倪红军，冯汛，佘徳琴，李亚，张雯婕，胡雨婷，石健（南通大学机械工程学院，江苏 南通 609；南通科技职业学院，江苏 南通 609；南通大学生命工程学院，江苏 南通 609；南通大学化学化工学院，江苏 南通 609）



应用技术

光生物反应器加热系统的设计与应用

倪红军1，冯汛1，佘徳琴2，李亚2，张雯婕3，胡雨婷4，石健4
（1南通大学机械工程学院，江苏 南通 226019；2南通科技职业学院，江苏 南通 226019；3南通大学生命工程学院，江苏 南通 226019；4南通大学化学化工学院，江苏 南通 226019）

摘要：针对微藻在生长过程中对温度要求较高，需要保持在适宜的温度范围内，设计了以Siemens S7-200 PLC组成微藻光生物反应器的控制系统。该光生物反应器加热系统利用温度传感器采集藻液中温度信号，将信号输入到PLC中。PLC对温度信号进行运算，输出信号控制加热棒工作，实现了藻液冬季温度的自动恒温控制。经过试验表明，该加热系统在藻液温度设定值为30℃时，温度超调不超过1.5℃，超调量小于7.5%，静差小于±0.5℃，具有控制精度高、稳定性好的优点。光生物反应器采用该加热系统后，藻液的光密度由0.29增长到1.28，污水中的COD的去除率达到79.3%，TN的去除率达到65.07%，TP的去除率达到83.03%，因此该光生物反应器加热系统可以用于微藻的培养，并且微藻在光生物反应器内对污水的处理效果较好，具有良好的应用前景。

关键词：可编程逻辑控制器；微藻；温度；污水

当今世界面临着能源危机与环境污染的双重压力，国内外的研究者都希望能开发出新型可再生能源。利用微藻来提取生物柴油，已经受到人们的广泛关注[1]。……