CN113684110A - 一种微藻磁絮凝采分设备及其采分方法 - Google Patents

Abstract

一种微藻磁絮凝采分设备及其采分方法，包括：架体、光圈阀机构、电机丝杠机构、电磁穿孔盘、进出液系统、弹簧插销机构；在架体上还设置有分隔板，分隔板和光圈阀机构将采分设备分成顶部注药腔、中部混合腔和底部分离腔，架体中轴线方向上，设置有电机丝杠机构，电机丝杠机构包括伺服电机、升降螺母和丝杠，在升降螺母的外侧固定安装有电磁穿孔盘，分隔板上设置有弹簧插销机构，在分隔板上相对电磁穿孔盘的通孔位置设置有锥孔，在锥孔内插接有插销，插销的总高度与对应架体内能够容纳的微藻藻液量呈正相关。通过该技术方案，解决了现有技术中的磁絮凝法难以回收纳米磁粉、需要设置外部磁场、成本较高的问题。

Description

一种微藻磁絮凝采分设备及其采分方法

技术领域

本发明涉及水处理领域，尤其涉及一种微藻磁絮凝采分设备及其采分方法。

背景技术

微藻在污水处理领域具有良好的功能性。首先由于在生长过程中微藻可以大量吸收氮磷等营养元素，其在脱氮除磷，降解 COD 方面有极高的效率，其对污水的净化效果甚至强于一些工程菌。除此之外，微藻还可以固定污水中的二氧化碳，提高 pH，消灭病原微生物，最后微藻可以去除水中残留的重金属，还可以对吸附后的重金属实现解析和回收。因此，利用污水培养微藻，实际上就是取代了相同量污水的水处理过程。微藻在吸收氮磷碳同时，微藻可以生产萜类天然产物，异戊二烯，法尼稀，鲨烯，柠檬烯等高价值产品，合成反应为微藻中的甘油三脂和醇类在特定催化剂作用下经过酯交换得到的甘油三酯，用于生产微藻生物柴油。基于以上两种微藻的用途，产生了利用污水培养微藻进而生产生物柴油的工艺。污水培养微藻生产生物柴油工艺不仅避免了新鲜水，氮肥磷肥的消耗，还通过水处理过程的取代实现了环境效益的进一步增加，实现了双赢。

在微藻提油工艺中，微藻收获工艺优化是微藻生物柴油工业化和提高经济费效比的关键环节。微藻收获可以采用离心法、气浮法、过滤法等方式，近年来，研究人员研究了磁絮凝法实现微藻的采收，但是其采用的磁絮凝纳米材料造价较高，因此需要设计一套可以针对磁絮凝采收工艺的可回收纳米材料设备。同时，磁絮凝法在应用中通常需要设置外加磁场，同样增加了该工艺的使用成本，基于此，需要设计一套可以降低磁絮凝工艺使用成本的微藻磁絮凝采分设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微藻磁絮凝采分设备及其采分方法，以解决现有技术中的磁絮凝法难以回收纳米磁粉、需要设置外部磁场、成本较高的技术问题。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：

一种微藻磁絮凝采分设备，包括：架体、光圈阀机构、电机丝杠机构、电磁穿孔盘、进出液系统、弹簧插销机构；架体由上部罩和底座构成，上部罩的最底侧具有外翻的上圈座，底座的最顶部设置有外翻的下圈座，光圈阀机构设置在上圈座和下圈座之间，上部罩内部靠上位置，还设置有分隔板，分隔板和光圈阀机构将采分设备分成顶部注药腔和中部混合腔以及底部分离腔三部分，架体中轴线方向上，设置有电机丝杠机构，电机丝杠机构包括伺服电机、升降螺母以及丝杠，在升降螺母的外侧，固定安装有电磁穿孔盘，在电磁穿孔盘的盘面上，嵌套有多个圆形的电磁铁，电磁铁内部布置有线圈，线圈通电会产生磁场，在每个电磁铁的中心设置有通孔，在分隔板上，设置有弹簧插销机构，在分隔板上每个相对电磁穿孔盘的通孔位置，设置有锥孔，在每个锥孔内，插接有插销，插销具有三部分，分别为顶部锥体、中间圆柱体以及底部阻塞柱，在插销顶部锥体的顶部，设置有压缩弹簧，弹簧的一端固定在插销顶部，另一端固定在顶部注药腔的顶壁上，插销的总高度与对应架体内能够容纳的微藻藻液量呈正相关。

在上部罩和底座的内壁上，设置有导向条，电磁穿孔盘呈圆盘状且其外径与上部罩和底座的内径相匹配，并且在电磁穿孔盘的外周设置有与导向条匹配的导向槽，当光圈阀叶片完全打开后，叶片被收进上圈座和下圈座之间的空间内，由此可以保证电磁穿孔盘可下降从中部混合腔进入底部分离腔，导向条在光圈阀处被分隔成两段，分隔的距离等于光圈阀叶片的厚度，光圈阀叶片的厚度小于电磁穿孔盘的厚度。

顶部锥体的锥度大于锥孔的锥度，锥体的最大外径定于锥孔的最大孔径，中间圆柱体的外径小于锥孔的最小孔径，底部阻塞柱外径小于中间圆柱体的外径，并且底部阻塞柱的外径等于电磁穿孔盘上通孔的内径，阻塞柱可以自由的插入通孔内部，阻塞柱由可被磁铁吸附的钢材制成。

进出液系统包括在顶部注药腔的上部的上部罩顶端面上，开设有注药孔，注药孔直通顶部注药腔，在中部混合腔周侧的上部罩侧壁上，开设有注液孔，注液孔直通中部混合腔，在底座的侧壁上，开设有进液孔和出液孔。

在电磁穿孔盘盘面的两侧上，还设置有距离传感器，位于电磁穿孔盘顶部的距离传感器可以检测盘面至分隔板之间的距离，位于电磁穿孔盘底部的距离传感器可以检测盘底距离藻液液面之间的距离。

一种微藻磁絮凝采分方法，其采用前述的微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：该采分方法具体包括以下步骤：

S1：初始待机状态；在该初始待机状态下，电磁穿孔盘停留在最顶部位置，光圈阀呈打开状态以连通中部混合腔和底部分离腔，电磁穿孔盘上距离传感器检测到盘面具分隔板距离为0，电磁穿孔盘上电磁铁通电，每个插销上的阻塞柱被磁性吸引至电磁穿孔盘上的通孔内，同时插销被电磁穿孔盘顶起，锥孔呈打开状态；

S2：加注磁性粉末和藻液；通过注药孔向顶部注药腔内灌入纳米磁性粉末，通过注液孔向中部混合腔内注入藻液，待电磁穿孔盘盘底的距离传感器检测到盘底至液面距离为L时停止；该距离L大于等于插销的总高度；

S3：磁性粉末提取；驱动电机带动电磁穿孔盘下降距离L后停止，由此使的磁性粉末通过锥孔和插销的间隙从顶部注药腔进入到分隔板与电磁穿孔盘盘面之间的空间内；

S4：粉液混合；对电磁穿孔盘上电磁铁断电，电磁穿孔盘磁性消失后，驱动电机运行，带动电磁穿孔盘下降，当下降至架体底部最低位置后，再驱动电机反转使电磁穿孔盘返回至该步骤的初始位置处；

S5：絮凝物采收；重新开启电磁穿孔盘上的电磁铁，驱动电机正反转，进而使电磁穿孔盘不断在藻液内部升降，完成对磁絮凝物的吸附收集，最终将电磁穿孔盘将至最低位置，使吸附有磁絮凝物的电磁穿孔盘完全处于底部分离腔内部，随后关闭电磁穿孔盘上的电磁铁；

S6：絮凝物分离；关闭光圈阀机构，使得光圈阀将中部混合区和底部分离区完全分离；打开出液孔放掉底部分离腔内的多余液体；随后从进液孔通入分离溶剂，将絮凝物上的磁性粉末溶解至分离溶剂内部，随后再将该分离溶剂从出液孔排出；排除后的分离溶剂再经过质液分离工序即可完成对纳米磁性粉末的回收；此时底部分离腔内仅留存有采收到的微藻细胞絮凝物，再从进液孔通入微藻细胞提取液，并从出液口流出通入提油工序装置，实现藻细胞的采收。

本发明的有益效果是:

1、升降式电磁穿孔盘的设置以及电磁穿孔盘上电磁铁以及通孔的设置既实现了纳米磁粉与藻液的混合，也实现了对磁粉的定量量取，还实现了对磁絮凝法过程中外加磁场的产生，无需再设置外加磁场装置，极大的降低了该工艺的使用成本。

2、通过将架体分成顶部注药腔和中部混合腔以及底部分离腔三部分，使得在同一个架体内部可以同时实现纳米磁粉的量取、微藻与磁粉的混合以及磁粉与微藻絮凝物的分离，简化该设备结构；

3、由于电磁穿孔盘上通孔的设置，随着电磁穿孔盘在藻液中升降，藻液会通过该通孔进行流动，从而促进纳米磁性粉末与微藻细胞的混合，也方便电磁穿孔盘进行升降运动；

4、锥孔的锥口朝向顶部注药腔逐渐增加，顶部锥体的锥度大于锥孔的锥度，锥体的最大外径定于锥孔的最大孔径，中间圆柱体的外径小于锥孔的最小孔径，由此保证插销可以完全封堵主锥孔而不被纳米磁性粉末堵塞；

5、底部阻塞柱外径小于中间圆柱体的外径，并且底部阻塞柱的外径等于电磁穿孔上通孔的内径，阻塞柱可以自由的插入通孔内部，阻塞柱由可被磁铁吸附的钢材制成，该设计将电磁穿孔盘与弹簧插销结构结合，使得弹簧插销可以通过磁性被电磁穿孔盘进行运动控制，提高了磁粉的下降效率，避免了磁粉在量取时与液体的混合；

6、当光圈阀叶片完全打开后，叶片被收进上圈座和下圈座之间的空间内，由此可以保证电磁穿孔盘可下降从中部混合腔进入底部分离腔，导向条在光圈阀处被分隔成两段，分隔的距离等于光圈阀叶片的厚度，光圈阀叶片的厚度小于电磁穿孔盘的厚度，由此可以保证电磁穿孔盘可以被两段分离的导向条顺利的导向进入底部分离腔；

7、在进行磁性粉末提取时，此时电磁穿孔盘由于仍保持着磁性，因此可以驱使磁性粉末进入到盘面顶部的空间，同时插销在盘面磁性和压缩弹簧的共同作用下逐步下降，关闭锥孔通道。此时下降距离L与盘面和分隔板内所形成的圆柱空间内的纳米磁性粉末体积是确定的，也就是说，该下降距离L、插销长度L是根据该采分设备藻液的体量进行设定相关的，该磁性粉末一次提取的数量可以恰好满足对应采分管体内部藻液的分离需求，做到了不浪费纳米粉末，节约成本的技术效果。

附图说明

图1是本发明微藻磁絮凝采分设备结构示意图；

图2是本发明电磁穿孔盘的结构示意图；

图3是本发明弹簧插销机构示意图；

图4是本发明光圈阀机构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示为该微藻磁絮凝采分设备结构示意图，该采分设备包括架体1，架体1总体呈圆柱体结构，由上部罩11和底座12构成，上部罩11呈倒扣的圆柱罩体结构，底座12呈开口朝上的圆柱形凹槽结构。上部罩11的最底侧具有外翻的上圈座13，底座12的最顶部设置有外翻的下圈座14。上部罩11和底座12通过上圈座13和下圈座14相互接合形成密封机构。在上圈座13和下圈座14之间，还设置有光圈阀机构2，光圈阀机构2在闭合状态下可以将上部罩11和底座12隔开。在上部罩11内部靠上位置，还设置有分隔板15，分隔板15将上部罩11分成顶部注药腔A和中部混合腔B。当上部罩11和底座12之间的光圈阀机构2关闭状态下，光圈阀机构2与底座12的凹槽构成了封闭的底部分离腔C。

在架体1中轴线方向上，设置有电机丝杠机构3。电机丝杠机构3包括伺服电机31、升降螺母32以及丝杠33。伺服电机31设置于上部罩11最顶部，输出端朝下并与丝杠33驱动连接，丝杠33的一端转动安装在上部罩11的分隔板15上并从分隔板15伸出后与电机31驱动连接，丝杠33的另一端转动安装在底座13的最底面上。升降螺母32套设在丝杠33上。在升降螺母32的外侧，固定安装有电磁穿孔盘4。在上部罩11和底座12的内壁上，设置有导向条16。电磁穿孔盘4呈圆盘状且其外径与上部罩11和底座12的内径相匹配，并且在电磁穿孔盘4的外周设置有与导向条16匹配的导向槽41。在导向条16的导向作用和升降螺母32的驱动作用下，可以试想电磁穿孔盘4在中部混合腔B以及底部分离腔C内作升降运动。

在顶部注药腔A的上部的上部罩11顶端面上，开设有注药孔51，注药孔51直通顶部注药腔A，用于将纳米磁粉注入顶部注药腔A内。在中部混合腔B周侧的上部罩11侧壁上，开设有注液孔52，注液孔52直通中部混合腔B，用于将藻液注入混合腔B内部。在底座12的侧壁上，开设有进液孔53和出液孔54。进液孔53和出液孔54直通底部分离腔C，可以分别实现底部分离腔C内冲洗液的进入以及的磁性纳米液体和微藻细胞液体的流出。

如图2所示为电磁穿孔盘4的结构示意图，电磁穿孔盘4整体呈圆盘状，在圆盘周侧设置有对称的两个导向槽41。在电磁穿孔盘4的盘面上，嵌套有多个圆形的电磁铁42。电磁铁42内部布置有线圈，线圈通电会产生磁场。在每个电磁铁42的中心设置有通孔43。电磁穿孔盘4的中心与升降螺母32固定。当电磁穿孔盘上的电磁铁42通电后，电磁穿孔盘4上产生的磁场会吸附纳米磁性粉末与微藻细胞结合形成的絮凝物，随着电磁穿孔盘的升降，会加速磁性絮凝物的吸附，并最终将全部磁性絮凝物吸附于电磁穿孔盘4上。由于电磁穿孔盘4上通孔43的设置，随着电磁穿孔盘4在藻液中升降，藻液会通过该通孔43进行流动，从而促进纳米磁性粉末与微藻细胞的混合，也方便电磁穿孔盘4可以进行升降运动。在电磁穿孔盘4盘面的两侧上，还设置有距离传感器，位于电磁穿孔盘4顶部的距离传感器可以检测盘面至分隔板15之间的距离，位于电磁穿孔盘4底部的距离传感器可以检测盘底距离藻液液面之间的距离。

如图3为本申请中的弹簧插销机构示意图。在上部罩11的分隔板15上，设置有弹簧插销机构6。在分隔板15上每个相对电磁穿孔盘4的通孔4位置，设置有锥孔151，该锥孔151的锥口朝向顶部注药腔A逐渐增加。在每个锥孔151内，插接有插销61，插销61具有三部分，分别为顶部锥体611、中间圆柱体612以及底部阻塞柱613。其中，顶部锥体611的锥度大于锥孔151的锥度，锥体611的最大外径定于锥孔151的最大孔径，中间圆柱体612的外径小于锥孔151的最小孔径，由此保证插销6可以完全封堵主锥孔151而不被纳米磁性粉末堵塞。插销61的底部阻塞柱613外径小于中间圆柱体612的外径，并且底部阻塞柱613的外径等于电磁穿孔盘4上通孔4的内径，阻塞柱613可以自由的插入通孔43内部，阻塞柱613由可被磁铁吸附的钢材制成。在插销6顶部锥体611的顶部，设置有压缩弹簧62，弹簧62的一端固定在插销61顶部，另一端固定在顶部注药腔A的顶壁上，由此保证插销61始终能有封堵锥孔151的趋势。

光圈阀机构2设置在上圈座13和下圈座14之间，当光圈阀叶片完全打开后，叶片被收进上圈座13和下圈座14之间的空间内，由此可以保证电磁穿孔盘4可下降从中部混合腔B进入底部分离腔C。导向条16在光圈阀处被分隔成两段，分隔的距离等于光圈阀叶片的厚度，光圈阀叶片的厚度小于电磁穿孔盘4的厚度，由此可以保证电磁穿孔盘4可以被两段分离的导向条16顺利的导向进入底部分离腔C。光圈阀机构2在完全关闭状态下，光圈阀叶片会紧密包围中央的丝杠，从而将中部混合腔与底部分离腔分隔。

下面对上述微藻磁絮凝采分设备的具体工作方法进行阐述。该采分方法具体包括以下步骤：

S1：初始待机状态。在该初始待机状态下，电磁穿孔盘4停留在最顶部位置，光圈阀2呈打开状态以连通中部混合腔B和底部分离腔C，电磁穿孔盘4上距离传感器检测到盘面具分隔板15距离为0，电磁穿孔盘4上电磁铁通电，每个插销上的阻塞柱613被磁性吸引至电磁穿孔盘4上的通孔43内，同时插销61被电磁穿孔盘4顶起，锥孔151呈打开状态；

S2：加注磁性粉末和藻液。通过注药孔51向顶部注药腔A内灌入纳米磁性粉末，通过注液孔52向中部混合腔B内注入藻液，待电磁穿孔盘4盘底的距离传感器检测到盘底至液面距离为L时停止；该距离L大于等于插销的总高度；

S3：磁性粉末提取。驱动电机3带动电磁穿孔盘4下降距离L后停止，由此使的磁性粉末通过锥孔151和插销61的间隙从顶部注药腔A进入到分隔板15与电磁穿孔盘4盘面之间的空间内。此时电磁穿孔盘4由于仍保持着磁性，因此可以驱使磁性粉末进入到盘面顶部的空间，同时插销61在盘面磁性和压缩弹簧的共同作用下逐步下降，关闭锥孔151通道。由于插销61上锥体部以及圆柱体部相对锥孔的锥度和内外径间隙，保证了粉末可以顺利进入分隔板底部，同时保证插销完全关闭锥孔通道。此外，此时下降距离L与盘面和分隔板内所形成的圆柱空间内的纳米磁性粉末体积是确定的，也就是说，该下降距离L、插销长度L是根据该采分设备藻液的体量进行设定相关的，该磁性粉末一次提取的数量可以恰好满足对应采分管体内部藻液的分离需求，做到了不浪费纳米粉末，节约成本的技术效果。

S4：粉液混合。对电磁穿孔盘4上电磁铁断电，电磁穿孔盘4磁性消失后，驱动电机3运行，带动电磁穿孔盘4下降，当下降至架体底部最低位置后，再驱动电机3反转使电磁穿孔盘4返回至该步骤的初始位置处。在该步骤内，由于电磁穿孔盘4上通孔43的设置，可以使藻液在盘体下降过程中从通孔43向上喷出，从而与盘面顶部的纳米磁性粉末充分混合。在电磁穿孔盘4下降和上升的过程中，藻液始终通过通过的扰动进行流动，不断与纳米粉末混合，该步骤使得仅通过电磁穿孔盘4的升降即实现了粉液的充分混合，进而使藻细胞与纳米磁粉结合产生絮凝物。

S5：絮凝物采收。重新开启电磁穿孔盘4上的电磁铁，驱动电机3正反转，进而使电磁穿孔盘4不断在藻液内部升降，完成对磁絮凝物的吸附收集，最终将电磁穿孔盘4将至最低位置，使吸附有磁絮凝物的电磁穿孔盘4完全处于底部分离腔内部，随后关闭电磁穿孔盘上的电磁铁。

S6：絮凝物分离。关闭光圈阀机构2，使得光圈阀2将中部混合区B和底部分离区C完全分离；打开出液孔54放掉底部分离腔内的多余液体；随后从进液孔53通入分离溶剂，将絮凝物上的磁性粉末溶解至分离溶剂内部，随后再将该分离溶剂从出液孔54排出；排除后的分离溶剂再经过质液分离工序即可完成对纳米磁性粉末的回收；此时底部分离腔内仅留存有采收到的微藻细胞絮凝物，再从进液孔53通入微藻细胞提取液，并从出液口54流出通入提油工序装置，即实现了藻细胞的采收。

由此，即完成了微藻培养后的纳米磁性采收与分离，并实现了对纳米磁性粉末的低成本回收，同时电磁穿孔盘的设置既实现了纳米磁粉与藻液的混合，也实现了对磁粉的定量量取，也实现了对磁絮凝法过程中外加磁场的产生，无需再设置外加磁场装置，极大的降低了该工艺的使用成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种微藻磁絮凝采分设备，包括：架体、光圈阀机构、电机丝杠机构、电磁穿孔盘、进出液系统、弹簧插销机构；架体由上部罩和底座构成，上部罩的最底侧具有外翻的上圈座，底座的最顶部设置有外翻的下圈座，光圈阀机构设置在上圈座和下圈座之间，上部罩内部靠上位置，还设置有分隔板，分隔板和光圈阀机构将采分设备分成顶部注药腔和中部混合腔以及底部分离腔三部分，架体中轴线方向上，设置有电机丝杠机构，电机丝杠机构包括伺服电机、升降螺母以及丝杠，在升降螺母的外侧，固定安装有电磁穿孔盘，在电磁穿孔盘的盘面上，嵌套有多个圆形的电磁铁，电磁铁内部布置有线圈，线圈通电会产生磁场，在每个电磁铁的中心设置有通孔，在分隔板上，设置有弹簧插销机构，在分隔板上每个相对电磁穿孔盘的通孔位置，设置有锥孔，在每个锥孔内，插接有插销，插销具有三部分，分别为顶部锥体、中间圆柱体以及底部阻塞柱，在插销顶部锥体的顶部，设置有压缩弹簧，弹簧的一端固定在插销顶部，另一端固定在顶部注药腔的顶壁上，插销的总高度与对应架体内能够容纳的微藻藻液量呈正相关。

2.如权利要求1所述的一种微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：在上部罩和底座的内壁上，设置有导向条，电磁穿孔盘呈圆盘状且其外径与上部罩和底座的内径相匹配，并且在电磁穿孔盘的外周设置有与导向条匹配的导向槽，当光圈阀叶片完全打开后，叶片被收进上圈座和下圈座之间的空间内，由此可以保证电磁穿孔盘可下降从中部混合腔进入底部分离腔，导向条在光圈阀处被分隔成两段，分隔的距离等于光圈阀叶片的厚度，光圈阀叶片的厚度小于电磁穿孔盘的厚度。

3.如权利要求2所述的一种微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：顶部锥体的锥度大于锥孔的锥度，锥体的最大外径定于锥孔的最大孔径，中间圆柱体的外径小于锥孔的最小孔径，底部阻塞柱外径小于中间圆柱体的外径，并且底部阻塞柱的外径等于电磁穿孔盘上通孔的内径，阻塞柱可以自由的插入通孔内部，阻塞柱由可被磁铁吸附的钢材制成。

4.如权利要求3所述的一种微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：进出液系统包括在顶部注药腔的上部的上部罩顶端面上，开设有注药孔，注药孔直通顶部注药腔，在中部混合腔周侧的上部罩侧壁上，开设有注液孔，注液孔直通中部混合腔，在底座的侧壁上，开设有进液孔和出液孔。

5.如权利要求4所述的一种微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：在电磁穿孔盘盘面的两侧上，还设置有距离传感器，位于电磁穿孔盘顶部的距离传感器可以检测盘面至分隔板之间的距离，位于电磁穿孔盘底部的距离传感器可以检测盘底距离藻液液面之间的距离。

6.一种微藻磁絮凝采分方法，其采用如权利要求1-5任一项所述的微藻磁絮凝采分设备，其特征在于：该采分方法具体包括以下步骤：

S1：初始待机状态；在该初始待机状态下，电磁穿孔盘停留在最顶部位置，光圈阀呈打开状态以连通中部混合腔和底部分离腔，电磁穿孔盘上距离传感器检测到盘面具分隔板距离为0，电磁穿孔盘上电磁铁通电，每个插销上的阻塞柱被磁性吸引至电磁穿孔盘上的通孔内，同时插销被电磁穿孔盘顶起，锥孔呈打开状态；

S2：加注磁性粉末和藻液；通过注药孔向顶部注药腔内灌入纳米磁性粉末，通过注液孔向中部混合腔内注入藻液，待电磁穿孔盘盘底的距离传感器检测到盘底至液面距离为L时停止；该距离L大于等于插销的总高度；

S3：磁性粉末提取；驱动电机带动电磁穿孔盘下降距离L后停止，由此使的磁性粉末通过锥孔和插销的间隙从顶部注药腔进入到分隔板与电磁穿孔盘盘面之间的空间内；

S4：粉液混合；对电磁穿孔盘上电磁铁断电，电磁穿孔盘磁性消失后，驱动电机运行，带动电磁穿孔盘下降，当下降至架体底部最低位置后，再驱动电机反转使电磁穿孔盘返回至该步骤的初始位置处；

S5：絮凝物采收；重新开启电磁穿孔盘上的电磁铁，驱动电机正反转，进而使电磁穿孔盘不断在藻液内部升降，完成对磁絮凝物的吸附收集，最终将电磁穿孔盘将至最低位置，使吸附有磁絮凝物的电磁穿孔盘完全处于底部分离腔内部，随后关闭电磁穿孔盘上的电磁铁；

S6：絮凝物分离；关闭光圈阀机构，使得光圈阀将中部混合区和底部分离区完全分离；打开出液孔放掉底部分离腔内的多余液体；随后从进液孔通入分离溶剂，将絮凝物上的磁性粉末溶解至分离溶剂内部，随后再将该分离溶剂从出液孔排出；排除后的分离溶剂再经过质液分离工序即可完成对纳米磁性粉末的回收；此时底部分离腔内仅留存有采收到的微藻细胞絮凝物，再从进液孔通入微藻细胞提取液，并从出液口流出通入提油工序装置，实现藻细胞的采收。

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