CN217127412U - 一种膜式喷淋微藻培养生物反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种膜式喷淋微藻培养生物反应器，包括反应器和补料池；所述反应器内设置有闪光LED灯、喷淋装置、膜式培养装置；所述膜式培养装置包括支撑架、通过支撑架固定的膜框架和设置在膜框架内的膜反应面；所述喷淋装置包括喷淋头和用于安装喷淋头的喷淋管；所述喷淋管与补料池连通。利用微藻生物膜培养使藻细胞附着在固体基质表面以生物膜的形式生长，培养装置运行稳定性高且需水量低，在微藻生物膜生长成熟后，可直接通过机械手段刮取藻细胞，操作简单，技术难度低，可使采收成本大幅度降低。
Description
技术领域
本实用新型属于微藻培养装置技术领域，具体涉及一种膜式喷淋微藻培养生物反应器。
背景技术
随着生活水平的不断提高，环境中营养物质排放量日益增加，水体污染越来越严重，尤其是水体的富营养化现象日趋加剧，大量的微藻水华频发，不仅破坏水域生态系统，严重危害水体中其它生物的生存，甚至是人类的健康。藻类在环境中释放的大量藻毒已经对公众健康、牲畜和水源供给带来负面影响。为了有效防控微藻水华，对藻类的深入研究显得尤为重要。
为了了解藻类水华爆发的自然条件，现有的微藻规模培养主要有四种方式：开放式池塘培养、封闭式池塘培养、封闭式光照反应器和无光照异养发酵培养。微藻的扩大培养包含对工业规模下微藻培养系统的设计、建造和运行等一系列过程，需要投入大量的资源与设备。目前多数微藻生物反应器生物量生产率低、水分蒸发严重、极易受到污染，且微藻培养中大量水体导致采收困难，成本大大提高。
基于此，有必要提供一种膜式喷淋微藻培养生物反应器。
实用新型内容
本实用新型提供一种膜式喷淋微藻培养生物反应器，利用微藻生物膜培养使藻细胞附着在固体基质表面以生物膜的形式生长，培养装置运行稳定性高且需水量低，在微藻生物膜生长成熟后，可直接通过机械手段刮取藻细胞，操作简单，技术难度低，可使采收成本大幅度降低。
本实用新型通过以下技术方案进行实现：
一方面，本实用新型提供一种膜式喷淋微藻培养生物反应器，包括反应器和补料池；
所述反应器内设置有闪光LED灯、喷淋装置、膜式培养装置；
所述膜式培养装置包括支撑架、通过支撑架固定的膜框架和设置在膜框架内的膜反应面；
所述喷淋装置包括喷淋头和用于安装喷淋头的喷淋管；所述喷淋管与补料池连通。
进一步地，所述反应器通过管道调节孔来固定喷淋管和膜式培养装置之间的距离。
进一步地，所述管道调节孔内设置有调节阶梯。
进一步地，所述膜反应面用于微藻的吸附生长，所述膜反应面的材料包括但不限于棉布、麻布、PTEF膜等。
进一步地，所述闪光LED灯设置在反应器顶部，通过线路与控制器连接，通过控制器控制闪光LED灯的频闪次数实现控制反应器内的光照强度、光照周期、光照时间和频闪频率等光照条件。所述光照强度为1400、1500、1600、1800、2000、2200、2500Lux；所述频闪频率为30、60、120、150、300、600次/分钟。
进一步地，所述反应器内设置有温度传感器，通过检测反应器内温度反馈给控制器来调控补料池中料液的温度来调控反应器内温度。所述温度为20、24、25、26、28℃。
进一步地，所述喷淋装置设置在闪光LED灯和膜式培养装置之间。
进一步地，所述膜式培养装置与反应器底部之间有料液回收空间。
进一步地，所述料液回收空间通过反应器出水口与回流管道连通；所述回流管道通过回流泵与喷淋管连通。
进一步地，所述喷淋管通过进液泵与补料池连通。
进一步地，所述喷淋管与进液泵或回流泵之间设置有流量控制器，通过控制流量来实现对藻类喷淋的快慢。
进一步地，所述藻类包括但不限于：铜绿微囊藻、普通小球藻、斜生栅藻、三角褐指藻、菱形藻等。
使用前，将微藻吸附在膜反应面上，进液泵从补液池中泵入培养液进入喷淋装置，喷淋装置对膜反应面上的微藻进行喷淋，培养液经膜反应面渗透进入反应器的料液回收空间，通过回流泵作用进行循环喷淋；通过流量控制器控制喷淋量的大小，通过管道调节孔条件喷淋管距离膜反应面之间的距离。通过温度控制器反应反应器内的温度。在微藻生长过程中，视情况调整闪光LED灯的参数，控制光照强度、光照周期、光照时间和频闪频率等光照条件。
相对于现有技术，本实用新型提供的技术方案具备有益效果如下：
本实用新型提供的膜式喷淋微藻培养生物反应器，提供一种用于微藻大规模培养的新型生长模式，通过在膜式培养装置上进行培养，更容易获得大量生物量。
通过将微藻吸附在膜反应面上生长，培养液循环利用实现循环喷淋，加大微藻对培养液的吸收利用率。
附图说明
图1为膜式喷淋微藻培养生物反应器的示意图
图2为管道调节孔的示意图。
图中，反应器1、管道调节孔2、支撑架3、膜框架4、膜反应面5、反应器出水口6、回流管道7、补料口8、进液泵9、喷淋头10、闪光LED灯11、流量控制器12、流量开关13、补料池14、调节阶梯21。
具体实施方式
以下实施例旨在说明本实用新型内容，而不是对本实用新型保护范围的进一步限定。
实施例1
如图1-2所示，本实用新型提供一种膜式喷淋微藻培养生物反应器，包括反应器和补料池；
所述反应器1内设置有闪光LED灯11、喷淋装置、膜式培养装置、温度传感器；所述闪光LED灯11设置在反应器1顶部，通过线路与控制器连接，控制器与电源连通；通过控制器控制闪光LED灯11的频闪次数实现控制反应器内的光照强度、光照周期、光照时间和频闪频率等光照条件。所述光照强度为1400、1500、1600、1800、2000、2200、2500Lux；所述频闪频率为30、60、120、150、300、600次/分钟。通过温度传感器检测反应器内温度反馈给控制器来调控补料池14中料液的温度来调控反应器内温度。所述温度为20、24、25、26、28℃。所述喷淋装置设置在闪光LED灯和膜式培养装置之间。所述膜式培养装置与反应器底部之间有料液回收空间。所述料液回收空间通过反应器出水口6与回流管道7连通；所述回流管道7通过回流泵与喷淋管连通。所示补料池14上设置有补料口8，当补料池内培养液不够时，通过补料口8添加培养液。
所述膜式培养装置包括支撑架3、通过支撑架3固定的膜框架4和设置在膜框架4内的膜反应面5；所述膜反应面5用于微藻的吸附生长，所述膜反应面5的材料包括但不限于棉布、麻布、PTEF膜等。
所述喷淋装置包括喷淋头10和用于安装喷淋头10的喷淋管；所述喷淋管与补料池连通。所述喷淋管通过进液泵9与补料池14连通。
进一步地，所述反应器1通过管道调节孔2来固定喷淋管和膜式培养装置之间的距离。所述管道调节孔2内设置有调节阶梯21。所述喷淋管与进液泵9或回流泵之间设置有流量控制器12，通过控制流量来实现对藻类喷淋的快慢。
进一步地，所示进液泵9和回流泵与流量控制器12之间设置有流量开关13，通过控制流量开关选择不同的通道对膜反应面进行喷淋。
进一步地，所述藻类包括但不限于：铜绿微囊藻、普通小球藻、斜生栅藻、三角褐指藻、菱形藻等。
使用前，将微藻吸附在膜反应面上，进液泵从补液池中泵入培养液进入喷淋装置，喷淋装置对膜反应面上的微藻进行喷淋，培养液经膜反应面渗透进入反应器的料液回收空间，通过回流泵作用进行循环喷淋；通过流量控制器控制喷淋量的大小，通过管道调节孔条件喷淋管距离膜反应面之间的距离。通过温度控制器反应反应器内的温度。在微藻生长过程中，视情况调整闪光LED灯的参数，控制光照强度、光照周期、光照时间和频闪频率等光照条件。
虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，包括相互连通的反应器和补料池；
所述反应器内设置有闪光LED灯、喷淋装置、膜式培养装置；
所述膜式培养装置包括支撑架、通过支撑架固定的膜框架和设置在膜框架内的膜反应面；
所述喷淋装置包括喷淋头和用于安装喷淋头的喷淋管；所述喷淋管与补料池连通。
2.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述反应器通过管道调节孔来固定喷淋管和膜式培养装置之间的距离。
3.根据权利要求2所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述管道调节孔内设置有调节阶梯。
4.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述膜反应面用于微藻的吸附生长，所述膜反应面的材料包括棉布、麻布或PTEF膜。
5.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述闪光LED灯设置在反应器顶部，通过线路与控制器连接，通过控制器控制闪光LED灯的频闪次数实现控制反应器内的光照强度、光照周期、光照时间和频闪频率的光照条件。
6.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述反应器内设置有温度传感器，通过检测反应器内温度反馈给控制器来调控补料池中料液的温度来调控反应器内温度。
7.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述喷淋装置设置在闪光LED灯和膜式培养装置之间。
8.根据权利要求1所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述膜式培养装置与反应器底部之间有料液回收空间。
9.根据权利要求8所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述料液回收空间通过反应器出水口与回流管道连通；所述回流管道通过回流泵与喷淋管连通。
10.根据权利要求9所述膜式喷淋微藻培养生物反应器，其特征在于，所述喷淋管通过进液泵与补料池连通；
所述喷淋管与进液泵或回流泵之间设置有流量控制器，通过控制流量来实现对藻类喷淋的快慢。
Priority Applications (1)
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| CN202123042414.5U CN217127412U (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种膜式喷淋微藻培养生物反应器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN217127412U true CN217127412U (zh) | 2022-08-05 |
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ID=82617050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202123042414.5U Active CN217127412U (zh) | 2021-11-30 | 2021-11-30 | 一种膜式喷淋微藻培养生物反应器 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN217127412U (zh) |
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2021
- 2021-11-30 CN CN202123042414.5U patent/CN217127412U/zh active Active
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