[发明专利]污水中生长微藻采收模型的建立方法在审
申请号: | 201811212974.0 | 申请日: | 2018-10-18 |
公开(公告)号: | CN109326317A | 公开(公告)日: | 2019-02-12 |
发明(设计)人: | 葛士建;陈志鹏;邱爽;王凌峰 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学 |
主分类号: | G16B5/00 | 分类号: | G16B5/00;C12N1/12;C12R1/89 |
代理公司: | 南京理工大学专利中心 32203 | 代理人: | 刘海霞 |
地址: | 210094 *** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微藻采收 微藻 采收 污水 生长 基础研究 数学模型 通入空气 污水培养 应用实验 采收率 响应面 质量比 构建 驱动 回收 预测 应用 优化 | ||
1.污水中生长微藻采收模型的建立方法,其特征在于,具体步骤如下:
步骤1,在室温下,采用Box-Behnken设计设置CNC-APIm与微藻干重的质量比、通入CO2时间、通入空气时间和通入空气流量的实验组,将CNC-APIm溶液与藻液进行混合,通入CO2,使表面带负电的微藻与表面带正电的CNC-APIm结合,随后通入空气除去混合液中的CO2,并促进CNC-APIm和微藻间的网捕和吸附架桥作用,而后静置,使絮凝体沉降,完成微藻采收,计算各实验组的采收率和回收能力,采收率和回收能力的计算公式分别为,HE(%)=[1-Ca/Cb]x100%,RC(g·微藻/g·CNC-APIm)=(Cb-Ca)V/m,式中Cb和Ca分别是微藻采收前上清液中的微藻浓度和微藻采收后上清液中的微藻浓度,V是微藻悬浮液体积,m是加入CNC-APIm的质量;
步骤2,以两个因素的影响作为因变量,其他因素保持在中心水平,采用响应面分析,分别构建两因素相互作用对采收率和回收能力的影响的响应面函数关系;
步骤3,分别构建各单因素对采收率和回收能力的影响的响应面函数关系;
步骤4,根据两因素相互作用对采收率和回收能力的影响的响应面函数关系及各单因素对采收率和回收能力的影响的响应面函数关系,构建采收模型的采收率和回收能力的响应面方程,确定最佳的各采收因素。
2.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤1中,CNC-APIm与微藻干重的质量比设置范围为0.01~0.08。
3.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤1中,通入CO2时间为5~60s。
4.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤1中,通入空气的时间为1~10min。
5.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤1中,通入空气的流量为5~50mL/min。
6.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤1中,采用二次多项式模型对步骤1得到的数据进行检验。
7.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤4中,采收率的响应面方程为y=80.5+25.8A+9.2C+4.4D-9.3A2-7.2C2-3.4D2,A为CNC-APIm与微藻干重的质量比,B为通入CO2时间,C为通入空气时间,D为通入空气流量。
8.根据权利要求1所述的建立方法,其特征在于,步骤4中,回收能力的响应面方程为y=18.97-15.1A+3.0C+1.5D-2.92AC+7.8[A]2,A为CNC-APIm与微藻干重的质量比,B为通入CO2时间,C为通入空气时间,D为通入空气流量。
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