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、收獲困難等問題,限制了微藻產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。微藻生物膜培養(yǎng)裝置可以有效避免懸浮培養(yǎng)中存在諸多問題,在近年來被廣泛研究。為了深入研究微藻生物膜培養(yǎng)裝置的理論,進一步探討其在現(xiàn)實中的應(yīng)用,綜述了目前常見的微藻生物膜培養(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,并對今后微藻生物膜培養(yǎng)裝置的技術(shù)發(fā)展進行了展望。 

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

【文章頁數(shù)】：7 頁

【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)計了見圖2的旋轉(zhuǎn)藻盤光生物反應(yīng)器(Algadisk)。通過電機帶動圓盤旋轉(zhuǎn),使藻細胞周期性地與培養(yǎng)液和空氣接觸,當(dāng)藻細胞浸入培養(yǎng)液時,吸收營養(yǎng)基內(nèi)的營養(yǎng)物質(zhì);當(dāng)藻細胞進入空氣時,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、磷等元素作為營養(yǎng)物來源,不但降低培養(yǎng)成本,也能對污水進行凈化。Logan等發(fā)明了旋轉(zhuǎn)筒式藻類生物膜反應(yīng)器,利用纏繞了繩索的滾筒狀不銹鋼框架代替了旋轉(zhuǎn)藻盤光生物反應(yīng)器中的圓形轉(zhuǎn)盤,微藻細胞附著在繩索上生長[16]。當(dāng)生物膜達到一定厚度后利用配套的收割裝置擠壓繩子收獲藻類生物量,一定程度上實現(xiàn)了微藻生物膜的機械化收獲[16]。Wen等開發(fā)出了一種旋轉(zhuǎn)輥軸藻類生物膜反應(yīng)器,將載體材料纏繞到兩個輥軸上,通過輥軸的轉(zhuǎn)動帶動載體轉(zhuǎn)動[17]。

PSBR反應(yīng)器(圖3a)最初被用作藻類生物傳感器,但后來被廣泛應(yīng)用于微藻培養(yǎng)[18]。PSBR 反應(yīng)器由多個豎直單元平行排列組成,每個單元由微藻附著層和多孔介質(zhì)營養(yǎng)供給層構(gòu)成。培養(yǎng)液在泵的驅(qū)動下在多空介質(zhì)層內(nèi)循環(huán),在毛細力和重力的作用下擴散到微藻附著層,微藻源源不斷的獲得營養(yǎng)物質(zhì)進行生長[19]。PSBR反應(yīng)器的優(yōu)勢在于:(1)通過各單元的豎直布置解決了培養(yǎng)系統(tǒng)占地面積的問題,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,完全避免了水流對生物膜的沖刷作用[20]。

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

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



本文編號：3579829