CN209193710U - 一种微藻培养水的处理、回收装置 - Google Patents

一种微藻培养水的处理、回收装置 Download PDF

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张俊杰
黄成潭
周声远
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Abstract

本实用新型公开了一种微藻培养水的处理、回收装置,包括藻分离系统、沉淀罐、汇集池、蛋白质分离器、臭氧发生器、紫外杀菌器;光生物反应器、藻分离系统、沉淀罐、汇集池均通过第一管路依次连接,形成回路循环;光生物反应器、藻分离系统、沉淀罐、汇集池两两之间均依次设有第一出水阀和第一海水泵;汇集池、第二出水阀、第二海水泵与蛋白质分离器通过第二管路连接,形成回路循环;蛋白质分离器的进气口、第三海水泵、臭氧发生器通过第三管路依次连接;汇集池、第四出水阀、第四海水泵与紫外杀菌器通过第四管路连接,形成回路循环。本实用新型处理及回收的效果好,成水满足再次培养微藻的需要。

Description

一种微藻培养水的处理、回收装置
技术领域
本实用新型涉及微藻规模培养技术领域,特别涉及一种微藻培养水的处理、回收装置。
背景技术
微藻含有丰富的营养物质,是浮游动物(如轮虫)等经济水生动物的天然饵料。水产动物苗种,通常以个体细微、营养丰富的海洋单细胞藻类为主要摄食对象。微藻作为优质饵料,可提高水产动物,尤其是珍贵海产品的育苗存活率,并且可以提高幼体的免疫力和活力,是决定人工育苗成败的关键因素之一。目前,微藻作为优质饵料已占了很大的比重。随着水产养殖业的发展,对微藻将有着巨大的需求量。
随着对生物活性高、用途广泛的微藻进行研究和开发,微藻的规模化培养和光生物反应器培养已成为发展方向。持续不断的养殖过程,需要大量的养殖水体,而养殖后培养废水的排放也是污染水体的重要污染源。在微藻的整个养殖过程中,作为肥料添加的无机盐消耗较少,在微藻被采收后,剩余的无机盐随培养废水排出,这不仅会造成环境污染,而且也增加了生产成本。对于微藻培养废水的回收利用是个新问题,且具有重要的经济和环保意义。从经济上来说,可将培养废水变废为宝,节约微藻的生产成本,从而提高产品竞争力;从环保上来说,可避免培养废水对环境的污染,影响周围的生态环境。
实用新型内容
鉴于此,本实用新型提供一种微藻培养水的处理、回收装置,以解决现有技术中微藻培养废水的排放造成环境污染,并且存在资源浪费的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的:
一种微藻培养水的处理、回收装置,包括藻分离系统、沉淀罐、汇集池、蛋白质分离器、臭氧发生器、紫外杀菌器;光生物反应器、所述藻分离系统、所述沉淀罐、所述汇集池均通过第一管路依次连接,形成回路循环;所述光生物反应器、所述藻分离系统、所述沉淀罐、所述汇集池两两之间均依次设有第一出水阀和第一海水泵;所述汇集池、第二出水阀、第二海水泵与所述蛋白质分离器通过第二管路连接,形成回路循环;所述蛋白质分离器的进气口、第三海水泵、所述臭氧发生器通过第三管路依次连接;所述汇集池、第四出水阀、第四海水泵与所述紫外杀菌器通过第四管路连接,形成回路循环;所述蛋白质分离器、所述臭氧发生器、所述紫外杀菌器围绕所述汇集池,形成一体化的处理系统;所述光生物反应器、所述沉淀罐、所述汇集池均设有第一排污管和第一排污阀。
进一步的,所述藻分离系统与所述沉淀罐之间设置有储水罐,所述储水罐的底部设有储水管和储水阀;所述藻分离系统的出水口、所述储水罐、所述沉淀罐通过所述第一管路依次连接。可以将新鲜海水通过储水管注入储水罐中暂存,并将新鲜海水通过海水泵泵入沉淀罐中进行沉淀24h-48h,去除海水中的污染物和杂质,对海水进行初步的净化。
进一步的,所述藻分离系统与所述储水罐之间的所述第一管路为主出水管路;所述主出水管路在分支点处连通有分支管路,所述分支管路连通所述汇集池的内部;所述分支管路上设有第二控制阀;所述主出水管路于所述分支点的后半段上设有第一控制阀。
两个控制阀门的设置,可以实现培养用水需求量改变时的调度运行。在培养用水的需求量大时,由于汇集池的容积有限,不能将同等用量的培养废水进行一次性回收处理,此时需同时打开第一控制阀和第二控制阀,培养废水一部分通过第一控制阀注入储水罐中暂存,另一部分则通过第二控制阀流入汇集池中进行回收处理;待汇集池中的培养废水处理完毕后,储水罐中的水再泵入汇集池中进行第二次处理。当不需要对培养废水进行存储时,只需关闭第一控制阀,并打开第二控制阀,培养废水直接流入汇集池中进行回收处理,使培养用水在处理过程中实现均衡循环。
进一步的,所述汇集池与所述光生物反应器之间设置有成水存储罐,所述成水存储罐的底部设有第二排污管和第二排污阀;所述汇集池的出水口、所述成水存储罐、所述光生物反应器通过所述第一管路依次连接。
进一步的,所述第一海水泵、第二海水泵、第三海水泵、第四海水泵均为水陆两栖泵或离心泵。
进一步的,所述汇集池的容积范围为1m3-10m3
进一步的,所述紫外杀菌器的流量范围为2.5t/h-25t/h。
进一步的,所述蛋白质分离器的流量范围为1.6t/h-16t/h。
一种微藻培养水的处理、回收装置的使用方法:首先将光生物反应器中培养完成的微藻及培养液通过第一管路,由第一海水泵泵入藻分离系统,并将藻分离系统分离出的培养废水泵入沉淀罐中进行沉淀,污染物和杂质经第一排污管排出,沉淀好的废水泵入汇集池;开启蛋白质分离器和臭氧发生器,往蛋白质分离器中通入臭氧,并设定培养废水通过蛋白质分离器的流量,汇集池中的废水通过第二管路,由第二海水泵泵入蛋白质分离器进行去污处理,然后废水回流至汇集池,运行此回路的小循环;同时开启紫外杀菌器,设定培养废水通过紫外杀菌器的流量,汇集池中的废水通过第四管路,由第四海水泵泵入紫外杀菌器进行杀菌处理,然后废水回流至汇集池,同时运行此回路的小循环;2h-4h后,处理后的水质达标,处理后的成水由第一海水泵泵入光生物反应器作为微藻培养用水。
与现有技术相比,本实用新型达到的有益效果如下:
(1)本实用新型既可以单池间断回收处理,也可以根据被处理水质情况调整进水流量和出水流量进行连续回收处理。
(2)本实用新型中臭氧发生器所产生的臭氧,具有强烈的杀菌消毒和水质净化作用,而且无毒无害,可大大提高杀菌效果和环保效果。
(3)本实用新型中紫外杀菌器水流均匀、无死角、光射条件好、杀菌彻底,与臭氧发生器配合具有良好的杀菌效果,处理后的成水细菌含量达标。
(4)本实用新型中蛋白质分离器与臭氧发生器结合使用,可将水中的可溶性有机物以及不溶于水的悬浮颗粒物有效分离,使水质得到进一步净化,满足再次培养微藻的需要。
附图说明
图1为本实用新型一种微藻培养水的处理、回收装置总体结构示意图;
图中:汇集池11,第二出水阀12,第二海水泵13,蛋白质分离器14,第三海水泵15,臭氧发生器16,第四出水阀17,第四海水泵18,紫外杀菌器19,第二控制阀20,储水罐21,沉淀罐22,储水管23,储水阀24,第一排污管25,第一排污阀26,第一控制阀27,成水存储罐31,光生物反应器32,藻分离系统33,第一出水阀34,第一海水泵35,第二排污管36,第二排污阀37。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型技术内容,下面提供具体实施例,并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
实施例1
如图1所示,一种微藻培养水的处理、回收装置,包括藻分离系统33、沉淀罐22、汇集池11、蛋白质分离器14、臭氧发生器16、紫外杀菌器19;光生物反应器32、藻分离系统33、沉淀罐22、汇集池11均通过第一管路依次连接,形成回路循环;光生物反应器32、藻分离系统33、沉淀罐22、汇集池11两两之间均依次设有第一出水阀34和第一海水泵35;汇集池11、第二出水阀12、第二海水泵13与蛋白质分离器14通过第二管路连接,形成回路循环;蛋白质分离器14的进气口、第三海水泵15、臭氧发生器16通过第三管路依次连接;汇集池11、第四出水阀17、第四海水泵18与紫外杀菌器19通过第四管路连接,形成回路循环;蛋白质分离器14、臭氧发生器16、紫外杀菌器19围绕汇集池11,形成一体化的处理系统;光生物反应器32、沉淀罐22、汇集池11均设有第一排污管25和第一排污阀26。第一海水泵35、第二海水泵13、第三海水泵15、第四海水泵18均为水陆两栖泵或离心泵;汇集池11的容积范围为1m3-10m3;紫外杀菌器19的流量范围为2.5t/h-25t/h;蛋白质分离器14的流量范围为1.6t/h-16t/h。
本实施例中,藻分离系统33与沉淀罐22之间设置有储水罐21,储水罐21的底部设有储水管23和储水阀24;藻分离系统33的出水口、储水罐21、沉淀罐22通过第一管路依次连接。藻分离系统33与储水罐21之间的第一管路为主出水管路;主出水管路在分支点处连通有分支管路,分支管路连通汇集池11的内部;分支管路上设有第二控制阀20;主出水管路于分支点的后半段上设有第一控制阀27。汇集池11与光生物反应器32之间设置有成水存储罐31,成水存储罐31的底部设有第二排污管36和第二排污阀37;汇集池11的出水口、成水存储罐31、光生物反应器32通过第一管路依次连接。
上述微藻培养水的处理、回收装置的使用方法:打开第一控制阀27和第二控制阀20,将光生物反应器32中培养完成的微藻及培养液通过第一管路,由第一海水泵35泵入藻分离系统33,藻分离系统33分离出的培养废水一部分通过第一控制阀27注入储水罐21中暂存,另一部分通过第二控制阀20直接流入汇集池11中;开启蛋白质分离器14和臭氧发生器16,往蛋白质分离器14中通入臭氧,并设定培养废水通过蛋白质分离器14的流量,汇集池11中的废水通过第二管路,由第二海水泵13泵入蛋白质分离器14进行去污处理,然后废水回流至汇集池11,运行此回路的小循环;同时开启紫外杀菌器19,设定培养废水通过紫外杀菌器19的流量,汇集池11中的废水通过第四管路,由第四海水泵18泵入紫外杀菌器19进行杀菌处理,然后废水回流至汇集池11,同时运行此回路的小循环;2h-4h后,处理后的水质达标,处理后的成水由第一海水泵35泵入成水存储罐31中暂存;将储水罐21中的培养废水由第一海水泵35泵入沉淀罐22中进行沉淀,污染物和杂质经第一排污管25排出,沉淀好的废水泵入汇集池11,再次进行后面的处理步骤;培养废水全部处理完毕后,根据需要将成水存储罐31中的成水泵入光生物反应器32作为微藻培养用水。
实施例2
在储水罐21中的培养废水进行回收处理前,从储水罐21中通过储水管23排出20%的废水,再通过储水管23补充20%的新鲜海水与废水进行混合,并按照实施例1的回收装置和使用方法进行处理。处理后的成水可以保证微藻的正常培养。本实施例与实施例1的区别为,实施例1回收处理的全部为培养废水,本实施例回收处理的为培养废水和新鲜海水的混合水。
实施例3
将新鲜海水通过储水管23注入储水罐21中暂存,并按照实施例1的回收装置,依次对新鲜海水进行沉淀、去污、杀菌处理,处理后的新鲜海水全部用作微藻的培养用水。本实施例与实施例1的区别为,实施例1为微藻提供的培养用水全部为处理后的培养成水,本实施例为微藻提供的培养用水全部为处理后的新鲜海水。
实施例4
关闭第一控制阀27,并打开第二控制阀20,培养废水通过第二控制阀20直接流入汇集池11中,按照实施例1的回收装置,依次对废水进行去污、杀菌处理,处理后的成水作为微藻培养用水。本实施例与实施例1的区别为,本实施例的培养废水不需要进行沉淀处理,且不影响处理后的成水质量,还能实现培养用水的循环运转。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种微藻培养水的处理、回收装置,包括藻分离系统、沉淀罐、汇集池、蛋白质分离器、臭氧发生器、紫外杀菌器;其特征在于:光生物反应器、所述藻分离系统、所述沉淀罐、所述汇集池均通过第一管路依次连接,形成回路循环;所述光生物反应器、所述藻分离系统、所述沉淀罐、所述汇集池两两之间均依次设有第一出水阀和第一海水泵;所述汇集池、第二出水阀、第二海水泵与所述蛋白质分离器通过第二管路连接,形成回路循环;所述蛋白质分离器的进气口、第三海水泵、所述臭氧发生器通过第三管路依次连接;所述汇集池、第四出水阀、第四海水泵与所述紫外杀菌器通过第四管路连接,形成回路循环;所述蛋白质分离器、所述臭氧发生器、所述紫外杀菌器围绕所述汇集池,形成一体化的处理系统;所述光生物反应器、所述沉淀罐、所述汇集池均设有第一排污管和第一排污阀。
2.根据权利要求1所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述藻分离系统与所述沉淀罐之间设置有储水罐,所述储水罐的底部设有储水管和储水阀;所述藻分离系统的出水口、所述储水罐、所述沉淀罐通过所述第一管路依次连接。
3.根据权利要求2所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述藻分离系统与所述储水罐之间的所述第一管路为主出水管路;所述主出水管路在分支点处连通有分支管路,所述分支管路连通所述汇集池的内部;所述分支管路上设有第二控制阀;所述主出水管路于所述分支点的后半段上设有第一控制阀。
4.根据权利要求1所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述汇集池与所述光生物反应器之间设置有成水存储罐,所述成水存储罐的底部设有第二排污管和第二排污阀;所述汇集池的出水口、所述成水存储罐、所述光生物反应器通过所述第一管路依次连接。
5.根据权利要求1所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述第一海水泵、第二海水泵、第三海水泵、第四海水泵均为水陆两栖泵或离心泵。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述汇集池的容积范围为1m3-10m3
7.根据权利要求6所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述紫外杀菌器的流量范围为2.5t/h-25t/h。
8.根据权利要求1、3、4或7所述的一种微藻培养水的处理、回收装置,其特征在于:所述蛋白质分离器的流量范围为1.6t/h-16t/h。
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