基于泡沫浮选的能源微藻采收实验研究

文章以十二胺作为捕收剂,利用泡沫浮选法采收能源微藻——小球藻。利用正交实验研究了捕收剂用量、搅拌转速、藻液浓度、溶液p H和浮选时间对小球藻采收效率的影响。结果表明:捕收剂用量、搅拌转速、藻液浓度对采收效率影响显著,p H和浮选时间对采收率影响较小;十二胺能显著增加小球藻细胞的可浮性,较高的搅拌转速和藻液浓度有利于提高藻细胞与气泡的碰撞粘附效率。综合考虑采收率和采收成本,在不调节藻液浓度和p H的情况下,泡沫浮选法采收小球藻的最优条件为十二胺用量为30 mg/L、搅拌转速为1 200r/min、浮选时间为3 min,此时采收率可达到98.35%。     

电絮凝法收集微藻

采用电絮凝法采收微藻,研究考察了电源电压、盐度、微藻初始密度、搅拌速率、电极板的宽度以及电极材料等因素对电絮凝采收微藻效果的影响。对不同因素影响下微藻采收率的变化趋势进行了较为详细的解释,并伴有试验数据作为佐证。研究表明:在电压为5 V,盐度为18.75 g/L(15 g氯化钠加入800 mL藻液中),搅拌速率为200 r/min,电极板宽度为3 cm,电极材料为铝电极时,眼点拟微绿球藻的采收率出现最大值,约为100%,微藻采收完全。     

絮凝法采收小球藻的研究

试验研究了9种絮凝剂:壳聚糖、琼脂、聚丙烯酰胺、硫酸锌、明矾、硫酸铝、氢氧化钙、硫酸铁、三氯化铁采收小球藻的效果,并对絮凝采收后的培养液重复使用情况及絮凝剂费用进行了考察。结果表明,硫酸铝、氢氧化钙、硫酸铁和三氯化铁絮凝效果较好,絮凝时间90 min,用量分别为0.8,0.8,0.5,0.3 g/L藻液时,小球藻的采收率分别达到89.7%,91.7%,89.6%和92.3%。絮凝后的培养液按1∶10接种小球藻,小球藻在硫酸铝和硫酸铁絮凝后的上清液中生长较慢;在氢氧化钙和三氯化铁絮凝后的上清液中生长较快。氢氧化钙絮凝采收小球藻的成本较低,絮凝剂费用为1.0元/kg干藻。综合考虑,氢氧化钙可作为小球藻最佳絮凝剂。     

基于双氨基粘土絮凝的嗜热微藻采收实验研究

文章将双氨基粘土([MgAC]和[CeAC]的混合物)作为絮凝剂,并研究了[MgAC]和[CeAC]的配用比例和絮凝时间对采收效果的影响。研究结果表明:当[MgAC]与[CeAC]的配比分别为8∶1,5∶1,2∶1和1∶2时,微藻的絮凝效率均可在20 min内达到75%以上;与单独使用[MgAC]或[CeAC]相比,双氨基粘土形成的紧凑网络可在微藻细胞之间进行有效桥接,从而提高微藻采收效率,综合考虑经济性及絮凝效果,确定[MgAC]与[CeAC]的最优配比为8∶1;微藻采收效率与藻液细胞密度有较大关系,过高的藻液细胞密度会使微藻采收效率大大降低;使用双氨基粘土絮凝微藻不会影响微藻培养液的pH值,且双氨基粘土絮凝剂不会影响微藻细胞的生理活性,以及后续的开发应用。     

小球藻混凝条件优化与脉冲鼓泡压力溶气气浮采收研究

采用自制的脉冲鼓泡压力溶气气浮系统进行小球藻Chlorella sp.的连续采收试验,首先设计正交试验,用烧杯法确定合适的絮凝药剂条件,包括pH值、阳离子凝聚剂FeCl3用量和絮凝剂聚丙烯酰胺的用量;在最优药剂条件下,研究处理量、入料高度和循环溶气水量对分离柱流体流动和气浮采收效果的影响。试验结果表明:pH值在7~10时,对小球藻Chlorella sp.的促凝效果不明显,增加FeCl3的用量有助于絮凝;当pH达到11时,可显著促进小球藻的絮凝,絮凝率达96%以上,其他药剂的剂量对絮凝效果不再有明显作用;气浮处理量、入料高度和循环溶气水量一起决定了分离柱的流体环境,进而影响气泡与小球藻细胞絮凝体的碰撞粘附效率,对气浮采收效率产生影响。分析试验结果表明,适当增大分离柱的高度、控制合理的循环溶气水量能够有效提高微藻的气浮分离效率。     

优化化学生物絮凝工艺搅拌强度的试验研究

在强化混凝过程中,不同搅拌强度下形成的絮体结构存在很大的差异,絮体的结构和形态在很大程度上影响着最终出水质量和成本费用,而絮体结构受到絮凝条件的制约.搅拌速率过高或过低时的絮凝效果均较差,搅拌强度是强化混凝处理工艺的主要影响因素.通过试验,找到出水的浊度、COD、TP均达到最佳值的条件.     

絮凝结团工艺处理反冲洗废水影响因素研究

试验采用絮凝结团工艺,以地下水除铁、除锰滤池反冲洗废水为研究对象,通过研究p H、PAM、氯化铁、PAC、搅拌转速、搅拌时间、沉淀时间的变化对直接过滤的地下水除铁除锰反冲洗废水处理效果的影响,得出在p H值为8.2,PAM投加量为7mg/L,以转速160r/min搅拌10min,并沉淀15min,出水量60m L/min的条件下,出水中含铁稳定在2.85mg/L以下,含锰稳定在0.8mg/L以下,可以回流到进水调节池进行重复利用。     

不同分形维数玻璃粉对胶砂强度的影响

为研究不同分形维数玻璃粉对胶砂强度的影响,碾磨绿色废玻璃10、20、30min使其分别成为分形维数为2.375 25、2.081 70、2.967 83的粉末状态,作为辅助胶凝材料以内掺法分别替代胶砂中水泥10%、20%、30%的用量,同时以粉煤灰为参照试验,测得试件7、14、28、35、120d不同龄期的抗压强度。结果表明,不同分形维数的玻璃粉与粉煤灰掺量均为10%时对提高试件强度相对较佳;分形维数为2.967 83的玻璃粉掺量为10%时对拌合物前期强度的影响与粉煤灰作用相差无几,其后期强度影响虽微弱于粉煤灰,但强度均优于基准试件。     

微波辅助组合离子液体直接制备微藻生物柴油

采用小球藻、甲醇为原料,离子液体组合物作为提取催化剂,微波辅助原位一步法催化制备微藻生物柴油。考察微波功率、离子液体类型、离子液体用量、反应温度、反应时间、醇油物质的量之比等因素对酯交换率的影响,并与传统水浴加热机械搅拌法比较。结果表明:微波和离子液体对生物柴油的制备有协同促进作用,离子液体具有催化、提取与增溶的作用,能较好地消除醇油界面接触,微波的引入可强化传质传热过程,与传统加热方式水浴加热机械搅拌法相比,可缩短酯交换反应的时间,降低反应温度,减少离子液体、甲醇用量。离子液体[BMIM][HCOO]为提取剂,微藻油脂提取率最高;酸性离子液体催化效果明显高于碱性离子液体,离子液体[SO₃H-BMIM][HSO₄]为催化剂,微藻油脂转化率最高。在甲醇用量和藻粉质量比为6∶1,离子液体组合物和藻粉质量比为5∶1,[BMIM][HCOO]与[SO₃H-BMIM][HSO₄]体积比12∶1,微波功率400 W,反应温度为60℃,反应时间40 min条件下,生物柴油转化率可达93.3%。该方法将离子液体溶解提取性能、催化性能及微波的热效应相结合,将油脂的提取与油脂的酯化合二为一,能够实现微藻生物柴油的一步转化制备。     

双碱法CO2捕集富液再生技术研究

以苛化反应釜为富液再生器,采用单因素分析方法研究了再生温度、搅拌速率、再生当量比、富液浓度等因素对富液再生效果的影响,并采用正交试验对这些参数进行优化。结果表明：在实验条件下,各因素对富液再生效果影响的主次顺序为搅拌速率、再生温度、再生当量比、富液浓度。搅拌速率对反应再生率影响最为显著,再生温度与再生当量比对反应再生率影响较为显著,富液浓度对反应再生率影响较小。最佳工况组合为：搅拌速率200 r/min,再生温度70℃,再生当量比115%,富液浓度1.25 mol/L。