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文檔簡介
1、微藻光生物反應器(PBR)具有脫除空氣中CO2的能力,串接中空纖維膜組件構建成膜式光生物反應器(MPBR),可改善藻液中氣液傳質效果,提供較大的氣液接觸界面,提高微藻脫除CO2的效率。本課題從膜組件管程、殼程和膜側組分濃度分布情況,及光生物反應器構型、氣液流速、混合傳質和小球藻光合/呼吸速率等方面,探討比較了膜式光生物反應器與普通光生物反應器脫除空氣中CO2效果,建立了氣升式柱型光生物反應器脫除CO2的數學模型,并結合膜組件管程、殼程和
2、膜側組分濃度分布方程,構建了整套膜式光生物反應器的模型研究,模擬比較了直接鼓泡和膜組件供氣兩種不同方式下,藻液中pH、溶氧濃度(DO)隨時間的變化情況,及進氣CO2濃度影響,預測并驗證了光照條件下出氣CO2、O2濃度的變化趨勢。模型還預測比較了相同實驗操作條件下,膜式光生物反應器和普通光生物反應器一周內藻液中pH、DO隨時間的變化趨勢。 模型模擬預測結果和實驗數據基本吻合,結果表明膜式光生物反應器和普通PBR藻液中pH、DO隨光
3、暗時間交替呈周期性振蕩變化,光照條件下CO2濃度有所下降,O2濃度有所增加:普通PBR中,0.23%進氣CO2濃度下,小球藻脫除CO2效率較高,出氣CO2濃度降低到0.025%左右達到平衡,但進氣CO2濃度提高到0.5%,光照條件下出氣CO2濃度只稍微有所下降,降低到0.35%左右達到平衡,且DO累積嚴重,小球藻固定CO2效率明顯降低;膜式光生物反應器藻液中DO濃度明顯低于普通光生物反應器藻液中DO濃度,0.5%CO2進氣濃度下,光照條
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