專利名稱：三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光生物反應(yīng)器，尤其是一種用于處理高濃度有機(jī)廢水及生產(chǎn)藻類水 生植物的新型光生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
80年代以來(lái)，人們廣泛開(kāi)展各種密閉式藻類光生物反應(yīng)器的研究，以期實(shí)現(xiàn)藻體的高產(chǎn) 率和廢水處理的高效率，以及實(shí)現(xiàn)過(guò)程的易監(jiān)測(cè)和易控制，其研究開(kāi)發(fā)的封閉式光生物反應(yīng) 器主要有管道式和板箱式兩種。如國(guó)內(nèi)華南理工大學(xué)郭祀遠(yuǎn)等對(duì)微藻的生長(zhǎng)進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā) 了管道氣升式磁處理光生物反應(yīng)器微藻生產(chǎn)系統(tǒng)及監(jiān)控方法；青島海洋大學(xué)開(kāi)發(fā)了新型光生 物反應(yīng)器對(duì)巴甫藻、小球藻、金藻等的養(yǎng)殖進(jìn)行了研究。除了大量使用光生物反應(yīng)器進(jìn)行藻 類培養(yǎng)的研究外，開(kāi)發(fā)藻類光反應(yīng)器進(jìn)行污水的處理研究也有報(bào)道。李川、古國(guó)榜等采用三 相內(nèi)循環(huán)式流化床光反應(yīng)器和固定床生物反應(yīng)器耦合處理4-氯酚(4-CP)廢水，取得了較高的 處理率；吳旭琲等開(kāi)發(fā)了高流光生物反應(yīng)器，應(yīng)用于污水的處理，也取得了很好的效果。目前，利用藻類較大規(guī)模處理高濃度有機(jī)廢水和工業(yè)化生產(chǎn)藻體主要采用開(kāi)放式潛水道 設(shè)施。較小型的系統(tǒng)其水道面積就達(dá)1000~5000m2、深20 30cm。其缺點(diǎn)首先是占地面積大， 在土地緊缺的地區(qū)(如珠三角地區(qū))不宜推廣；其次這種處理方式以自然光為光源，受到季節(jié) 性、地域性、晝夜性的限制。至今封閉式光生物反應(yīng)器的商業(yè)產(chǎn)品很少，而且所開(kāi)發(fā)的這些 反應(yīng)器普遍存在(l)面積體積比和受光面積小，光能利用率低；(2)光生物反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜， 流動(dòng)行為不易監(jiān)測(cè)和控制；(3)混合、傳質(zhì)較差，導(dǎo)致溫度、營(yíng)養(yǎng)及藻菌分布不均；(4)大多 為間歇操作，很難達(dá)到大規(guī)模處理要求；(5)操作、控制及放大困難等問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的光生物反應(yīng)器存在的上述種種不足，提供一種新型的 用于處理高濃度有機(jī)廢水的三相流態(tài)化光生物反應(yīng)器。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，包括一個(gè)反應(yīng)筒 體，以及設(shè)置在筒體內(nèi)的光照裝置，所述的筒體為內(nèi)外兩層的雙筒體結(jié)構(gòu)，光照裝置設(shè)置在 內(nèi)筒體內(nèi)部，內(nèi)、外筒體之間形成反應(yīng)區(qū)；反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有進(jìn)氣口，外筒體的底部設(shè) 置有進(jìn)水口，上部為一個(gè)擴(kuò)大區(qū)，擴(kuò)大區(qū)外設(shè)置有集水槽，集水槽的一端連接藻體收集罐， 另一端設(shè)置出水口。優(yōu)選的是，所述的反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置有溫度探測(cè)器，溫度探測(cè)器與外接的測(cè)試裝置相連接。 優(yōu)選的是，所述的外筒體上還附加設(shè)置有一個(gè)外接光照裝置。優(yōu)選的是，所述的外筒體擴(kuò)大區(qū)的開(kāi)口處被篩網(wǎng)分割成兩部分，其中一部分為一個(gè)鋸齒 狀的出水堰。優(yōu)選的是，所述的集水槽的底部具有坡度，偏向出水口的一側(cè)低，偏向收集罐的一側(cè)高。優(yōu)選的是，所述的反應(yīng)筒體底部進(jìn)氣口部位設(shè)置為錐臺(tái)形狀，且設(shè)置有一個(gè)氣體分布裝 置。所述的氣體分布裝置包括一個(gè)氣體分布板和一個(gè)氣體分布器，氣體分布板為一個(gè)中央帶 有通孔的圓形板，氣體分布器為一個(gè)圓錐，圓錐的底部恰好可放置在氣體分布板的中央通孔 內(nèi)，圓錐的尖部正對(duì)進(jìn)氣口。優(yōu)選的是，所述的進(jìn)水口的進(jìn)水通道上設(shè)置有進(jìn)水采樣口和流量計(jì)，出水口的通道上設(shè) 置有出水采樣口，進(jìn)氣口的空氣通過(guò)風(fēng)機(jī)鼓入，且風(fēng)路上設(shè)置氣體流量計(jì)。本實(shí)用新型的有益效果是能有效處理食品廢水、釀造廢水、制糖廢水等高濃度有機(jī)廢 水，具有傳質(zhì)效率高、易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理和連續(xù)操作等特點(diǎn)，更好實(shí)現(xiàn)廢水、藻體、空氣充 分接觸，提高光能利用效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)藻體的回收利用。


圖1為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型具體實(shí)施例氣體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型具體實(shí)施例安裝有氣體分布器的氣體分布板的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型具體實(shí)施例的工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1至圖3所示的本實(shí)用新型的具體實(shí)施例， 一種三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，包 括一個(gè)反應(yīng)筒體，以及設(shè)置在筒體內(nèi)的光照裝置15，所述的筒體上為內(nèi)、外兩層的雙筒體結(jié) 構(gòu)，光照裝置15設(shè)置在內(nèi)筒體6內(nèi)部，內(nèi)、外筒體之間形成反應(yīng)區(qū)8;反應(yīng)筒體的底部設(shè)置 有進(jìn)氣口 1，外筒體7的底部設(shè)置有進(jìn)水口 3，上部為一個(gè)擴(kuò)大區(qū)10，擴(kuò)大區(qū)外設(shè)置有集水 槽ll，集水槽ll的一端連接藻體收集罐13，另一端設(shè)置出水口18。所述的反應(yīng)區(qū)8內(nèi)設(shè)置 有溫度探測(cè)器9，溫度探測(cè)器9與外接的測(cè)試裝置14相連接。所述的外筒體7上還附加設(shè)置 有一個(gè)外接光照裝置15'。所述的外筒體擴(kuò)大區(qū)10的開(kāi)口處被篩網(wǎng)16分割成兩部分，其中 一部分為一個(gè)鋸齒狀的出水堰17。所述的集水槽11的底部具有坡度，偏向出水口 18的一側(cè) 低，偏向收集罐13的一側(cè)高。所述的反應(yīng)筒體底部進(jìn)氣口 l部位設(shè)置為錐臺(tái)形狀，且設(shè)置有 一個(gè)氣體分布裝置2。所述的氣體分布裝置包括一個(gè)氣體分布板23和一個(gè)氣體分布器22，氣 體分布板23為一個(gè)中央帶有通孔的圓形板，氣體分布器22為一個(gè)圓錐，圓錐的底部恰好可 放置在氣體分布板23的中央通孔內(nèi)，圓錐的尖部正對(duì)進(jìn)氣口l。所述的進(jìn)水口3的進(jìn)水通道 上設(shè)置有進(jìn)水采樣口 5和流量計(jì)4，出水口 18的通道上設(shè)置有出水采樣口 19，進(jìn)氣口 1的空 氣通過(guò)風(fēng)機(jī)20鼓入，且風(fēng)路上設(shè)置氣體流量計(jì)21。如圖4所示，使用時(shí)廢液先進(jìn)入調(diào)節(jié)池進(jìn)行預(yù)處理后，由泵引入反應(yīng)器。反應(yīng)區(qū)內(nèi)光照 裝置的照射下，空氣、廢液、螺旋藻充分接觸，接近全混流，營(yíng)養(yǎng)、溫度分布平均，為藻體 提供良好的環(huán)境。廢水中的有機(jī)物在反應(yīng)區(qū)8內(nèi)為藻體降解、吸收而凈化，經(jīng)處理后的水由 反應(yīng)器上部排出。反應(yīng)器的進(jìn)水口、出水口設(shè)有旁路采樣口，利于取樣檢測(cè)水質(zhì)指標(biāo)，監(jiān)控 廢水處理的全過(guò)程。以平均停留時(shí)間約0.5h、氣體流速500 8000m/s、進(jìn)水流量平均2m7h、接種培養(yǎng)73小 時(shí)、環(huán)境溫度條件下，運(yùn)行穩(wěn)定后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明，在一定的液體流速下， 無(wú)論是C0D和B0D，還是> 14+^和？043-- 的去除率均隨氣體流速的增大而增大，尤其在氣 速較小時(shí)，去除率隨氣體流速的增加更加明顯；當(dāng)氣速增加到一定值后，去除率的增加就變 得緩慢。三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器系統(tǒng)對(duì)C0D、 B0D、 NH4+-N和P043--P都有很好的去除 效果，特別是0)0和^1 +->^在本試驗(yàn)條件下，0)0的去除率達(dá)到97%以上(97.0%~98.6%)， NH4+-N的去除率達(dá)到90%左右(88.6%~92. 3%);對(duì)B0D和P043—-P的去除也達(dá)到較好的效果， 分別為1.6%~90.8%和59.8%~67.5%。
權(quán)利要求1.一種三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于包括一個(gè)反應(yīng)筒體，以及設(shè)置在筒體內(nèi)的光照裝置，所述的筒體為內(nèi)外兩層的雙筒體結(jié)構(gòu)，光照裝置設(shè)置在內(nèi)筒體內(nèi)部，內(nèi)、外筒體之間形成反應(yīng)區(qū)；反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有進(jìn)氣口，外筒體的底部設(shè)置有進(jìn)水口，上部為一個(gè)擴(kuò)大區(qū)，擴(kuò)大區(qū)設(shè)置有集水槽，集水槽的一端連接藻體收集罐，另一端設(shè)置出水口。
2. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)區(qū)內(nèi)設(shè)置 有溫度探測(cè)器，溫度探測(cè)器與外接的測(cè)試裝置相連接。
3. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的外筒體上還附 加設(shè)置有一個(gè)外接光照裝置。
4. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的外筒體擴(kuò)大區(qū) 的開(kāi)口處被篩網(wǎng)分割成兩部分，其中一部分為一個(gè)鋸齒狀的出水堰。
5. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的集水槽的底部 具有坡度，偏向出水口的一側(cè)低，偏向收集罐的一側(cè)高。
6. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的反應(yīng)筒體底部 進(jìn)氣口部位設(shè)置為錐臺(tái)形狀，且設(shè)置有一個(gè)氣體分布裝置。
7. 如權(quán)利要求6所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的氣體分布裝置 包括一個(gè)氣體分布板和一個(gè)氣體分布器，氣體分布板為一個(gè)中央帶有通孔的圓形板，氣 體分布器為一個(gè)圓錐，圓錐的底部恰好可放置在氣體分布板的中央通孔內(nèi)，圓錐的尖部 正對(duì)進(jìn)氣口。
8. 如權(quán)利要求1所述的三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，其特征在于所述的進(jìn)水口的進(jìn)水 通道上設(shè)置有進(jìn)水采樣口和流量計(jì)，出水口的通道上設(shè)置有出水采樣口，進(jìn)氣口的空氣 通過(guò)風(fēng)機(jī)鼓入，且風(fēng)路上設(shè)置氣體流量計(jì)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種三相流態(tài)化藻類光生物反應(yīng)器，包括一個(gè)反應(yīng)筒體，以及設(shè)置在筒體內(nèi)的光照裝置，所述的筒體為內(nèi)外兩層的雙筒體結(jié)構(gòu)，光照裝置設(shè)置在內(nèi)筒體內(nèi)部，內(nèi)、外筒體之間形成反應(yīng)區(qū)；反應(yīng)筒體的底部設(shè)置有進(jìn)氣口，外筒體的底部設(shè)置有進(jìn)水口，上部為一個(gè)擴(kuò)大區(qū)，擴(kuò)大區(qū)外設(shè)置有集水槽，集水槽的一端連接藻體收集罐，另一端設(shè)置出水口。該反應(yīng)器能有效處理食品廢水、釀造廢水、制糖廢水等高濃度有機(jī)廢水，具有傳質(zhì)效率高、易實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理和連續(xù)操作等特點(diǎn)，更好實(shí)現(xiàn)廢水、藻體、空氣充分接觸，提高光能利用效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)藻體的回收利用。
文檔編號(hào)C12M1/00GK201027184SQ200720005378
公開(kāi)日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2007年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者聰 廖, 廖衛(wèi)中, 張小平, 李雨軒, 肖賢凱, 肖賢聲 申請(qǐng)人:廣州市金潤(rùn)環(huán)保科技有限公司;華南理工大學(xué)