本发明属于微藻反应器，具体涉及一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置及其运行工艺。
背景技术：
1、碳捕获利用与封存(carbon capture，utilization and storage，ccus)技术是应对全球气候变化的关键技术之一。按技术性质分，ccus分为物理固定法、化学固定法和生物固定法。生物固碳法中，微藻作为自然界广泛存在的一类能够进行光合作用固定co2的微型藻类，具有光合效率高、生长周期短、油脂含量高、适应多种水源、下游产品多元、不与农作物竞争土地等优点。
2、餐厨垃圾处理项目中，厌氧发酵后产生的沼液含有大量有机物、氮和磷等，需要进一步处理达标后排放，增加了餐厨处理厂的运行成本，而微藻在生长过程中需要吸收大量的氮、磷等无机元素作为营养物质，可用于餐厨厌氧沼液的处理。但另一方面，沼液自身浊度较高，一般呈褐色或黑绿色，且固体含量较高，光衰减现象严重，而光能作为微藻进行光合作用的必备条件，若光照不足，会对微藻的生长产生不利影响。
3、cn111808724a公开了一种微藻高效净化沼液的生物膜悬浮组合式光生物反应器，包括反应器主体，主体内设置旋转单元和布气装置，旋转单元包括旋转轴、轴承、叶片固定轴和自叶片固定轴沿径向延伸的叶片；叶片固定轴套设在所述转轴上，并由转轴带动旋转，述叶片的上、下端面均设置有生物膜基底；布气装置设置在反应器主体的底部，布气装置上设置有若干曝气孔。cn215161927u公开了一种用于处理猪场沼液的微藻光生物反应器，包括光照模块和用于承装微藻的反应器主体，主体为上部敞开的凹槽结构，上方间隔设有透明的弧形反应器顶盖，反应器顶盖的上方设有光照模块；反应器主体内部沿水流方向依次设有第一导流板和第二导流板，反应器主体的内部设有与外部鼓风机连通的微孔曝气装置，微孔曝气装置位于反应器主体内底部靠近进水口处。但上述两个专利存在以下问题：(1)未充分考虑沼液自身浊度较高，光衰减作用明显的问题，直接用于微藻培养会影响藻类对光能的吸收利用，降低微藻的生长速率，影响最终产品采收；(2)沼液成分复杂，除了含有氮、磷等营养元素外，还含有大量难以降解的大分子有机质，易在反应器内产生悬浮或者沉淀，降低沼液透光性，影响藻类的生长，同时沼液中可能存在重金属等有毒有害元素，影响微藻品质；(3)上述专利均在反应器顶部设置led光源，为藻类生长提供光照，这样设置虽能避免一部分光衰减作用，但是对于靠近反应器中下部的藻类而言，光照强度依然有限。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置及其运行工艺，具有高透光性的光反应器，能够将微藻固碳和餐厨厌氧沼液处理有机结合，利用异养代谢将这些沼液中的营养元素转化为高价值产品，在固碳的过程中进一步实现餐厨沼液的高值化利用，以获得更高的环境收益和经济效益。
2、本发明是通过以下技术方案实现的：
3、一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，包括彼此相连的沼液暂存箱和膜生物反应器；
4、所述沼液暂存箱包括进料口、沼液出水口、沼液回流口和搅拌器；所述沼液暂存箱的底部一侧设有进料口，其底部另一侧设有沼液出水口；所述沼液暂存箱的顶部一侧设有沼液回流口，所述沼液回流口与所述进料口同侧；所述沼液暂存箱的顶部中间设有搅拌器，所述搅拌器的电机设置于沼液暂存箱的箱顶，所述搅拌器的搅拌装置与电机相连，设置于沼液暂存箱的箱体内部；
5、所述膜生物反应器为圆柱体结构，包括膜组件、纳米曝气棒、进液口和出液口；所述膜组件为管状结构，膜材料为透析膜，竖直设置于膜生物反应器的内部，由膜生物反应器的顶部延伸至其底部；所述膜组件的数量为一个以上，若干个膜组件以膜生物反应器的中轴线为中心彼此间隔30°～45°靠近内壁一圈均匀分布；所述纳米曝气棒竖直设置于膜生物反应器内部的中轴线处，所述纳米曝气棒的顶端通过进气管连接至co2气瓶，其整体位于膜生物反应器内；所述进液口设置于膜生物反应器的底部一侧，相对地，所述出液口设置于膜生物反应器的顶部另一侧；
6、所述沼液出水口通过沼液进水管连接至膜组件的底端，所述沼液进水管上设有沼液进水泵，所述膜组件的顶端通过沼液回流管连接至所述沼液回流口。
7、优选地，所述膜生物反应器还包括led灯带，所述led灯带竖直设置于膜生物反应器的内部，由膜生物反应器的顶部延伸至其底部；所述led灯带的数量为一个以上，若干个led灯带以膜生物反应器的中轴线为中心彼此间隔60°～90°在纳米曝气棒与膜组件之间的区域均匀分布。
8、优选地，所述led灯带的光照强度可调，调节范围为4000～10000lux；所述led灯带的光色可调节。
9、优选地，所述膜生物反应器的底部设有支架，用于支撑。
10、优选地，所述膜生物反应器的高度为1～3m，直径为0.2～0.8m。
11、优选地，所述膜生物反应器的材质为有机玻璃。
12、上述用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置的运行工艺，包括以下步骤：
13、步骤1)餐厨垃圾厌氧后的新鲜沼液自进料口进入沼液暂存箱进行暂存，沼液暂存箱顶部的搅拌器处于常开状态，转速为10～15rpm，可以有效混合箱内沼液并避免难以降解的大分子有机质在底部发生沉积；
14、步骤2)沼液自沼液出水口通过沼液进水泵进入膜组件中，微藻溶液从进液口进入膜生物反应器，根据透析膜内外浓度差产生的驱动力可以有效透过沼液中氮、磷等营养元素并截留大分子有机质和发色基团在膜内，为微藻生长提供营养物质，培养完成的微藻从出液口流出；沼液自膜组件的底端进入，从膜组件的顶端经沼液回流管由沼液回流口回流至沼液暂存箱内，后续进入废水处理系统；
15、步骤3)co2气瓶内的co2气体通过进气管自膜生物反应器的顶部进入，通过纳米曝气棒在膜生物反应器内喷出；同时开启膜生物反应器内的led灯带，根据微藻的生长情况提供充足光照，促使膜生物反应器内的微藻进行光合作用，提高微藻的采收率。
16、本发明的有益效果如下：
17、本发明通过在反应器中安装透析膜，有效截留餐厨沼液中难以利用的大分子有机质和具有发色基团的有机物，降低反应器内沼液的浊度，提高透光性，同时在反应器内增设led灯带，充分考虑反应器中部和底部微藻生长所需光照需求，为藻类生长提供充足光源，进一步提高微藻的光合作用。另一方面，餐厨垃圾厌氧沼液中丰富的氮、磷等营养元素可充分通过透析膜进入反应器，作为微藻生长所需的营养物质，在实现废水资源化处理的同时，降低微藻的培养成本，实现“双赢”的目标。本发明对实现餐厨沼液资源化利用、提高餐厨垃圾处理收益以及节能降碳具有重大意义。
1.一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，包括彼此相连的沼液暂存箱和膜生物反应器；
2.根据权利要求1所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，所述膜生物反应器还包括led灯带，所述led灯带竖直设置于膜生物反应器的内部，由膜生物反应器的顶部延伸至其底部；所述led灯带的数量为一个以上，若干个led灯带以膜生物反应器的中轴线为中心彼此间隔60°～90°在纳米曝气棒与膜组件之间的区域均匀分布。
3.根据权利要求2所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，所述led灯带的光照强度可调，调节范围为4000～10000lux；所述led灯带的光色可调节。
4.根据权利要求1所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，所述膜生物反应器的底部设有支架，用于支撑。
5.根据权利要求1所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，所述膜生物反应器的高度为1～3m，直径为0.2～0.8m。
6.根据权利要求1所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置，其特征在于，所述膜生物反应器的材质为有机玻璃。
7.权利要求1-6任一项所述的一种用于处理餐厨垃圾厌氧沼液的微藻光生物膜反应装置的运行工艺，其特征在于，包括以下步骤：
