[发明专利]一种微藻的浮珠浮选采收方法

说明书

本发明公开了一种微藻的浮珠浮选采收方法，该方法包括：一、将絮凝剂加入到微藻悬浮液中，然后搅拌静置，得到预处理后的微藻悬浮液；二、将浮珠分散于去离子水中，形成浮珠分散体系；三、将浮珠分散体系加入到预处理后的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液搅拌静置，再进行溢流，得到含有浮珠‑微藻结合体的溢流液；四、将含有浮珠‑微藻结合体的溢流液进行离心，然后收集沉淀物，得到微藻。本发明利用具有稳定形态的浮珠吸附微藻，使浮珠与微藻接触机率和接触面积增大，大大提高了微藻的粘附效率，从而提高了微藻的采收率，并且采收过程中无需产生气泡，减少了设备投入，降低了采收能耗，节约了采收成本。

技术领域

本发明属于微藻分离技术领域，具体涉及一种微藻的浮珠浮选采收方法。

背景技术

微藻是一类在水中生长的种类繁多且分布极广的微小生物。微藻是地球上将无机碳(CO₂)与无机氮(NO_x)转化为有机碳(糖类与油脂)和有机氮(蛋白质)效率最高的一种生物。微藻的生长过程可以实现废水净化和CO₂减排的高度耦合，且对生长环境要求低，不与农作物争地争水，因此，微藻被公认为未来可以替代化石资源得到生物能源、生物基材料、生物基化学品和健康医药产品的最有前景的原料。利用微藻制备高附加值产品、生产液体燃料和处理污水已经成为国内外生物领域的研究热点，特别是利用微藻生产生物柴油的实验室技术路线已经初步形成。但利用微藻的生产成本过高，尤其是微藻的采收成本过高。由于微藻的形体微小(3μm～30μm)，且带负电，故容易形成稳定的悬浮液，不易与培养液分离；另外，微藻的密度与水体相当，且浓度很低(<1g/L)，给其大规模的采收带来很大的挑战。据测算，微藻产业链中采收环节的成本约占整个生产成本的20％～30％。传统的微藻采收方法包括离心法、过滤法和絮凝法，存在着对微藻细胞损伤大、效率低、能耗高等问题，气浮法(DAF)相较于传统的采收方法，具有快速、效率高等优势，易于大规模产业化应用，但产生气泡的过程，仍需要消耗较高的能量。传统的微藻采收方法和气浮法的采收能耗和采收效率如下表1所示。

表1传统的微藻采收方法和气浮法的采收能耗和采收效率

由表1可以看出，传统的微藻采收方法如压力式过滤法和离心法的采收率较低，且能耗偏高，而真空过滤法、电絮凝法和溶解气浮法的采收效率虽然很高，但能耗较高，对设备要求较高且成本较昂贵。因此寻求高效率、低成本的微藻采收技术是微藻产业化应用亟需解决的关键问题之一。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供了一种微藻的浮珠浮选采收方法。该方法利用具有稳定形态的浮珠吸附微藻，使浮珠与微藻接触机率和接触面积增大，大大提高了微藻的粘附效率，从而提高了微藻的采收率，并且采收过程中无需产生气泡，减少了设备投入，降低了采收能耗，节约了采收成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种微藻的浮珠浮选采收方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、将絮凝剂加入到微藻悬浮液中，然后在250rpm的条件下搅拌1min，再在室温下静置15min，得到预处理后的微藻悬浮液；所述微藻悬浮液的浓度为7.6×10⁶cells/mL～15.8×10⁶cells/mL；

步骤二、将浮珠分散于去离子水中，形成浮珠分散体系；所述浮珠具有空心结构，浮珠的密度为0.25g/cm³～0.60g/cm³，粒径为40μm～78μm；

步骤三、将步骤二中形成的浮珠分散体系加入到步骤一中得到的预处理后的微藻悬浮液中，得到混合悬浮液，将混合悬浮液在250rpm的条件下搅拌1min，然后在室温下静置15min，再进行溢流，得到含有浮珠-微藻结合体的溢流液；

步骤四、将步骤三中得到的含有浮珠-微藻结合体的溢流液进行离心，然后收集沉淀物，得到微藻。