管道式微藻光生物反应器营养液输送装置及输送方法与流程

本发明涉及一种藻类营养液输送装置及输送方法，具体涉及一种管道式微藻光生物反应器营养液输送装置及输送方法。

背景技术：

藻类作为食物链上的生产者之一，通过吸收光的能量，固定无机碳，使之转化为碳水化合物，从而为水域生产力提供基础。海洋浮游藻的总生产力估计每年为31×10⁹t碳。在食物链的转换中，1kg鱼肉需100-1000kg浮游藻，从而也显示了其在地球生物链中的重要价值。作为高效率培养、开发藻类培养装置之一的管道式光生物反应器，由于具有光、温度、溶解氧、co2和ph的调节功能，且控制系统集成度较高，使之成为广泛应用的设备之一。但是，反应器在运行中补给营养液时，也存在以下问题：1.营养液在输入过程中易受污染；2.营养液未能均匀的完成补充，易造成营养液流入到培养藻液中造成局部营养液浓度过高，引起藻体不适反应。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提供一种管道式微藻光生物反应器营养液输送装置，可以满足培养微藻时营养液的供给要求。该装置结构简单，集合现有机电技术，解决了现有管道式光生物反应器供给营养液存在的问题。

本发明的技术方案是这样实现的：

管道式微藻光生物反应器营养液输送装置，包括密封储液罐、出料阀、过流式紫外线杀菌器、隔膜计量泵、单向阀、输液软管、反应器交换罐、反应器循环泵、集光管、移动装置；所述密封储液罐设有进液孔、通气孔；所述密封储液罐、所述过流式紫外线杀菌器和所述隔膜计量泵设于所述移动装置上；所述密封储液罐的出液口、所述出料阀、所述过流式紫外线杀菌器、所述隔膜计量泵、所述单向阀通过所述输液软管依次连接；所述输液软管的末端与所述反应器交换罐的出水管在交汇处连通，之后通过所述反应器循环泵，并通过与所述反应器循环泵连接的所述集光管输出；所述反应器交换罐交汇处的形状呈v型。

进一步的，所述密封储液罐容积范围为0.1-1m³。

进一步的，所述密封储液罐的通气孔内装有气体过滤器，过滤能力范围为0.1-100m³/min，气体过滤精度为0.02μm，效率达到99.99％。所述气体过滤器可以过滤对微藻有害的细菌，过滤等级可达到制药工业、食品工业上的专业除菌等级。

进一步的，所述隔膜计量泵的流量范围为25-1000l/h，计量精度为±1％。

进一步的，所述反应器交换罐中养殖用水的出水压力范围为0.2-1mpa。

进一步的，所述移动装置为可固定式手推车，或电瓶车。

进一步的，所述出料阀和所述过流式紫外线杀菌器、所述隔膜计量泵和所述单向阀之间均设有快装接头。

本发明还提供一种管道式微藻光生物反应器营养液输送方法：当反应器循环泵运行时，养殖用水开始循环；打开出料阀和单向阀，开启过流式紫外线杀菌器和隔膜计量泵，并设定营养液通过隔膜计量泵的流量；密封储液罐中的营养液通过输液软管，依次通过出料阀、过流式紫外线杀菌器、隔膜计量泵、单向阀，在反应器交换罐交汇处与养殖用水混合，杀菌后的营养液随同养殖用水一起被反应器循环泵泵入集光管，完成输送过程。

与现有技术相比，本发明达到的有益效果如下：

(1)本发明采用机电一体化结构形式，从安装上采用可移动装置形式，便于密封储液罐、过流式紫外线杀菌器和隔膜计量泵的固定和整体移动，整个系统集成高效、便捷。

(2)本发明中营养液再经过过流式紫外线杀菌器做杀菌处理后，可实现营养液不受外界污染源(包括微生物、空气中悬浮颗粒)污染的效果。

(3)本发明中营养液通过隔膜计量泵可在规定时间内，均匀、匀速、定量输送至养殖用水中，定时定量作业。

(4)本发明中营养液与养殖用水交汇处的形状呈v型，可使营养液与养殖用水混合均匀，并且不会造成营养液倒流，避免养殖用水污染。通过v型的连接结构实现养殖水和营养液现配现用。

(5)本发明中营养液可以在培养藻液循环周期内，同步随培养藻液均匀补充到管道式微藻光生物反应器中进行有效溶解，实现营养液通过本发明进行自动有效供给，减少人力成本和人力配液的误差。

(6)本发明中隔膜计量泵通过设定流量范围，控制营养液的补充流量，以满足不同流速管道式微藻光生物反应器的培养工艺需要。

(7)本发明具有结构紧凑、体积小、噪音低、工作平稳、安装简单、操作使用方便等优点。

附图说明

图1为本发明管道式微藻光生物反应器营养液输送装置总体结构示意图；

图中：1反应器交换罐，2养殖用水，3反应器循环泵，4输液软管，5快装接头，6单向阀，7过流式紫外线杀菌器，8密封储液罐，9进液孔，10通气孔(过滤器)，11可固定式手推车，12隔膜计量泵，13出料阀。

具体实施方式

为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。

如图1所示，管道式微藻光生物反应器营养液输送装置，包括密封储液罐8、出料阀13、过流式紫外线杀菌器7、隔膜计量泵12、单向阀6、输液软管4、反应器交换罐1、反应器循环泵3、集光管、移动装置11；密封储液罐8设有进液孔9、通气孔10；密封储液罐8、过流式紫外线杀菌器7和隔膜计量泵12设于移动装置11上；密封储液罐8的出液口、出料阀13、过流式紫外线杀菌器7、隔膜计量泵12、单向阀6通过输液软管4依次连接；输液软管4的末端与反应器交换罐1的出水管在交汇处连通，之后通过反应器循环泵3，并通过与反应器循环泵3连接的集光管输出；反应器交换罐1交汇处的形状呈v型。

本实施例中，反应器交换罐1中养殖用水2出水压力为0.7mpa，反应器交换罐1交汇处养殖用水2压力为0.1mpa；密封储液罐8的容积为0.1m³，顶部设置进液孔9、通气孔10；营养液加料时从进液孔9添加进入到密封储液罐8中，添加完毕，封盖住进液孔9形成密封状态；通气孔10装有气体过滤器，过滤能力范围为0.1-100m³/min，气体过滤精度为0.02μm，效率达到99.99％；移动装置11为可固定式手推车；隔膜计量泵12流量可调节范围为150-300l/h，计量精度为±1％；出料阀13和过流式紫外线杀菌器7、隔膜计量泵12和单向阀6之间均设有快装接头5。根据本实施例，可在5-10min内完成5-10t规模的管道式微藻光生物反应器30l营养液用量的添加。

管道式微藻光生物反应器营养液输送方法：当反应器循环泵3运行时，养殖用水2开始循环；打开出料阀13和单向阀6，开启过流式紫外线杀菌器7和隔膜计量泵12，并设定营养液通过隔膜计量泵12的流量；密封储液罐8中的营养液通过输液软管4，依次通过出料阀13、过流式紫外线杀菌器7、隔膜计量泵12、单向阀6，在反应器交换罐1交汇处与养殖用水2混合，杀菌后的营养液随同养殖用水2一起被反应器循环泵3泵入集光管，完成输送过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。