廣泛應(yīng)用的微藻懸浮培養(yǎng)裝置存在CO₂和光照利用效率低、收獲困難等問(wèn)題,限制了微藻產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。微藻生物膜培養(yǎng)裝置可以有效避免懸浮培養(yǎng)中存在諸多問(wèn)題,在近年來(lái)被廣泛研究。為了深入研究微藻生物膜培養(yǎng)裝置的理論,進(jìn)一步探討其在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用,綜述了目前常見(jiàn)的微藻生物膜培養(yǎng)裝置,總結(jié)了其在微藻培養(yǎng)和廢水處理領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì),并對(duì)今后微藻生物膜培養(yǎng)裝置的技術(shù)發(fā)展進(jìn)行了展望。 

【文章來(lái)源】：應(yīng)用化工. 2020,49(08)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

藻萍凈水系統(tǒng)

根據(jù)旋轉(zhuǎn)生物接觸器的原理,研究者設(shè)計(jì)了見(jiàn)圖2的旋轉(zhuǎn)藻盤(pán)光生物反應(yīng)器(Algadisk)。通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)圓盤(pán)旋轉(zhuǎn),使藻細(xì)胞周期性地與培養(yǎng)液和空氣接觸,當(dāng)藻細(xì)胞浸入培養(yǎng)液時(shí),吸收營(yíng)養(yǎng)基內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);當(dāng)藻細(xì)胞進(jìn)入空氣時(shí),直接從空氣中吸收二氧化碳和光能[15]。這種培養(yǎng)方式提高了微藻在載體上的牢固性,更有利于微藻生物質(zhì)的積累�；贏lgadisk的原理,研究者開(kāi)發(fā)了中試規(guī)模的旋轉(zhuǎn)光生物反應(yīng)器,并將其與污水處理聯(lián)合,利用污水中的氮、磷等元素作為營(yíng)養(yǎng)物來(lái)源,不但降低培養(yǎng)成本,也能對(duì)污水進(jìn)行凈化。Logan等發(fā)明了旋轉(zhuǎn)筒式藻類(lèi)生物膜反應(yīng)器,利用纏繞了繩索的滾筒狀不銹鋼框架代替了旋轉(zhuǎn)藻盤(pán)光生物反應(yīng)器中的圓形轉(zhuǎn)盤(pán),微藻細(xì)胞附著在繩索上生長(zhǎng)[16]。當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度后利用配套的收割裝置擠壓繩子收獲藻類(lèi)生物量,一定程度上實(shí)現(xiàn)了微藻生物膜的機(jī)械化收獲[16]。Wen等開(kāi)發(fā)出了一種旋轉(zhuǎn)輥軸藻類(lèi)生物膜反應(yīng)器,將載體材料纏繞到兩個(gè)輥軸上,通過(guò)輥軸的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)載體轉(zhuǎn)動(dòng)[17]。

PSBR反應(yīng)器(圖3a)最初被用作藻類(lèi)生物傳感器,但后來(lái)被廣泛應(yīng)用于微藻培養(yǎng)[18]。PSBR 反應(yīng)器由多個(gè)豎直單元平行排列組成,每個(gè)單元由微藻附著層和多孔介質(zhì)營(yíng)養(yǎng)供給層構(gòu)成。培養(yǎng)液在泵的驅(qū)動(dòng)下在多空介質(zhì)層內(nèi)循環(huán),在毛細(xì)力和重力的作用下擴(kuò)散到微藻附著層,微藻源源不斷的獲得營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)[19]。PSBR反應(yīng)器的優(yōu)勢(shì)在于:(1)通過(guò)各單元的豎直布置解決了培養(yǎng)系統(tǒng)占地面積的問(wèn)題,大大提高了單位土地面積上微藻生物質(zhì)的生產(chǎn)力[20];(2)微藻生物膜直接暴露在空氣中,更有利于CO2和光照的傳遞,還可以根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)節(jié)各垂直單元之間的距離,避免光限制或光抑制現(xiàn)象[21];(3)微藻生物膜不直接和培養(yǎng)液接觸,完全避免了水流對(duì)生物膜的沖刷作用[20]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]固定化藻類(lèi)的生理特征和對(duì)染料的脫色能力研究[J]. 黃國(guó)蘭,孫紅文,宋志慧,叢麗莉,張清敏.  環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2000(04)

博士論文
[1]固定化藻類(lèi)去除污水中氮磷及其機(jī)理的研究[D]. 邢麗貞.西安建筑科技大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3579829