微藻光生物反应器(微藻光生物反应器设计)

海潮机械 2023-01-04 16:50 编辑:admin 156阅读

1. 微藻光生物反应器设计

       微藻浮殖技术:

       设备包括光生物反应器和承载光生物反应器的漂浮载体,两者可拆卸式连接。

       光生物反应器内的培养液,随漂浮载体的运动充分混合,漂浮载体本身的运动由水力、风力、波浪能等驱动。

       漂浮载体的材质为透明材料,让阳光尽多地透过漂浮载体从光生物反应器四周照射到反应器内部,为微藻生长提供光。

       光生物反应器中微藻的生长会释放出氧气,这就要求反应器上壁与反应器中微藻培养的液面之间形成气液界面,氧气通过此气液界面进入气相之后扩散出去。

       拱形结构的材质为具有弹性的玻璃纤维,该玻璃纤维能够穿插在设置于光生物反应器外壁上表面的孔道结构中,将塑料薄膜光生物反应器像帐篷那样支撑开,形成一个内部空间,保证反应器的上表面不会塌陷而与反应器内培养液面接触。

       在光生物反应器内填充一定体积的微藻培养液时,空泡结构能够借助自身的浮力作用,将反应器的上表面与培养液分开,从而形成气液界面。

       光生物反应器其上表面上安装至少含有一个充气口,该充气口用于气体的持续鼓入,靠通入气体的压力使反应器上壁与其中微藻培养的液面之间形成空间,即,当通过空气压缩装置向反应器内部鼓入空气时,其上表面将形成由气体填充的顶空,从而形成气液界面,以利于光合作用产生的氧气逸出。

       光生物反应器和漂浮载体之间安装有可调厚度的充气气垫,通过调节充气气垫的厚度来控制光物反应器与外界散热的速率,从而控制光生物反应器内部的培养温度。

2. 微藻光合反应器

微藻是原生生物种类之一。

微藻是指那些在显微镜下才能辨别其形态的微小的藻类群体,是一类在陆地、海洋分布非常广泛,营养丰富、光合利用度高的自养植物。藻通常是指含有叶绿素a并能进行光合作用的微生物的总称,属于原生生物的一种。

3. 藻类光生物反应器

高于6.5。

CO2的输入量是依靠pH值的检测来控制的,它取决于水族箱的大小和生物对钙的需求量。CO2输入量应使钙反应器中的pH值在6.5,而海水水族箱中的pH值不得下降到8.6以下的状况。

由于海水生物对钙质的需求会吸收水的钙离子,造成海水中的钙离子缺乏,水的硬度下降、pH不稳定。钙反应器的功能就是增加海水中的钙离子浓度使海水的硬度保持在正常的水平,并能给单细胞黄藻及其他藻类提供足够的CO2以维持正常的光合作用。因此钙反应器在海水生物的饲养中也是很重要的设备。

4. 微藻膜生物反应器

微藻是光合效率最高的原始植物之一,与农作物相比,单位面积的产率可高出数十倍。微藻生物柴油技术首先包括微藻的筛选和培育,获得性状优良的高含油量藻种,然后在光生物反应器中吸收阳光、CO2 等,生成微藻生物质,最后经过采收、加工,转化为微藻生物柴油。

5. 藻类光反应器

解决方案一:有泡沫是污染源造成的,且污染源偏碱性,消除污染才是最有限的办法;

解决方案二:还有一种情况,由于鲤分泌了过量的黏液。这致使水里的蛋白质含量增多,溶液在水里面就会产生一些泡沫,但不影响水质。只需注入清水来稀释,并开通打氧机即可;

解决方案三:加一个可调功率的小泵,和面水管连接,抽动面水,过滤后再回主池;

泡沫是怎么形成的?

1,鱼缸或鱼池的水起泡一般是水中有机物太多,尤其是蛋白沫含量太高所致,这是水开始变坏的表现。

2,鱼的密度大,投饵量多,鱼体上鳞胶等脱落也多,加之喂食后排泄多所致。这种泡沫较小。

3,死鱼或活饵多量死亡(未发现而遗留在角落或暗处),并已开始严重腐败发臭, 水中已有腐尸味。这种泡泡比较大,但也会大小均有。

4,劣质饲料造成,或饲料里油脂含量太多;

日常管理注意哪些:

1、增强水过滤,定期清洗过滤系统;

2、不投劣质饵料;

3、及时清除鱼吃剩下的饵料;

锦鲤疾病防

尽管锦鲤生命力强而较少发病,也要做好养殖池和鱼体的消毒工作。定期施用生石灰、敌百虫等。对下列鱼病应及时诊断治疗。

1、肠炎病:病鱼食欲降低,行动缓慢,常离群独游;鱼体发黑,腹部膨大,肛门外凸红肿,挤压腹壁有黄红色腹水流出。对发病严重不摄食的鱼,可腹腔注射卡那霉素500-1000国际单位,3-5天即可。

2、水霉病:病鱼体表或鳍条上有灰白色如棉絮状的菌丝。口服维生素E,每10公斤鱼每天用0.4-0.6克投喂,可增强抵抗力。可用400-500毫克/升食盐溶液和400-500毫克/升碳酸氢钠溶液合剂喷洒病鱼。

3、竖鳞病:病鱼体表粗糙,鳞片竖起,鳞基水肿。防治方法:⑴用2%食盐水溶液浸洗鱼体5-15分钟,每天1次,连浸3-5天;⑵磺胺嘧啶内服:先把病鱼养在0.5%食盐水中,停食2天,移入清水中,每尾鱼投喂0.2克,隔天1次,连服5次。

4、小瓜虫病:病鱼体表、鳍条和鳃上有白点状的囊泡,严重地病鱼全身皮肤和鳍条布满白点和覆盖着白色黏液。可用10-15毫克/升福尔马林加1-2毫克/升亚甲基蓝全池泼洒,隔天1次,连用2-3次。

5、指环虫病。指环虫寄生于鱼的体表和鳃丝上,鳃瓣浮肿,呈灰白色。防治可用0.2-0.4毫克/升浓度的晶体敌百虫溶液全池泼洒。也可用0.2毫克/升高锰酸钾溶液浸洗鱼体10-30分钟

过滤系统

1、传统过滤池过滤方法

过滤池的工作原理:传统过滤池过滤是鱼池里面的水由水管进入过滤池后,流经滤料层将脏水中的细小悬浮物和胶体物质截留于滤料表面和内层空隙中,从而使脏水得到净化,经过滤处理后的水再回水到鱼池。

通俗讲就是用循环水泵来实现主池到过滤池不断的循环,把鱼池中的鱼粪、杂质沉淀到过滤池内,再用污水泵把这些脏东西强排到下水道。

反冲洗阶段是冲洗水通过配水管道进入池内,再流过承托层和滤料层,冲走沉积于滤料层中的污物,并夹带着污物进入反冲洗排水槽,排出池外。

一体式过滤设备过滤方法

不锈钢一体式鱼池过滤器,有以下优点:

1、创造水质清澈、享受优美的生态水景的效果与目的;

2、强烈杀灭水中的有害细菌,杀菌灭藻的同时保障鱼的健康成长;

3、超强光催化反应器更好地杀灭各种藻类的生长,使水体碧清,不会变绿发黑;4、减少换水费用,减少资源浪费;

5、设备易于维护,安装简便,有一电工即可安装;

6、设备运行稳定,运行费用低, 过滤材料可循环再用,三年不用更换滤材;

一体式鱼池过滤器,适合于以下范围:

1、 室外鱼池循环净化水处理设备与工程安装 、设备升级、水质维护;

2、 小区小型河流类水质净化、造景、水质维护;

3、 小型湖泊类水质净化、造景、水质维护(自然湖泊、景观水区、公园湖水水处理、人工湖水处理、储水池、池塘等);

4、 大型亲水社区内部景观水体、喷泉水体(景观水体循环流动,水质鲜化,亲近自然,消除水体污染)。

6. 微藻膜反应器

微藻,净化海洋环境的明星

你知道吗?在辽阔的蔚蓝海洋中生长着一类人们肉眼看不见的微小生物,但在显微镜下,我们却能清晰地看到它们千奇百怪的形态:有的如小球、有的似心形、有的如圆月、有的似银梭、有的如月牙、有的呈三角形。虽然它们自身的运动能力非常弱,但其特殊的体形能够很好地适应漂浮生活,可随波逐流地漂浮或悬浮在有光的表层海水中。

与陆地上的树木、作物、杂草类似,此类生物具有叶绿素,能够进行光合作用,将二氧化碳和海水中的氮、磷等营养成分合成为自身所需的有机物,同时释放氧气到大气中。它们大多是单细胞生物,故人们称其为单细胞藻类(unicellular algae);因藻体微小(一般只有千分之几毫米),人们又称其为微藻(Microalgae)。在分类学上,研究人员常把具有中央体的某些蓝藻类植物(例如螺旋藻等)也归为微藻。

目前,在中国海记录到的海洋微藻约有1800多种。由于不同种类的微藻所含的色素成分(叶绿素、类胡萝卜素、藻胆素等)及比例各不相同,因而呈现出斑斓的色彩:绿藻因叶绿素a、叶绿素b含量丰富而呈草绿色;蓝藻因含较多的叶绿素“藻蓝蛋白呈现蓝绿色;红藻主要含有藻红蛋白而呈现红色或玫瑰红色;硅藻和金藻则因含有较多的叶黄素而呈现出黄色、褐色、金褐色或黄褐色。

小微藻大用途

20世纪50年代以来的研究证明,微藻是海洋中的主要初级生产者,是海洋食物链的基础,驱动着整个海洋生态系统的能量流和物质流,直接和间接地养育着几亿吨的海洋动物,因此在海洋生态系统的物质循环中起着十分重要的作用。海洋微藻一旦受到破坏,将危及其他海洋生物及整个海洋生态系统。

微藻对人类社会的生产、生活也有着十分重要的作用。目前,海洋微藻的开发利用主要集中于以下几个方面,有些用途已达到工业化生产水平,比如:作为人类的营养食品和健康食品;作为可再生生物能源,可通过热解获得生物质燃油,或通过光合作用及其特有的产氢酶系将水分解为氢气和氧气;提取色素、药物及甘油等化学产品;作为水产动物的饵料和禽畜饲料的添加剂。

然而,微藻的用途远不止这些,消除入海污染物、清洁海洋环境便是它们近年来颇受关注的一种新用途。净化海水养殖业废水

在当今集约化海水养殖业中,废水的排放是海水受到污染的一个重要原因。在鱼、虾、贝、蟹等的工厂化养殖和育苗过程中,由于饲料投喂过多,投放的干湿饲料只有约20%被养殖动物食用,过剩的饲料则在养殖水体中扩散累积,引起水体中氮、磷含量升高;同时,养殖动物的代谢作用也会造成水体中氨态氮和有机氮浓度升高。这样的废水一旦排入近岸海域,海水将因无机氮、磷的浓度增加而发生富营养化或产生赤潮,严重威胁到海洋生物的生长。因此,养殖业废水在排放前必须进行有效处理。小小的微藻就能对养殖业废水进行有效净化。

微藻生长期间,各种形式的无机氮和有机氮均可被其所利用,磷则主要以磷酸一氢根和磷酸二氢根的形式被它们吸收。当微藻被引入养殖业废水中时,藻细胞通过光合作用向水中供氧,增加水中的溶解氧,使好氧菌能够不断分解有机质,进而产生二氧化碳,作为藻细胞光合作用的碳源。因此,在净化水质的过程中,人们常将微藻与细菌联合使用,也即我们通常所说的“藻菌共生”。同时,微藻吸收利用氮、磷等营养盐合成复杂的有机质。这就是微藻净化养殖业废水的机理。

微藻光能利用效率高、生长繁殖迅速、产量高等特点,决定了其对营养物质的吸收和累积过程迅速;养殖业废水中的污染物浓度比工业废水和生活污水低得多,所以只要给微藻提供适宜的生长条件(光照、温度、pH值等),即可迅速改善废水的水质。

中国海洋大学的研究人员将一种绿藻——亚心形扁藻

(Platymonas subcordiformis)引入光一膜组合式生物反应器中,用于去除南美白对虾养殖废水中的氮磷营养盐。通过超滤膜组件良好的分离截留性能,使反应器中保持高密度的微藻细胞(藻密度达到2.51×107个细胞/毫升)。连续运行结果表明,废水中无机氮和无机磷的去除率分别达到83%和95.8%;净化后的水中,无机氮和无机磷浓度均达到《海水水质标准》(GB3097-1997)的二类标准要求,可以循环用于海水养殖,大大减轻了近岸海水的氮、磷污染负荷。

中国科学院大连化学物理研究所发明的专利——“海绵一微藻”集成系统则是首先在工厂化养殖废水中接种微藻,吸收转化海水中无机氮和无机磷为微藻生物量;接种一定时间后,将海绵放到微藻生物量增加的废水池中,滤食微藻。通过微藻和海绵生物的联合作用,污染水体得到净化,过量无机氮、磷营养盐排入海水后引发的富营养化问题也大大减轻。

分解海洋中的有机毒物

7. 微藻培养光生物反应器

生物油是指在中温(500~600℃)、隔绝氧气的条件下将生物质(木材、秸秆等)颗粒物迅速加热使其裂解,再迅速冷凝后得到的一种棕黑色液体。它具有原料来源广泛、可再生、便于运输、能量密度较高等特点,是一种潜在的液体燃料和化工原料。生物油作为燃料可用于窑炉、锅炉等产热设备,将生物油用于柴油机也具有很大应用前景,对减少柴油消耗、缓解高品质燃料油供应紧张有重要意义。 生物油的元素组成及性质为:C 54%~58%(质量分数,下同),H 5.5%~7.0%,O 35%~40%,N 0~0.2%,灰分0~0.2%,水分15%~30%,密度1.2 g/cm3,高位热值16~19 MJ/kg,黏度(50℃)40~100 mPa·s,pH值2.5,固体质量分数0.2%~l%,挥发残留物约50%。 生物油的组成和理化性质受多个因素影响,如原料种类、含水量、反应器类型、反应参数、产物收集方法等,但不同途径制得的生物油仍具有一些共同的性质,如水分含量高、含颗粒杂质、黏度大、稳定性差、有腐蚀性等,这与传统石化燃料(柴油、汽油)有很大不同,也给生物油用于柴油机带来了很多困难。