一種生物發(fā)酵-重金屬沉淀凈化池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種生物發(fā)酵-重金屬沉淀凈化池，屬于環(huán)境保護(hù)中的廢水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)的發(fā)展，大量未經(jīng)處理的重金屬?gòu)U水直接排入天然水體，造成了巨大的危害。目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于含重金屬重金屬?gòu)U水的處理方法可分為三大類:物理處理法、化學(xué)處理法、生物處理法。
[0003]1、常用的物理處理理法包括吸附法、離子交換法、膜分離法等。
[0004](I)吸附法是應(yīng)用多種多孔吸附材料去除廢水中重金屬離子的一種方法?；钚蕴渴莻鹘y(tǒng)的吸附材料，有較強(qiáng)的吸附能力，去除率高，但再生效率低。某些天然材料，如天然沸石，價(jià)格低、來(lái)源廣，它是最早用于重金屬污染治理的礦物材料。
[0005](2)離子交換法是利用水中離子與離子交換劑上的離子進(jìn)行交換達(dá)到去除水中有害離子的目的。目前國(guó)內(nèi)外在用此法處理含重金屬?gòu)U水上常用離子交換樹(shù)脂來(lái)處理。
[0006](3)膜分離是利用一種半透膜，在外界作用下，不改變?nèi)芤旱幕瘜W(xué)形態(tài)而達(dá)到分離的目的。它是一個(gè)高效的分離過(guò)程，分離過(guò)程能耗低，工作溫度為室溫，便于維護(hù)，設(shè)備的可靠性高，處理量和設(shè)備規(guī)模在很大的范圍內(nèi)變化，占地面積小，不會(huì)產(chǎn)生二次污染，但是膜價(jià)格昂貴，易受污染。
[0007]2、常用的化學(xué)處理法包括化學(xué)沉淀法和電解法。
[0008]在含重金屬?gòu)U水處理中化學(xué)處理法有化學(xué)沉淀法和電解法。
[0009](I)化學(xué)沉淀法是向廢水中投加某些化學(xué)物質(zhì)使其和廢水中的污染物發(fā)生直接的化學(xué)反應(yīng)，生成難溶于水的沉淀物而使污染物分離除去的方法。但是用該法處理只是轉(zhuǎn)移了廢水中的污染物質(zhì)，并有可能造成二次污染。
[0010](2)電解法將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能使電解槽內(nèi)電極附近產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)，從而使廢水得以凈化的過(guò)程。即廢水進(jìn)行電解反應(yīng)，廢水中的有毒物質(zhì)在陽(yáng)極和陰極分別進(jìn)行氧化還原反應(yīng)結(jié)果產(chǎn)生新物質(zhì)。電解法與化學(xué)沉淀法相比，周期短，操作費(fèi)用低，能耗少，利于回收重金屬搶救無(wú)效優(yōu)點(diǎn)，但是陽(yáng)極材料鐵的消耗大，占地面積大。
[0011]3、生物處理法是利用生物的新陳代謝作用來(lái)處理廢水。生物處理法能夠在處理重金屬的同時(shí)又能去除水中的無(wú)機(jī)物。微生物固定后，其穩(wěn)定性增加，對(duì)毒物的承受能力和降解能力都有所增加?？捎糜诟鞣N有機(jī)廢水中重金屬離子的去除。微生物處理法具有微生物密度高、產(chǎn)物分離容易等優(yōu)點(diǎn)。但由于細(xì)胞固定技術(shù)目前尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段，大規(guī)模利用微生物處理重金屬?gòu)U水的情況還很少，要實(shí)現(xiàn)工業(yè)化還需要進(jìn)一步研究。
[0012]目前，現(xiàn)有的含重金屬重金屬?gòu)U水處理方法存在成本高、技術(shù)復(fù)雜、占地面積大、能耗高及重復(fù)利用率低等不足。因此，有必要擺脫現(xiàn)有的處理技術(shù)思路，開(kāi)辟出處理重金屬?gòu)U水中有機(jī)磷酸鹽的新途徑，進(jìn)而開(kāi)發(fā)一種全新形式的重金屬?gòu)U水有機(jī)磷酸鹽處理技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種生物發(fā)酵-沉淀反應(yīng)凈化池，池體采用硬質(zhì)玻璃鋼材質(zhì)，池體有效容積為150m3，其池體分為上、下兩個(gè)單元，下部單元為除重金屬凈化單元，其左側(cè)下部裝有進(jìn)水閥門(mén)和電動(dòng)伸縮推泥器，右側(cè)上部裝有出水閥門(mén)，右側(cè)下部裝有污泥排口，中部預(yù)留有空間容納下降至此的微孔生物濾網(wǎng)；上部單元為生物發(fā)酵倉(cāng)，有效容積為125m3，其頂部分別固定有6具短距伸縮桿和6具長(zhǎng)距伸縮桿，每具短距伸縮桿末端均安裝有I支粉末噴頭，每具長(zhǎng)距伸縮桿末端均安裝有I套微孔生物濾網(wǎng)，生物發(fā)酵倉(cāng)兩側(cè)各安裝有一套自動(dòng)溫控裝置，其底部于微孔生物濾網(wǎng)相對(duì)位置上共安裝有6個(gè)電動(dòng)倉(cāng)門(mén)，電動(dòng)倉(cāng)門(mén)的工作電壓為380V，粉末噴頭的工作電壓為15V。
[0014]進(jìn)一步，生物發(fā)酵-重金屬沉淀凈化池的微孔生物濾網(wǎng)的孔徑為25μπι，自動(dòng)溫控裝置的工作電壓為230V，溫度控制范圍為20?40 °C，控溫精度為1.0 °C。
[0015]本發(fā)明的生物發(fā)酵-沉淀反應(yīng)凈化池的工作原理如下:
經(jīng)過(guò)pH值調(diào)節(jié)處理后(處理后pH值為5.5?6.5 )的電鍍廢水通過(guò)生物發(fā)酵-沉淀反應(yīng)凈化系統(tǒng)左側(cè)底部的進(jìn)水閥門(mén)進(jìn)入凈化系統(tǒng)內(nèi)部，3套已完成生物發(fā)酵過(guò)程并已附著有足量L-抗壞血酸的微孔生物濾網(wǎng)在長(zhǎng)距伸縮桿的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)生物發(fā)酵倉(cāng)底部的電動(dòng)倉(cāng)門(mén)下降至水面以下，與電鍍廢水發(fā)生充分接觸，微孔生物濾網(wǎng)上附著的L-抗壞血酸能夠與廢水中的鉛離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，結(jié)合生成難溶于水且無(wú)毒的鹽類，逐步沉淀于池體底部形成含鉛污泥，此污泥經(jīng)電動(dòng)伸縮推泥器推動(dòng)，由池體右側(cè)底部的污泥排口排出本系統(tǒng)并進(jìn)行無(wú)害化處理，同時(shí)，經(jīng)過(guò)除鉛處理凈化后的廢水，由池體右側(cè)上部的出水閥門(mén)排出本系統(tǒng)，進(jìn)入下一處理工序；當(dāng)微孔生物濾網(wǎng)上附著的L-抗壞血酸逐步反應(yīng)消耗完時(shí)，微孔生物濾網(wǎng)可在長(zhǎng)距伸縮桿的驅(qū)動(dòng)下提升出水面，經(jīng)電動(dòng)倉(cāng)門(mén)回收至生物發(fā)酵倉(cāng)，而另外3套已完成生物發(fā)酵過(guò)程并已附著有足量L-抗壞血酸的微孔生物濾網(wǎng)在長(zhǎng)距伸縮桿的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)生物發(fā)酵倉(cāng)底部的電動(dòng)倉(cāng)門(mén)下降至水面以下，繼續(xù)與電鍍廢水發(fā)生反應(yīng)，發(fā)揮除鉛凈化作用，同時(shí)，上一步驟中已回收至生物發(fā)酵倉(cāng)中的3套微孔生物濾網(wǎng)，通過(guò)由短距伸縮桿驅(qū)動(dòng)的3支粉末噴頭的上下運(yùn)動(dòng)，向其上均勻噴灑菜黃單胞菌菌株和D-葡萄糖的混合粉末，并在生物發(fā)酵倉(cāng)中停留90mn以完成生物發(fā)酵過(guò)程，此段時(shí)間中，生物發(fā)酵倉(cāng)兩側(cè)的自動(dòng)溫控裝置將倉(cāng)內(nèi)溫度調(diào)整至適宜菜黃單胞菌生長(zhǎng)的溫度范圍(25?35°C)，在D-葡萄糖的參與下，菜黃單胞菌內(nèi)部發(fā)生內(nèi)酯化反應(yīng)，最終發(fā)酵產(chǎn)出L-抗壞血酸并附著于微孔生物濾網(wǎng)上，使微孔生物濾網(wǎng)的除鉛凈化功能得以再生，微孔生物濾網(wǎng)再經(jīng)長(zhǎng)距伸縮桿的驅(qū)動(dòng)下降至水面以下，替換之前的微孔生物濾網(wǎng)，繼續(xù)與電鍍廢水發(fā)生反應(yīng)，發(fā)揮除鉛凈化作用，此生物發(fā)酵-沉淀反應(yīng)凈化過(guò)程循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
(I)本發(fā)明擺脫了現(xiàn)有的含重金屬?gòu)U水凈化處理原理，創(chuàng)造性的利用了菜黃單胞菌能夠通過(guò)生物發(fā)酵過(guò)程產(chǎn)生L-抗壞血酸即維生素C的特性，同時(shí)還利用了 L-抗壞血酸能夠與重金屬離子結(jié)合，并生成難溶于水且無(wú)毒的鹽類的反應(yīng)，該反應(yīng)極易在PH為5.5?6.5的弱酸性環(huán)境下進(jìn)行，且對(duì)廢水中重金屬離子