标，则通过循环水出水a输送回培养液进水b处重新进行微藻生物膜培养，当水质监测达标后，换成新的培养液直至微藻生物膜培养结束。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例4：

如图2~8所示，一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，采用本微藻培养系统进行的微藻培养：优选培养方法为：选取雨生红球藻作为培养微藻，将TN含量为10mg/L，TP含量为0.8mg/L的废水作为培养液输入循环水箱3内部，且在培养板8表面接种微藻细胞，初始接种密度为32g/m²；培养光源选取为日光灯，光强为3150lx，光暗周期为12h/12h，培养温度控制为25℃；水泵5将循环水箱3内部的培养液泵入布水器9，培养液经布水器9布水后均匀流过微藻生物膜表面，最终流回至循环水箱3内部，控制培养液在循环水箱3内部的停留时间为1.5d；待微藻生物膜生长至收获厚度为3.5mm后，刮取表面的微藻生物膜完成微藻的收获；藻细胞的初始生物量为5.6 g/m²，其藻细胞生物量随培养时间的变化如图10所示，在上述培养方法的培养下，藻细胞的生物固体含量几乎处于线性增长的情况，具有较强的生物量积累能力，在第7天进行收获时，生物量达到80.2 g/m²，所收获的微藻生物膜的干重含量为7.8%，具有较好收益。

本实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，在此不作详细叙述。

实施例5：

取实施例2的微藻培养系统和方法进行微藻培养时对废水中TN、TP含量去除率实验，进行6组废水净化试验，控制每次试验的废水量相同，选取小球藻作为培养微藻，试验中微藻初始接种密度13g/m²，微藻收获厚度为4.5mm，测试废水进水中实际初始TN、TP浓度以及出水中TN、TP浓度，其吸收去除率计算公式为：

η（%）= *100%，其中，η为去除率，W₀为进水中元素初始浓度（mg/L），W_e为出水中元素浓度（mg/L）

实验结果如下表：

由上表实验数据可看出，本微藻培养系统利用固定化微藻培养进行废水的深度净化，在培养中对TN的去除率达到90%以上，对TP的去除率达到95%以上，去除效果好且稳定性较高，可得出本微藻培养系统在实现固定化微藻培养的同时，能够对废水进行深度净化。

上述实施例中的常规技术连接或现有技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细描述。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，包括微藻生物膜培养器（1）和循环水箱（3），其特征在于：所述的微藻生物膜培养器（1）通过支撑柱（2）倾斜连接于循环水箱（3）上端，所述的支撑柱（2）和循环水箱（3）之间连接有弹性块（4），所述的循环水箱（3）通过水泵（5）连接于微藻生物膜培养器（1），所述的微藻生物膜培养器（1）内部连接有培养板（8）。

2.根据权利要求1所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的微藻生物膜培养器（1）的倾斜角度α为15~30°，所述的微藻生物膜培养器（1）包括培养板（8），所述的培养板（8）侧壁连接有玻璃罩，所述的玻璃罩由盖板（6）和底罩（7）组成。

3.根据权利要求1所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的微藻生物膜培养器（1）顶部连接有布水器（9），所述的微藻生物膜培养器（1）底部设有出水孔（11），所述的出水孔（11）内部连接有超滤膜（10），所述的布水器（9）连接于水泵（5），所的出水孔（11）与循环水箱（3）连接。

4.根据权利要求1所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的培养板（8）为聚乙烯塑料材质，所述的培养板（8）表面均布有凹陷的培养槽（8a），所述的培养槽（8a）为横向的三角柱形，所述的培养槽（8a）在靠近微藻生物膜培养器（1）顶部的一侧连接有槽槛（8b）。

5.根据权利要求1所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的循环水箱（3）一侧底端连接有循环水出口（3b）和水箱出水口（3a），所述的循环水箱（3）另一侧的上端面设有水箱进水口（3c）,所述的水箱出水口（3a）位于循环水出口（3b）上端，所述的循环水出口（3b）连接于水泵（5），所述的水箱进水口（3c）表面连接有钢丝网，所述的水箱进水口（3c）与微藻生物膜培养器（1）连接。

6.根据权利要求1所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的弹性块（4）为内部中空的长方体，所述的弹性块（4）的上下底面的材料为板材（4a），所述的弹性块（4）的侧面的材料为软质胶（4c），所述的弹性块（4）内部垂直连接有弹簧（4b）。

7.根据权利要求1~6所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的微藻培养系统的微藻培养方法为：将培养液输入循环水箱（3）内部，在培养板（8）表面接种微藻细胞；水泵（5）将培养液泵入布水器（9），培养液经布水器（9）布水后均匀流过微藻生物膜表面，最终流回至循环水箱（3）内部；待微藻生物膜生长至收获厚度后，刮取表面的微藻生物膜完成微藻的收获；培养板（8）表面残留的微藻生物作为种微藻细胞继续培养。

8.根据权利要求7所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的收获厚度为2.0~6.0mm，所收获的微藻生物膜的干重含量为4.5%~8%。

9.根据权利要求7所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的培养液为专用微藻培养液和含氮磷的废水中的一种。

10.根据权利要求7所述的一种实现固定化培养及废水深度净化的微藻培养系统，其特征在于：所述的培养液采用TN含量为5.0~15mg/L，TP含量为0.2~1.0mg/L的废水，所述的废水在循环水箱（3）内部的停留时间为1.0~3.0d。