专利名称：用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种微藻采收装置，尤其涉及一种用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置。
背景技术：
随着不可再生化石燃料的日渐枯竭和日益严峻的环境问题，全世界面临严重的能源危机和环境危机，越来越多的学者积极研究新能源的开发利用和环境的生物修复。在新能源的开发利用与环境的生物修复中，微藻因具备ー些独特的特点而成为研究热点，这些特点包括微藻广泛地分布在海洋、湖泊等水域，种类繁多，可直接利用阳光、ニ氧化碳和含·氮、磷等元素的简单营养物质快速生长，并在细胞内合成大量油脂。与大豆、油菜和麻风树等油料植物相比，微藻的生长周期短，含油量高，油脂产率高，単位面积产油量是大豆的数百倍，每公顷可年产几万升生物柴油。微藻可利用滩涂、盐碱地、荒漠，以及海水、荒漠地区的地下水等生长，不与农作物争地、争水。微藻在培养过程中还可固定大量ニ氧化碳，据计算，每培养I吨微藻，可消耗约2吨ニ氧化碳，因此，利用微藻制造生物柴油能够大量固定排放的ニ氧化碳。此外，微藻还可在光自养培养过程中利用废水中的氮、磷等营养成分，从而净化工厂排放的废水和城市生活污水。目前微藻产业仍面临诸多瓶颈环节，如藻液中微藻的密度低，密度小于10g/L，造成采收成本高。据报道,微藻采收エ艺中下游脱水技术占微藻采收成本的20%-30%。现阶段应用于エ业化微藻大規模采收的技术种类有离心、过滤、絮凝等，其中离心的方法能耗过高，过滤方法一般仅用于浓缩或适用较大藻类，如螺旋藻，而浓缩比较低，其后仍需离心处理。絮凝方法行之有效，一是絮凝物与培养基能够有效分离，大幅減少后续处理中藻液的体积，ニ是絮凝后的絮凝体密度和颗粒増大，有利于离心或过滤。现阶段的絮凝技术是添加絮凝剂絮凝和阳极损耗电絮凝。用于微藻絮凝采收的絮凝剂，主要有铁铝盐系絮凝剂、有机高分子絮凝剂、天然合成絮凝剂和碱性物质絮凝剂4种。铁铝盐系絮凝剂主要有FeCl3、A1C13、Fe2(SO4)3^ Al2 (SO4)3及其衍生物等，在絮凝后铁铝离子残留于藻泥和培养基中，从而导致藻粉品质降低和培养基难于重复使用；有机高分子絮凝剂，如聚丙烯酰胺存在残留难降解単体的问题，易污染环境；天然合成絮凝剂，如阳性淀粉或壳聚糖则因造价太高而仍不能エ业化大規模使用，且在海藻和藻密度较大的藻液中表现不佳；使用碱性物质絮凝剂的碱诱絮凝仍存在ー些不足，如絮凝后培养基非营养金属离子累积和营养性离子流失，而不利于培养基的循环使用。另外，现有的电絮凝装置中阳极损耗电絮凝技术非常不成熟，因为通常使用公网电能，能耗较高，而阳极鉄板或铝板不断被腐蚀损耗并进入藻泥中，使得到的藻泥不能直接应用于食品、医药和渔业饲料等行业；电絮凝中阳极产生的氯气破坏微藻细胞从而降低收率；培养基非营养性金属离子组成发生不可逆变化，不利于培养基的重复利用。因此，开发ー种易于エ业化、高效、低成本、可循环使用培养基的絮凝装置具有重要意义。
发明内容
本发明针对上述微藻采收技术的弊端，设计开发了一种用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置。该装置将太阳能发电系统、电解技术、电渗析和碱诱絮凝等4种技术集成，具有环保、高效、低能耗、低成本的优点。本发明公开的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，由直流电源系统、控制系统和盐桥系统组成。直流电源系统由太阳能电池组件、交流电源、功率调节器组成，其中太阳能电池组件、交流电源分别与功率调节器连接，并通过功率调节器与微机相连，受微机调控，使太阳能电池组件和交流电源联合转化出直流电力；功率调节器的正负输出端分别连接阳电极和阴电极，其中阳电极连接盐桥的阳极端，阴电极连接盐桥的阴极端，组成受微机调控的直流电源系统。在太阳能资源充足时，直流电源系统在微机最大功率点跟踪算法的调控下由功率调节器输出优质直流电力，用于盐桥系统的絮凝；在太阳能资源不充足时，微机与功率调节器转化交流电源为直流电力，补充太阳能直流电力的不足。控制系统由微机、pH计和有效氯仪组成，其中pH计插入分别插入阴极室和阳极 室，并与微机连接，有效氯仪插入阳极室并与微机连接，组成用于监测藻池絮凝状态和阳极室状态的调控系统。盐桥系统由盐桥装置和阴极端、阳极端组成，上端开口处有封闭螺帽，用来封闭盐桥，有止水夹用来排除灌入盐溶液时产生的气泡。盐桥的阳极端接入阳极室，阴极端接入阴极室，阳极室内加入电解液，藻池为阴极室，加入待处理藻液。所使用的盐桥分为无离子膜型盐桥和有离子膜型盐桥两种类型使用无离子膜型盐桥时盐室内直接灌满含2-3%琼脂的盐溶液，或盐桥两端用琼脂或电化学多孔隔膜封闭，在盐室内灌满不含琼脂的盐溶液，并驱走气泡。无离子膜型盐桥的任意两端都可以作为阴极端或阳极端，连接盐桥阴极端的阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网。连接盐桥阳极端的阳电极视具体情况而定当加入的盐物质含有丰富氯盐，如海水、海藻液、含有氯化镁、工业粗盐的溶液等，阳极室灌入海水并加入过量CaCO3粉末时，阳电极接采用耐腐蚀的析氯电极网；当加入的盐物质为浓度大于O. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，阳极室加入O. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网。使用有离子膜型盐桥时，盐桥一端从下往上依次用琼脂或电化学多孔隔膜和阳离子膜紧贴封闭，作为盐桥的阴极端；在盐桥另一端从下往上依次用双极膜和阴离子膜封闭端口，作为盐桥的阳极端；双极膜和阴离子膜之间留有充足空间作为酸室，用于存放电解过程中产生的酸，阳离子膜与阴离子膜之间的空间为盐室，用于装入用于絮凝作用的盐物质。阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网，盐室内加入浓度大于O. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，酸室内和阳极室内加入分别O. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网。在通电条件下，盐桥系统能不断提高阴极室中藻液的pH值，从而引起藻液絮凝，同时阳极室中加入的溶液发生酸化，得到漂白液或硝酸、硫酸。漂白液可用于循环培养时藻池的消毒，抵消部分成本，硝酸和硫酸可用于洗去絮凝后藻泥中的沉淀，得到纯度较高的藻泥，还可调节培养基循环使用时的pH值。沉淀洗出液可作为盐桥盐物质重复使用，或作为营养盐广泛使用。
本发明所提供的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置能保证在电解结束后2小时絮凝率大于90%，6小时后絮凝率大于95%，沉降速率大于20cm/h，浓缩比大于15倍，絮凝成本在0. 19-0. 57元/kgbiomass左右。使用镁盐为盐桥的盐物质时，絮凝的临界pH在9. 8-10. 0左右，避免了 pH过高对微藻细胞的造成伤害。所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置易于放大或改进，各组成部分易于组装拆卸。阴阳电极所用材料均耐腐蚀，寿命长，成本低。絮凝过程中，盐桥中的盐物质没有损失，可循环使用，絮凝藻泥中没有沉淀物存在，可保证藻泥品质。能产生H2和Cl2，提供了抵消部分成本的潜在可能。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于在通电条件下，通过盐桥系统作用不断提高阴极室中藻液的PH值和形成钙镁等沉淀，从而引起藻液絮凝，同时使阳极室中加入的溶液发生酸化，得到可用于循环培养时藻池消毒的漂白液，或得到可用来洗去絮凝后藻泥中沉淀和可用来调节培养基循环使用时PH值的硝酸或硫酸；而沉淀洗出液可作为营养盐广泛使用的。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于阳极室内 加入电解液；藻池作为阴极室，加入待处理藻液。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于连接盐桥阴极端的阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网；连接盐桥阳极端的阳电极根据所采用的盐桥类型、盐物质和阳极室所加电解液的不同而分别采用耐腐蚀的析氯电极网或析氧电极网。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于所使用的盐桥分为无离子膜型盐桥和有离子膜型盐桥两种类型；盐桥上端开口处有用来封闭盐桥的封闭螺帽和用来排除气泡的软管及止水夹。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于当采用无离子膜型盐桥，且盐物质含有丰富氯盐，如氯化镁或工业粗盐的溶液、海水、海藻液等，阳极室内灌入海水并加入过量CaCO3粉末时，连接盐桥阳极端的阳电极采用耐腐蚀的析氯电极网；当采用无离子膜型盐桥，且盐物质为浓度大于或等于0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，阳极室加入0. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网；当采用有离子膜盐桥时，盐室内加入浓度大于或等于0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，酸室内和阳极室内加入分别0. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于使用无离子膜型盐桥时盐室内直接灌满含2-3%琼脂的盐溶液，或盐桥两端用琼脂或电化学多孔隔膜封闭，在盐室内灌入不含琼脂的盐物质，并驱走气泡；无离子膜型盐桥的任意两端都可以作为阴极端或阳极端。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于使用有离子膜型盐桥时，盐桥一端从下往上依次用琼脂或电化学多孔隔膜和阳离子膜紧贴封闭，作为盐桥的阴极端；在盐桥另一端从下往上依次用双极膜和阴离子膜封闭端口，作为盐桥的阳极端；双极膜和阴离子膜之间留有充足空间作为酸室，用于存放电解过程中产生的酸；阳离子膜与阴离子膜之间的空间为盐室，用于装入用于絮凝作用的盐溶液。优选的是，所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于盐桥的阳极端接入阳极室，阴极端接入阴极室；阳电极连接盐桥的阳极端，并与功率调节器的正输出端相连；阴电极连接盐桥的阴极端，并与功率调节器的负输出端相连；有效氯仪插入阳极室，并与微机连接，PH计分别插入阳极室和阴极室并与微机连接，组成用于监测藻池絮凝状态和阳极室状态的调控系统。
图I用于微藻絮凝采收的太阳能盐桥电絮凝装置的示意图；图2无离子膜的盐桥装置结构示意图；图3有离子膜的盐桥装置结构示意图；图4实例I絮凝过程中电压和pH值变化曲线图；图5实例I絮凝过程中絮凝率变化柱形图；·图6实例2絮凝过程中电压和pH值变化曲线图；图7实例2絮凝过程中絮凝率变化柱形图。
具体实施例方式下面结合图1-7对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。如图I所示，本发明提供一种用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，由直流电源系统、控制系统和盐桥系统组成。直流电源系统由太阳能电池组件I、交流电源2、功率调节器组成3，其中太阳能电池组件I和交流电源2分别与功率调节器3连接，并通过功率调节器3与微机4相连，受微机4调控，使太阳能电池组件I和交流电源2联合转化出直流电力；功率调节器3的正负输出端分别连接阳电极9和阴电极10，其中阳电极9连接盐桥7的阳极端，阴电极10连接盐桥7的阴极端，组成受微机4调控的直流电源系统。在太阳能资源充足时，直流电源系统在微机4最大功率点跟踪算法的调控下由功率调节器3输出优质直流电力，用于盐桥系统的絮凝；在太阳能资源不充足时，微机4与功率调节器3转化交流电源为直流电力，补充太阳能直流电力的不足。控制系统由微机4、pH计5和有效氯仪6组成，其中pH计5插入阳极室8和阴极室11，并与微机4连接，有效氯仪6插入阳极室8，并与微机4连接，组成用于监测阴极室11絮凝状态和阳极室8状态的调控系统。盐桥系统由盐桥装置7和阴极端、阳极端组成，上端开口处有封闭螺帽12，用来紧密封闭盐桥，有止水夹15用来排除灌入盐溶液时产生的气泡。盐桥的阳极端接入阳极室8，阴极端接入阴极室11，阳极室8内加入电解液，藻池作为阴极室11，加入待处理藻液，在pH较高和充足镁离子条件下，阴极室11的藻液发生絮凝沉降继而分层。如图2所示，无离子膜型盐桥装置的制作方法，以镁盐为盐物质为例在无离子膜盐桥盐室22内灌入含有2-3%融化琼脂的镁盐溶液，待凝固后在上端空腔内加入合适电解质溶液，并通过封闭螺帽12及其软管15上的止水夹16驱走气泡并封闭端口 ；或者在盐桥两端用琼脂或电化学多孔隔膜14封闭两端，将无琼脂的镁盐溶液灌入盐桥，通过封闭螺帽12及其软管I上的止水夹16驱走气泡并封闭端口。阴、阳电极和盐桥的阴极端和阳极端以极窄距离相连，面积与盐桥电极端面积相当。盐桥材质为PPR管件制成，并在两极端口内壁有固定结构，能保证琼脂或多孔材料或离子膜牢固固定。如图3所示，有离子膜型盐桥装置的制作方法在盐桥的一端从下往上依次用琼脂或电化学多孔隔膜14和阳离子膜17封闭端口，琼脂或电化学多孔隔膜14和阳离子膜17紧贴，作为盐桥的阴极端；在盐桥另一端从下往上依次用双极膜18和阴离子膜19封闭端口，作为盐桥的阳极端；双极膜18和阴离子膜19之间留有充足空间为酸室20 ;盐桥中阳离子膜17与阴离子膜19之间的空间作为有离子膜型盐桥装置的盐室21。盐桥系统的使用方法有三种，包括1)当采用无离子膜型盐桥，加入的盐溶液含有丰富氯化镁，如海水、海藻液、含有氯化镁、工业粗盐的溶液等，阳极室8内灌入海水并加入过量CaCO3粉末，并给以一定搅拌，阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网，阳电极采用耐腐蚀的析氯电极网。2)当采用无离子膜型盐桥，加入的盐溶液质为浓度大于或等于0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，阳极室8加入0. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网3)使用有离子膜型盐桥时，盐桥一端从下往上依次用琼脂或电化学多孔隔膜14和阳离子膜17紧贴封闭，作为盐桥的阴极端。在盐桥另一端从下往上依次用·双极膜18和阴离子膜19封闭端口，作为盐桥的阳极端。双极膜18和阴离子膜19之间留有充足空间作为酸室20，用于存放电解过程中产生的酸，阳离子膜17与阴极膜19之间的空间为有离子膜型盐桥装置的盐室21，用于装入用于絮凝作用的盐溶液。阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网，有离子膜型盐桥装置的盐室21内加入浓度大于或等于0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，酸室内20和阳极室8内加入分别0. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网。所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，在太阳能资源充足时，直流电源系统在微机4最大功率点跟踪算法的调控下，由功率调节器3输出优质直流电力，用于盐桥系统的絮凝；在太阳能资源不充足时，微机4与功率调节器3转化交流电源为直流电力，补充太阳能直流电力的不足。在通电条件下，盐桥系统能不断提高阴极室11中藻液的PH值，从而引起藻液絮凝，同时阳极室8中加入的溶液发生酸化，得到漂白液13或硝酸、硫酸。漂白液13可用于循环培养时藻池的消毒，抵消部分成本，硝酸和硫酸可用于洗去絮凝后藻泥中的沉淀，得到纯度较高的藻泥，还可调节培养基循环使用时的PH值。沉淀洗出液可作为盐桥盐溶液重复使用，或作为营养盐广泛使用。实例I盐桥的使用方法离子交换面为6. 2cm2，中间灌以盐度为32%，含有2_3%琼脂的饱和海水溶液。凝固后，以450mA恒流电解。阴极室内注入500mL眼点微拟球藻培养物，培养物在680nm下的吸光度为0. 756，pH值=9. 00，f/2培养基培养；阳极室注入500ml人工海水，PH值=8. 00。每隔15分钟测定阴极室和阳极室的pH值以及输出电压，并在各时间点做絮凝测定，即分别取电解15、30、45、60、75、90、105分钟的500mL藻液装入500mL量筒，放置2小时，测絮凝率。絮凝计算公式为FR= I-(A-B)/AX 100%。其中A为对照组放置2小时后从液面到量筒底部1/3高度的OD68tl值，B为实验组放置2小时后从液面到量筒底部1/3闻度的OD680值。絮凝结果如图4、图5所示电压变化稳定，电解过程稳定，藻液pH值在90分钟处升至11.2左右，在105分钟处升至11. 80。而阳极室pH不断降低，从15分钟处的5. 5左右降至105分钟处的2. O左右。该pH值的酸液可溶解CaCO3粉末。而在另一组阳极室添加过量CaCO3粉末海水的实验中，各处理时间的阴极pH、电压相对于无CaCO3粉末组无明显差异，但阳极PH保持在6. 0-7. 5左右，从而证明Cl2可以被CaCO3粉末转化成漂白液。絮凝率在30分钟处，达到并稳定在93. 8±0. 9%。根据絮凝率较高而能耗较小的絮凝结果，确定450mA下，电解30分钟相对合适，此时功率为3. 37Wh/L。用市售20W的太阳能电池板来供电，其特征是价格为100元人民币，工作寿命25年，并在25年内保证80%的供电效应。以平均每天4小时标准辐照度来计算，该电池板在工作寿命内可供应的最大电能为25年X365天/年X4小时/大X20WX80%=584000Wh，这些电能可供本发明所述装置絮凝藻液的体积为584000Wh/3. 37ffh/L =173293. 7L。即每升藻液的采收成本为0. 00057元/L。按lg/L的藻液密度计算，太阳能盐桥电絮凝装置的采收成本为0. 57元/kgbiomass,远低于文献报道的离心采收的4. 35元/kgbiomass,低于文献报道的铁阳极电絮凝的I. 74元/kgbiomass。
实例2 参照实例1，仅改变电流至为150mA，其他条件不变，如图6所示电压变化稳定，电解过程稳定。絮凝结果如图6、图7所示90min处的絮凝率最高，达到87. 4%，此时能耗为I. 33Wh/L。以市售20W的太阳能电池板来供电，则絮凝藻液的成本为0. 00019元/L.按lg/L的藻液密度计算，太阳能盐桥电絮凝装置的采收成本为0. 19元/kgbiomass。尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
权利要求
1.一种用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，由直流电源系统、控制系统和盐桥系统组成；其中直流电源系统由太阳能电池组件、交流电源、功率调节器组成，太阳能电池组件、交流电源与功率调节器连接，并通过功率调节器与微机相连，直流电源系统中功率调节器的正负输出端分别连接阳电极和阴电极，阳电极连接阳极室，阴电极连接阴极室，组成受微机调控的直流电源系统；控制系统由微机、pH计和有效氯仪组成，pH计和有效氯仪插入阳极室和阴极室并与微机相连；盐桥系统由盐桥装置和阴极端、阳极端组成，并分别与阴极室和阳极室相连接。
2.根据权利要求I所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于在通电条件下，通过盐桥系统作用不断提高阴极室中藻液的PH值，从而引起藻液絮凝，同时使阳极室中加入的溶液发生酸化，得到可用于循环培养时藻池消毒的漂白液，或得到可用来洗去絮凝后藻泥中沉淀和可用来调节培养基循环使用时PH值的硝酸或硫酸；沉淀洗出液可作为营养盐广泛使用。
3.根据权利要求I所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于阳极室内加入电解液；藻池作为阴极室，加入待处理藻液。
4.根据权利要求I所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于连接盐桥阴极端的阴电极采用析氢电极网，如普通的铁丝网、低碳钢网、不锈钢网；连接盐桥阳极端的阳电极根据所采用的盐桥类型、盐物质和阳极室所加电解液的不同而分别采用耐腐蚀的析氯电极网或析氧电极网。
5.根据权利要求4所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于所使用的盐桥分为无离子膜型盐桥和有离子膜型盐桥两种类型；盐桥上端开口处有用来封闭盐桥的封闭螺帽和用来排除气泡的软管及止水夹。
6.根据权利要求4、5所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于当采用无离子膜型盐桥，且盐物质含有丰富氯盐，如含氯化镁或工业粗盐的溶液、海水、海藻液等，阳极室内灌入海水并加入过量CaCO3粉末时，连接盐桥阳极端的阳电极采用耐腐蚀的析氯电极网；当采用无离子膜型盐桥，且盐物质为浓度大于或等于O. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，阳极室加入O. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网；当采用有离子膜型盐桥时，盐室内加入浓度大于或等于O. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液，酸室内和阳极室内加入分别O. 1-0. 5mol/L的硫酸镁或硝酸镁溶液时，阳电极采用耐腐蚀的析氧电极网。
7.根据权利要求4、5所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于使用无离子膜型盐桥时盐室内直接灌满含2-3%琼脂的盐物质，或盐桥两端用琼脂或电化学多孔隔膜封闭，在盐室内灌入不含琼脂的盐物质溶液，并驱走气泡；无离子膜型盐桥的任意一端都可以作为阴极端或阳极端。
8.根据权利要求4、5所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于使用有离子膜型盐桥时，盐桥一端从下往上依次用琼脂或电化学多孔隔膜和阳离子膜紧贴封闭，作为盐桥的阴极端；在盐桥另一端从下往上依次用双极膜和阴离子膜封闭端口，作为盐桥的阳极端；双极膜和阴离子膜之间留有充足空间作为酸室，用于存放电解过程中产生的酸；阳离子膜与阴离子膜之间的空间为盐室，用于装入用于絮凝作用的盐物质。
9.根据权利要求I所述的用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，其特征在于盐桥的阳极端接入阳极室，阴极端接入阴极室；阳电极连接盐桥的阳极端，并与功率调节器的正输出端相连；阴电极连接盐桥的阴极端，并与功率调节器的负输出端相连；有效氯仪插入阳极室，并 与微机连接，PH计分别插入阳极室和阴极室并与微机连接，组成用于监测藻池絮凝状态和阳极室状态的调控系统。
全文摘要
本发明公开了一种用于微藻采收的太阳能盐桥电絮凝装置，该装置由直流电源系统、控制系统和盐桥系统组成。盐桥系统的盐物质采用含镁离子的电解质，阴电极采用析氢电极网，阳电极采用析氧电极网或析氯电极网。在阳极室内加入合适的电解液，藻池作为阴极室，加入待处理藻液。直流电解足够时间后阴极室的藻液发生絮凝沉降，得到絮凝藻泥，在阳极室得到漂白液或相应的酸。漂白液可用于重复培养时藻池的消毒；得到的酸能够除去絮凝藻泥中的沉淀，得到纯度较高的藻泥；沉淀洗出液可作为盐桥的盐物质重复使用，或作为营养盐广泛使用。本发明能实现环保、高效、低能耗、低成本的藻液絮凝，适用于各类藻液的微藻采收及大规模工业生产。
文档编号C12M1/42GK102787070SQ201210323109
公开日2012年11月21日 申请日期2012年9月4日 优先权日2012年9月4日
发明者侯余勇, 刘晨风, 刘智永, 陈方见, 陈树林 申请人:天津工业生物技术研究所