本发明属于生物柴油技术领域，特别是涉及一种同时生产产油微藻生物量同时处理污水的微藻培养装置及其培养方法。
背景技术：
以微藻为原料生产生物柴油由于单位面积产量高、增代时间短、资源需求小、可持续性强等原因而受到广泛关注。然而，如何降低较高的生产成本一直是微藻生物柴油领域的研究重点。其中，作为生产成本的重要组成部分，微藻培养在近几年的研究下也取得了重大的进展。
培养微藻生产生物柴油的培养基通常利用纯水作为培养基，并且在培养过程中需要添加营养物质。纯水和营养物质的大量消耗是培养成本的主要来源。为了降低这一成本，研究人员提出利用污水作为培养基培养微藻，并达到产油同时处理污水的目的。目前虽然有一些用于微藻培养的装置，但是基本上是适用于微藻纯培养，控制严格，操作繁复。针对污水培养进行优化并且控制方便操作简单的微藻培养装置依然较少。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种结构紧凑、控制方便、生产效率高、实用性广、可连续生产的微藻培养装置及其培养方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种产油微藻培养装置，由装置本体构成，包括金属支架，所述金属支架上从下到上依次安装有培养罐底座、培养罐和培养罐顶盖，所述培养罐的上部和底部分别设置有放料口I和放料口II，所述培养罐顶盖上设有取样口和进样口，所述培养罐的一侧设有光源，另一侧设有气泵，所述气泵上设有伸入培养罐底部的导气管，所述导气管的末端设有布气头，所述导气管上还设有流量计；所述培养罐内还设有导流筒。
所述培养罐与所述培养罐底座和培养罐顶盖可分离的安装，便于拆装、清洗和消毒。
所述进样口、放料口I和放料口II上均设有控制阀门。
一种产油微藻培养装置的培养方法，包括以下步骤：
(1)将藻种与培养液混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将培养装置置于恒温室中，设定环境温度；
(3)移动培养装置位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量，设置光照循环；
(5)连续培养一段时间后，得到微藻培养液的最终吸光度并转化为微藻干重。
所述藻种为绿藻、硅藻、蓝藻中的至少一种。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.培养罐的主体以及培养罐底座和培养罐顶盖实现了分离，便于拆装、清洗、消毒。
2.气泵上设有伸入培养罐底部的导气管，可将气体通入培养罐底部，可通过提供二氧化碳或空气以增强产油微藻的生物量及其处理能力。
3.导气管的末端设有布气头，可以充分混匀培养液，防止藻细胞沉降。
4.培养罐内设有导流筒，可引导培养液的流动，有效防止曝气引起培养液的乱流。
5.设有进料口与放料口，可以串联使用，适合较大规模的使用。
附图说明
图1是本发明培养装置的结构示意图。
附图标记：1-培养罐，2-培养罐顶盖，3-培养罐底座，4-导流筒，5-取样口，6-布气头，7-金属支架，8-进样口，9-放料口I，10-放料口II，11-光源，12-气泵，13-流量计 14-导气管
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，一种产油微藻培养装置，由装置本体构成，包括金属支架7，金属支架7上从下到上依次安装有培养罐底座3、培养罐1和培养罐顶盖2，培养罐1的上部和底部分别设置有放料口I9和放料口II10，培养罐顶盖2上设有取样口5和进样口8，培养罐1的一侧设有光源11，另一侧设有气泵12，气泵12上设有伸入培养罐1底部的导气管14，导气管14的末端设有布气头6，布气头6可在底部均匀曝气，导气管14上还设有流量计13；培养罐1内的导气管周围还设有导流筒4，用以引导培养液流动。此外进样口8、放料口I9和放料口II10上均设有控制阀门。
通过本发明一种产油微藻培养装置的培养方法，共进行了以下几个实施例的培养：
实施例1
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将纯藻种(Chlorella vulgaris)与污水混合液培养基混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量为20L·min-1，每隔12h曝气5min；
(5)连续培养12d后，得到微藻培养液的最终吸光度值为1.836，合微藻干重0.718g·L-1。
实施例2
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将纯藻种(Scenedesmusobliquus)与污水混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量为20L·min-1，每隔12h曝气5min；
(5)连续培养12d后，得到微藻培养液的最终吸光度值为1.332，合微藻干重0.519g·L-1。
实施例3
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将混合藻种(Chlorella vulgaris:Scenedesmusobliquus＝1:1)与污水混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量为20L·min-1，每隔12h曝气5min；
(5)连续培养12d后，得到微藻培养液的最终吸光度值为1.770，合微藻干重0.692g·L-1。
实施例4
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将混合藻种(Chlorella vulgaris:Scenedesmus obliquus＝1:1)与污水混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量为4L·min-1，持续曝气；
(5)连续培养12d后，得到微藻培养液的最终吸光度值为1.806，合微藻干重0.706g·L-1。
实施例5
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将混合藻种(Chlorella vulgaris:Scenedesmus obliquus＝1:1)与污水混合液加入培养罐中，保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)调节气泵流量为4L·min-1，持续曝气；
(5)连续培养60d，第14d之后，得到微藻培养液的吸光度值稳定在1.974±0.267，合微藻干重0.773±0.096g·L-1。
实施例6
一种产油微藻培养的方法，包括如下步骤：
使用图1所示的产油微藻培养装置，
(1)将混合藻种(Chlorella vulgaris:Scenedesmus obliquus＝1:1)与污水混合液加入培并联的5个养罐中，均保持初始吸光度值为0.1；
(2)将反应器置于恒温室中，设定环境温度为28℃；
(3)移动反应器位置，保证其轴线处光照值为2500Lx；
(4)通过气阀实现气泵向5个培养罐内同时曝气，调节气泵流量为20L·min-1，持续曝气；
(5)连续培养60d，第15d之后，5个培养罐的微藻培养液的吸光度值分别稳定在1.803±0.189，1.725±0.252，2.058±0.165，1.938±0.117和1.881±0.201，分别合微藻干重0.705±0.065mg·L-1，0.674±0.095mg·L-1，0.806±0.056mg·L-1，0.759±0.037mg·L-1和0.736±0.070mg·L-1。
本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。