利用气浮法采收盐藻的研究

利用气浮法采收盐藻的研究

内容提要本交论述了气浮法采收盐藻的原理,采收工艺路线的确定及设备的设计,并对该研究项目中约几项主要实验进行了描述。

关键词 气浮法 采收盐藻

盐藻是一种具有广阔开发前景的微藻。它的光能转化率高,生长快。除富含蛋白质外,兼含多糖物质及多种维生素,既可作为提取高附加值营养成份的原料,也可直接加工为保健食品。其中从盐藻中提取胡萝卜素的技术已成功地形成了工业化生产。本文着重介绍此项技术成果中用气浮法采收盐藻的研究。

1、采收盐藻技术路线的确定

盐藻是一种直径只有6拜m一15拼m的单细胞藻,适于在盐水中生长,由于盐藻个体小,藻体比重又与培养液比重接近,因而采收困难。而采用一些传统的固液分离方法,如过滤,离心分离,絮凝沉降等,则存在着效率降低(如过滤法)或能耗过大(离心分离法)的问题。气浮法是应用于其它行业的一种固液分离方法,用于矿物浮选已有多年历史,广泛用于水处理行业则是近二十年的事情。但将其用于藻类采收却是新的课题,我们首先通过小试证明气浮法分离盐藻效果较好,于是在此基础上进行了进一步的研究。

2、气浮法采收盐藻机理

气浮法采收盐藻是在水中通人大量的微细气泡,使其粘附于经絮凝的盐藻絮粒上,造成整体比重小于卤水比重的状态,依靠浮力使絮粒上浮至水面,从而达到固液分离。加人絮凝剂后所形成的盐藻絮粒与微细气泡都有一定的憎水性,它们的比表面积都很大,并且都有过剩的自由界面能,因此它们都有相互吸引而降低各自表面能的倾向。在一定的水力条件下,具有足够动能的微气泡和絮粒相互碰撞时,彼比挤开对方结合力较弱的外层水膜而靠近,碰撞后絮粒与微气泡实现多点粘附,粘附点越多,粘附得越牢,越有利于提高采收效果。

气浮法按产生气泡的方式可分为以下几类:分散空气气浮法;电解絮凝气浮法;生物及化学气浮法;溶解空气气浮法。其中加压溶气气浮法是在加压情况下,使空气强制溶人水中,然后突然减压,使溶解的气体从水中析出,以微气泡的形成粘附絮粒而使其上浮。与其它三种方法相比,此法具有以下优点:

(1)在加压情况下,空气溶解度增大,可根据需要产生充足的气泡,确保气浮效果。

(2)溶人的气体经释放器骤然减压释放,产生的气泡不仅直径微细,粒度均匀,密集度大,而且上浮稳定,对液体扰动小,特别适合于对疏松絮粒细小颗粒的分离。

(3)工艺流程及设备较简单,易于控制。海湖盐与化工第卷第3期为此我们选择了溶解空气气浮法进行盐藻采收。

①随着溶气水盐度的增加,盐藻采收率下降。说明由于水中盐量增加,溶气量减少,从而影响采收率。

②淡水的溶气采收效果最好,但卤水盐度为SOBe`时影响不大,故可用海水或低浓度卤水代替淡水。

结论

(l)、气浮法采收盐藻具有操作方便,固液分离效率高,设备生产能力大等优点,在适宜的操作条件下,盐藻采收率可稳定在85%以上。

(2)、溶气气浮法在采收盐藻过程中需消耗淡水或低盐度卤水,但设备简单、操作方便,气浮效果好。其中淡水作为溶气水使用效果最好,但在淡水资源缺乏时,也可用海水或低浓度卤水代替。