能源微藻采收技術(shù)研究進(jìn)展

張海陽，匡亞莉，林 喆

（中國礦業(yè)大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 徐州 221008）

隨著化石能源的日益枯竭和環(huán)境污染等問題，尋找清潔、可再生的新能源是當(dāng)今能源亟需解決的問題。微藻作為一種可再生的生物質(zhì)能源，具有生長周期短、油脂含量高（15%～80%）等優(yōu)點(diǎn)[1]。由于其生產(chǎn)成本過高，尤其是采收環(huán)節(jié)，占整個(gè)能源微藻加工過程的20%～30%[2-3]，所以能源微藻作為生物質(zhì)能源一直沒有得到推廣利用。微藻細(xì)胞個(gè)體?。?～40μm），濃度低（0.5～2 g/L）[4]，細(xì)胞易損傷而破裂，且細(xì)胞穩(wěn)定懸浮于培養(yǎng)液中[5]，給采收帶來很大的挑戰(zhàn)[6]。因此，尋求低成本、高效率的微藻細(xì)胞采收途徑是微藻產(chǎn)業(yè)化亟需解決的問題之一。目前，微藻采收的方法主要有離心、過濾、絮凝、氣浮等[7-8]。同時(shí)，微藻采收受藻細(xì)胞自身特征（大小、密度等）的影響[7]，因此根據(jù)不同的細(xì)胞特征選擇適合的的采收方法也是降低采收成本的有效途徑。本文結(jié)合近幾年國內(nèi)、外在微藻采收方面研究的相關(guān)報(bào)道，綜述能源微藻傳統(tǒng)采收方法和新興采收技術(shù)；在此基礎(chǔ)上，指出能源微藻采收過程中存在的問題，并對能源微藻采收未來的研究方向作出了展望，以期為能源微藻早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化盡一份綿薄之力。

1 傳統(tǒng)采收方法

1.1 絮凝

微藻細(xì)胞由于表面帶負(fù)電荷，細(xì)胞間相互排斥而穩(wěn)定懸浮于培養(yǎng)液中，并且個(gè)體小、濃度低，直接采用離心、過濾等采收方法，效率低、能耗高。因此，在采用傳統(tǒng)的采收過程中加入絮凝劑，使微藻細(xì)胞絮凝而形成小的聚集體，可提高沉降、離心、過濾、氣浮等方法的采收效果。微藻細(xì)胞的絮凝根據(jù)不同的作用機(jī)理可以分為以下幾種。

1.1.1 細(xì)胞自發(fā)絮凝

微藻自發(fā)絮凝是通過改變培養(yǎng)液的pH值，誘導(dǎo)細(xì)胞自發(fā)絮凝的一種現(xiàn)象[9]。Golueke[10]發(fā)現(xiàn)：當(dāng)污水處理池中CO2消耗到一定時(shí)，pH值升高，池中藻類易發(fā)生自發(fā)絮凝現(xiàn)象。與此同時(shí)，隨著pH值升高，微藻細(xì)胞表面的負(fù)電性增強(qiáng)，相互排斥作用越大，細(xì)胞反倒不易聚集。Shelef[11]和Nurdogan[12]等的研究解釋了這兩種截然相反的現(xiàn)象：當(dāng)培養(yǎng)液pH值升高時(shí)，由于Ca2+或Mg2+離子形成沉淀而發(fā)揮網(wǎng)捕卷掃等作用，使微藻絮凝；而當(dāng)培養(yǎng)液中缺乏Ca2+和Mg2+離子時(shí)，微藻細(xì)胞便不易自發(fā)絮凝。

Wu等[13]通過pH值誘導(dǎo)3種淡水微藻和2種海洋微藻絮凝采收時(shí)發(fā)現(xiàn)：隨著pH值的增大，微藻的絮凝效果越好。當(dāng)pH值達(dá)到一定時(shí)，絮凝效果趨于穩(wěn)定。同時(shí)，通過絮凝前后培養(yǎng)液中Mg2+的變化發(fā)現(xiàn)，Mg2+在pH值誘導(dǎo)微藻絮凝過程中起著關(guān)鍵作用。并且采收完的水體還可以通過調(diào)節(jié)pH值，重新用于微藻的培養(yǎng)，而不影響微藻的生長。

通過pH值誘導(dǎo)微藻絮凝這一技術(shù)適合淡水和海水藻種，采收效率可高達(dá)90%，并且，對水質(zhì)和微藻的下游處理過程影響較小，是一種較為理想的微藻采收方法。

1.1.2 化學(xué)絮凝

微藻細(xì)胞表面由于羧基或硫酸根等基團(tuán)而帶負(fù)電荷，可以加入陽離子電解質(zhì)對微藻細(xì)胞表面電荷進(jìn)行中和，從而減小細(xì)胞間的斥力。隨著陽離子的進(jìn)一步增加，細(xì)胞表面電荷繼續(xù)減小，當(dāng)細(xì)胞間相互引力（范德華力等）大于靜電斥力時(shí)，細(xì)胞相互靠攏而聚集[14]。常用的化學(xué)絮凝劑主要分為兩類[8]。

（1）無機(jī)絮凝劑 由于電中和等作用，大多數(shù)金屬鹽可以用于絮凝微藻，如Fe3+、Al3+、Mg2+、Zn2+等[15]。無機(jī)陽離子絮凝劑通過水解生成帶正電荷的金屬離子，進(jìn)而與帶負(fù)電的微藻細(xì)胞進(jìn)行電中和作用，使微藻細(xì)胞表面的負(fù)電性減弱，從而使微藻絮凝。常用的無機(jī)絮凝劑有FeCl3、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、明礬等[3]。陳春艷等[16]在研究 FeCl3對三角褐指藻（Phaeodactylum tricornutum）的絮凝效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)FeCl3用量為0.25mmol/L時(shí)，采收效率達(dá)到95%。Papazi等[15]通過考察Al、Fe、、Zn三種金屬鹽采收小球藻（Chlorella minutissima）的絮凝效果時(shí)發(fā)現(xiàn)：鋁鹽的絮凝效果最好，但是可能導(dǎo)致細(xì)胞溶解；鐵鹽的效果次之；鋅鹽對藻細(xì)胞的損害最小，但是藻細(xì)胞容易粘在燒杯等溶器的邊緣。Andrea等[17]通過實(shí)驗(yàn)證明藻液濃度和藥劑用量對無機(jī)絮凝劑（AlCl3）絮凝微綠球藻（Nannochloris oculata）的影響最為顯著，而離子強(qiáng)度的影響不顯著。

無機(jī)陽離子絮凝劑具有絮凝效果較高、pH值適用范圍廣，可用于大多數(shù)微藻細(xì)胞采收。但是由于金屬陽離子的加入，可能對微藻產(chǎn)品的后續(xù)利用造成影響。

（2）高分子絮凝劑 高分子絮凝主要通過吸附架橋、吸附電中和、網(wǎng)捕卷掃等作用，使多個(gè)細(xì)胞或多個(gè)小的細(xì)胞聚集體相互橋接，形成較大的絮團(tuán)，有利于后續(xù)的脫水處理[18]。Edzwald[19]使用高分子絮凝劑對藻細(xì)胞進(jìn)行預(yù)處理，由于吸附架橋和電中和等作用使絮體大于100μm，更加有利于微藻的氣浮或沉降采收。

高分子絮凝主要分為兩類：無機(jī)金屬鹽類聚合物和有機(jī)聚合物。無機(jī)金屬鹽類主要有鋁、鐵鹽的聚合物，如聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合氯化鐵、聚合硫酸鐵等；有機(jī)聚合物主要有聚丙烯酰胺、殼聚糖、陽離子淀粉等。Wang等[20]通過比較Al2(SO4)3（AS）和聚合氯化鋁（PAC）絮凝采收微囊藻（Microcysits aeruginosa）效果時(shí)，發(fā)現(xiàn)在相同的Al3+濃度下，PAC的用量要少于AS，并且利用PAC絮凝的絮體結(jié)構(gòu)更加緊密，強(qiáng)度更大，更易與微氣泡吸附。同樣，金屬鹽的聚合物在處理微藻后會殘留金屬離子，或?qū)υ孱惖纳L和相關(guān)產(chǎn)品會產(chǎn)生影響。相關(guān)研究表明：利用天然的殼聚糖[21]或淀粉[22]等天然的高分子絮凝劑不僅絮凝效果好（高達(dá)99%），用量?。?00 mg/L），而且對采收后的水體用于微藻的再次培養(yǎng)沒有影響。

高分子聚合物絮凝效果主要受聚合物的分子量、電荷密度、用量、藻液的濃度、離子強(qiáng)度、pH值等因素的影響[3]。通常，聚合物的分子量越大，同一個(gè)分子與細(xì)胞的接解點(diǎn)更多，更加有利于吸附架橋作用；聚合物電荷密度越高，越有利于鏈狀高分子的展開，有利于吸附架橋和吸附電中和作用；增加藻液濃度，單位體積的細(xì)胞數(shù)量增加，有利于細(xì)胞間、細(xì)胞和絮凝分子之間相互接觸的機(jī)會，從而提高絮凝效果[1]。

除了以上常見的化學(xué)絮凝藥劑外，一些新興的絮凝劑也不斷出現(xiàn)。Chen等[23]利用氨水絮凝微藻，絮凝效率可達(dá)99%，同時(shí)后續(xù)還可以利用氨作為再次培養(yǎng)微藻的N源。通過掃描電鏡實(shí)驗(yàn)（SEM）發(fā)現(xiàn)，在加入氨水后，微藻細(xì)胞表面結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，可能氨與細(xì)胞表面的一些官能團(tuán)發(fā)生反應(yīng)，從而使細(xì)胞絮凝。

1.1.3 電解絮凝

電解絮凝是通過引入電極（Al和Fe等）電解微藻溶液，陽極電解產(chǎn)生金屬陽離子（Al3+和Fe3+），由于吸附電中和等作用使微藻絮凝，同時(shí)在電解過程中產(chǎn)生H2和O2與絮凝體吸附，使絮體上浮，加快微藻采收效率。Gao等[24]利用電解絮凝氣?。‥CF）去除水體中的藻類，在最優(yōu)條件下，去除率可高達(dá)100%。作者認(rèn)為，在pH=4～7時(shí)，主要是電中和作用使藻細(xì)胞絮凝；在pH=7～10時(shí)，主要是網(wǎng)捕卷掃作用。另有研究表明[25]，電解絮凝氣浮采收微藻，鋁電極優(yōu)于鐵電極；可通過降低pH值、增加藻液濃度、提高電流密度、加入Cl?等方式，提高電解絮凝效率。

電解絮凝法不用另外加入絮凝藥劑，采收后不會殘留SO42?或Cl?等陰離子。具有絮凝效率高、適宜pH值范圍廣、適用大多數(shù)藻類、集絮凝氣浮于一體等優(yōu)點(diǎn)，但是由于能耗高，暫時(shí)未能用于微藻的大規(guī)模采收。

1.2 離心

離心分離是借助離心機(jī)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力而進(jìn)行物料分離的分離技術(shù)，是應(yīng)用最為廣泛的生物分離方法，也是目前微藻采收的常用方法之一[26-27]。

離心分離技術(shù)適用于大多數(shù)微藻采收。在用離心法采收微藻時(shí)，采收效率不僅受細(xì)胞自身性質(zhì)和藻液濃度的影響，還受藻細(xì)胞在離心機(jī)中的停留時(shí)間、沉降深度和離心機(jī)功率的影響。Heasman等[28]在研究離心分離法采收微藻生物量時(shí)，通過對9種不同種類的微藻進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：當(dāng)離心力13000g時(shí)，采收效率能達(dá)到95%；但是當(dāng)降低離心力，采收效率也隨之下降。當(dāng)離心力為6000g，采收效率為60%，當(dāng)離心力為1300g時(shí)，采收效率只有40%。Dassey等[27]在對離心法采收能源微藻經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)回收率為95%時(shí)，能耗在20 kW·h/m3，同時(shí)，他提出：可以通過增大藻液的流量來降低能耗，但是會降低回收率。當(dāng)藻液流量為23 L/min時(shí)，能耗雖能降低到0.8 kW·h/m3，而此時(shí)的回收率只有17%。

微藻的離心分離雖然效率高，但是出于對能耗和細(xì)胞損傷等方面的考慮，離心方法采收微藻目前還主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，或僅用于高附加值藻類的采收，而在能源微藻工業(yè)方面應(yīng)用較少[3]。

1.3 過濾

過濾的基本原理是：在壓強(qiáng)差或離心力的作用下，使懸浮液通過多孔的過濾介質(zhì)，液相由孔隙流過介質(zhì)，而固相被截流在介質(zhì)上，形成濾餅，從而達(dá)到固液分離的過程[29]，是常用的微藻采收方法之一。過濾主要用于形體較大或長鏈狀微藻的采收，如長鼻空星藻（Coelastrum proboscideum）、鈍頂螺旋藻（Spirulina platensis）等[3]。Mohn[30]利用廂式壓濾機(jī)采收長鼻空星藻，濃縮系數(shù)可達(dá)245。

隨著膜技術(shù)的發(fā)展，近幾年膜過濾技術(shù)在微藻采收中的應(yīng)用也日益廣泛，尤其適宜采收形體較小的藻類[4，31-32]。但膜過濾法采收微藻存在處理能力?。ó?dāng)采收量小于2 m3/d時(shí)，用膜過濾所需能耗小于離心；當(dāng)大于20 m3/d時(shí)，用離心方法采收微藻更加經(jīng)濟(jì)[33]）以及膜過濾過程中微藻細(xì)胞受機(jī)械或流體剪切作用而破裂，或懸浮于藻液中的其它微小顆粒物，而導(dǎo)致的膜污染等問題，將給膜清洗和再次利用帶來困難[4，34-35]，所以目前膜過濾技術(shù)在能源微藻的大規(guī)模采收方面應(yīng)用較少。

1.4 氣浮

氣浮又稱為浮選，基本原理是：在固液懸浮液中通入微氣泡，形成氣、液、固三相混合流，固體顆粒與微氣泡粘附形成共聚體，在浮力作用下，使共聚體上浮，從而達(dá)到固液分離[36]。氣浮法作為一種高效的固液分離技術(shù)，在水處理以及選礦方面應(yīng)用較多。近幾年，隨著能源微藻這一新型生物質(zhì)能源的研究工作的深入，氣浮法采收能源微藻的研究報(bào)道也隨之增多[37]。

由于微藻細(xì)胞個(gè)體小，在利用氣浮法采收時(shí)，一般需先加入絮凝藥劑，使藻細(xì)胞絮凝，然后通入大量的微氣泡，使氣泡與微藻絮凝體通過碰撞粘附、絮體對氣泡的網(wǎng)捕、卷掃和架橋、微氣泡在絮凝體中成核等作用形成微藻絮體-氣泡的共聚體，使其密度降低，從而實(shí)現(xiàn)微藻細(xì)胞采收[38]。

氣浮法根據(jù)不同的氣泡產(chǎn)生方式主要可分為以下4種[39-40]。

（1）分散空氣氣浮法 分散空氣氣浮法的主要種類有曝氣氣浮、水泵吸水管吸氣氣浮、射流制氣氣浮、葉輪攪拌產(chǎn)氣氣浮等。通過機(jī)械攪拌或空氣噴射等作用將通入的空氣剪切成微氣泡（直徑一般為700～1500μm[41]）的分散空氣氣浮法雖然主要用于礦物浮選和油水分離的石化工業(yè)[42]，但其在微藻細(xì)胞的采收方面也同樣表現(xiàn)不俗。Cheng等[43]利用分散臭氧氣浮法采收斜生柵藻（Scenedesmus obliquus），回收率可達(dá)95%；作者所在實(shí)驗(yàn)室通過射流微氣泡發(fā)生器產(chǎn)生微氣泡進(jìn)行小球藻（Chlorella sp.）采收（圖1），通過對操作條件的優(yōu)化，回收率可達(dá)90%，且可實(shí)現(xiàn)連續(xù)采收[44]。

（2）壓力溶氣氣浮 壓力溶氣氣浮主要是通過空壓機(jī)向水中通入空氣，氣體在壓力的作用下溶解在水中，然后通過微氣泡釋放器進(jìn)行減壓消能釋氣，產(chǎn)生微氣泡（直徑一般為10～100μm[45]）。藻液和混凝劑由給料泵引入氣浮柱上部，與微氣泡形成逆流共聚，從而達(dá)到采收目的（圖2）。壓力溶氣氣浮采收效率主要受溶氣壓力、回流比、含氣水與絮體接觸時(shí)間、顆粒浮升速率等因素的影響[45]。壓力溶氣氣浮在水處理的方面研究較早，也較為深入。在最近十幾年，溶氣氣浮用于水體中藻類去除和微藻采收的研究日益增多。Edzwald[46]在研究去除飲用水中的藻類時(shí)發(fā)現(xiàn)：溶氣氣浮法比沉降法處理效率更高。Sim等[26]比較離心、轉(zhuǎn)鼓過濾和溶氣氣浮采收城市污水中的藻類時(shí)發(fā)現(xiàn)：溶氣氣浮方法相對其它兩種方法更加經(jīng)濟(jì)。

國內(nèi)利用溶氣氣浮采收微藻的研究開始于20世紀(jì)90年代后，張愛群等[47]利用溶氣氣浮法采收鹽藻，實(shí)驗(yàn)表明：在適宜的操作條件下，回收率可達(dá)到85%以上。曾文爐等[38，48-49]在研究溶氣氣浮采收微藻時(shí)發(fā)現(xiàn)：增加溶氣壓力、加大回流比、增加溶氣時(shí)間、延長絮體與氣泡接觸時(shí)間，可提高氣浮的采收效率。高莉麗等[50]通過溶氣氣浮采收不同生長期的小球藻細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)處于對數(shù)期的微藻細(xì)胞回收效率高于穩(wěn)定期，同時(shí)，對數(shù)期的濃縮倍數(shù)也較高。

（3）電解氣浮 電解氣浮法是指通過正、負(fù)電極電解水產(chǎn)生的微氣泡實(shí)現(xiàn)微藻采收的目的。這種方法得到的氣泡不但直徑非常微細(xì)（一般5～10μm），而且均勻，對操作的微環(huán)境擾動小，不但適宜于那些絮體易受水流環(huán)境剪切而破碎的物質(zhì)的分離，如乳化油滴、離子、染料、墨汁和纖維等，也非常適合微藻細(xì)胞的采收。Gao等[24]在研究電解絮凝氣?。╡lectro-coagulation-flotation，ECF）法去除水體中藻類時(shí)表明：在最優(yōu)條件下，去除率可達(dá)100%。Uduman等[51]通過電解絮凝采收綠球藻和扁藻兩種能源微藻時(shí)，對采收條件進(jìn)行優(yōu)化，回收率可分別達(dá)到98%和99%。電解氣浮集微氣泡制造和絮凝于一體，在絮凝的同時(shí)，使微氣泡被包裹在絮體中，不易受水流擾動而脫附，從而提高氣浮效率。但是，由于電解過程能耗較高、電極易鈍化等問題，電解氣浮法用于能源微藻的采收目前還主要處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，尚未得以大規(guī)模應(yīng)用。

（4）生物及化學(xué)氣浮 生物氣浮法主要是依靠微生物新陳代謝產(chǎn)生微氣泡，后者再與絮體粘附而上浮，從而實(shí)現(xiàn)分離的目的；化學(xué)氣浮是通過加入某種化學(xué)藥劑，與溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的氣體（O2、Cl2、CO2等）與絮體吸附而實(shí)現(xiàn)固液分離的技術(shù)[52]。生物化學(xué)氣浮法易受溫度、溶液性質(zhì)、藥劑等因素的影響，穩(wěn)定性較差，在微藻采收方面應(yīng)用較少。

總之，氣浮分離法由于其流程和設(shè)備簡單、條件溫和、操作方便、采收效率高、可連續(xù)操作、對細(xì)胞損傷小等優(yōu)點(diǎn)，用于能源微藻采收具有較大的發(fā)展?jié)摿?。但氣浮法易受氣泡尺寸、?xì)胞表面性質(zhì)、溶液化學(xué)條件、氣浮環(huán)境等因素的影響，因此，可根據(jù)不同的能源微藻選擇不同的氣浮方法和采收條件。

2 微藻采收新技術(shù)

隨著對能源微藻研究日益增多以及一些特定微藻采收的需要，除以上傳統(tǒng)的采收方法外，一些創(chuàng)新性的采收技術(shù)也日益涌現(xiàn)。

2.1 磁選法

磁選法是通過向微藻懸浮液中加入預(yù)先處理好的納米級磁粒（Fe3O4），由于靜電吸附等作用，微藻細(xì)胞與磁粒相互粘附，在外加磁場的作用下，微藻細(xì)胞向磁極一端運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)分離。Xu等[53]通過磁選法采收布朗茫葡萄藻（Botryococcus braunii）和小球藻（Chlorella ellipsoidea），回收率最高可達(dá)98%。Prochazkova等[54]通過微波合成磁性微粒采收小球藻（Chlorella vulgaris），對采收條件進(jìn)行優(yōu)化后采收率可達(dá)95%，其中的磁性物質(zhì)可通過酸處理快速脫去。磁選法是一種新興的能源微藻采收技術(shù)，回收率和處理效率較高。但目前磁性物質(zhì)尚不能循環(huán)利用，需進(jìn)一步的開發(fā)一種可循環(huán)利用的磁性物質(zhì)，降低采收成本。

2.2 正向滲透技術(shù)

正向滲透是利用正向滲透膜內(nèi)外鹽度差異而實(shí)現(xiàn)脫水的一種固液分離技術(shù)。Buckwalter等[55]通過人工配制不同鹽度的海水，利用正向滲透膜方法采收海水環(huán)境下的微藻，平均脫水速率為2 L/（m2·h），可脫去65%～85%的水。利用正向滲透技術(shù)進(jìn)行能源微藻脫水處理，無需在藻液中加入其它化學(xué)藥劑，對藻細(xì)胞無污染，并且處理能耗低；但是在脫水過程中要防止雜質(zhì)對膜的污染，影響膜的循環(huán)使用。

2.3 真空氣舉

氣舉法常用于原油的開采，通過向采油井中注入高壓氣體，與地下的原油混合，利用氣體膨脹使氣油混合液密度降低，將原油舉升到地面的一種方式。Barrut等[56]利用真空氣舉法采收微藻，能耗小于0.2 kW·h/kg（濕重）。其工作原理（圖3）是：通過空壓機(jī)向氣舉柱內(nèi)柱中注入空氣，同時(shí)，由于真空泵的抽真空作用，加速微藻細(xì)胞與空氣的混合流上升到柱頂，利用抽真空將微藻細(xì)胞收集到采收罐中，從而實(shí)現(xiàn)微藻采收。氣舉法應(yīng)用于微藻采收目前尚屬首次，其處理效率較高，能耗較低，適用于大多數(shù)藻類，是一種較為理想的能源微藻采收方法。

2.4 微生物共生法

通過培養(yǎng)特定的細(xì)菌或真菌等微生物，由于代謝生成的胞外物質(zhì)、微生物細(xì)胞表面電荷和物理包裹等作用，使微藻絮凝，從而達(dá)到采收的目的[57]。這本質(zhì)上屬于生物絮凝法在微藻采收中應(yīng)用。Zhang等[58]通過微藻細(xì)胞與一種絲狀真菌共培養(yǎng)的方式，使藻細(xì)胞在絲狀真菌形成的網(wǎng)狀里共生，從而增大了采收目標(biāo)物的體積，同時(shí)結(jié)合離心、過濾等方式，實(shí)現(xiàn)微藻細(xì)胞的采收。Andrew等[59]將球石藻（Pleurochrysis carterae）與一種微生物共生培養(yǎng)，后者在培養(yǎng)體系的營養(yǎng)組份消耗殆盡時(shí)將產(chǎn)生一種具有絮凝作用的胞外物質(zhì)，從而使球石藻絮凝，回收率可達(dá)90%。微生物共生法與傳統(tǒng)離心或過濾方法相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)能源微藻低成本、高效率、無污染的采收；但是，在與其它微生物共培養(yǎng)時(shí)，要注意種群優(yōu)勢的影響，不能影響微藻細(xì)胞的生長。

3 結(jié)論與展望

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，能源問題日益突顯，尋找清潔、可再生的新能源將是解決我國發(fā)展過程中面臨的能源短缺與環(huán)境污染的重要手段之一。能源微藻作為生物質(zhì)能源的一個(gè)分支，被認(rèn)為是未來最有潛力替代化石能源的可再生能源。但是，由于目前能源微藻生產(chǎn)成本過高，特別是在采收環(huán)節(jié)的高能耗與低效率，將嚴(yán)重阻礙其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。尋找高效率、低能耗的能源微藻采收方法是其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中亟需解決的關(guān)鍵問題之一。通過對國內(nèi)外能源微藻傳統(tǒng)采收的作用機(jī)理和采收效率進(jìn)行比較，以及能源微藻新的采收技術(shù)的闡述，有以下結(jié)論。

（1）由于微藻細(xì)胞小、濃度低，在采收時(shí)，須多種方法的相結(jié)合。即：先通過絮凝使藻細(xì)胞相互聚集，形成較大的絮凝體，再結(jié)合沉降、氣浮等方法進(jìn)行濃縮富集，最后可利用離心、過濾等方式進(jìn)一步脫水。

（2）在絮凝、濃縮和脫水過程中，既要提高效率，降低能耗；又不能對藻細(xì)胞造成損傷和水質(zhì)的循環(huán)利用造成影響。

（3）結(jié)合藻細(xì)胞的自身特征、水力環(huán)境、下游油脂轉(zhuǎn)化工藝和水質(zhì)條件的要求等因素，開發(fā)低能耗、低成本、高效率、無污染的新興采收技術(shù)。

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