專(zhuān)利名稱(chēng)：一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及重金屬污染土壤的修復(fù)領(lǐng)域，特別是一種生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的裝置。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，重金屬污染土壤修復(fù)現(xiàn)已成為世界性難題，為實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高人類(lèi)生活質(zhì)量，“有效地治理土壤中的重金屬污染”成為全球當(dāng)前一個(gè)十分迫切的任務(wù)。目前，土壤重金屬污染的治理方法主要有工程治理修復(fù)、物理化學(xué)修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、農(nóng)業(yè)修復(fù)及生物修復(fù)五種方法。前四種是比較傳統(tǒng)的修復(fù)方法，雖然在實(shí)際應(yīng)用中取得一定成效， 但適用范圍比較小，實(shí)施復(fù)雜、治理費(fèi)用高，耗用大量的人力與財(cái)力、易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大規(guī)模的推廣應(yīng)用。隨著技術(shù)的發(fā)展，生物修復(fù)技術(shù)治理土壤重金屬污染成為主流，生物修復(fù)包括動(dòng)物修復(fù)、植物修復(fù)和微生物修復(fù)。其中，微生物修復(fù)是目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前，微生物修復(fù)最主要的是生物淋洗修復(fù)技術(shù)。其修復(fù)原理是利用氧化硫硫桿菌生長(zhǎng)過(guò)程中產(chǎn)酸來(lái)淋洗出重金屬污染物。主要反應(yīng)過(guò)程如下_^.S"+iL0+l. 502 At: — H2SO4(1)-φ, H2SO4+ Soil-Me Siol_2H+MeS04(2)生物淋洗修復(fù)過(guò)程需要適當(dāng)曝氣，并且會(huì)產(chǎn)生大量pH較低且含氧化硫硫桿菌的淋洗液。如何優(yōu)化反應(yīng)器，均勻曝氣和減少酸性淋洗液的產(chǎn)生，具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述技術(shù)缺點(diǎn)，本實(shí)用新型采用循環(huán)式生物淋洗技術(shù)，充分利用了淋洗過(guò)程中產(chǎn)生的酸性淋洗液，提高土壤重金屬污染的淋洗效率，降低了操作成本。本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應(yīng)容器、蠕動(dòng)泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有曝氣裝置；生物淋洗反應(yīng)容器上設(shè)有進(jìn)樣口 ；生物淋洗反應(yīng)容器的下端分別與淋洗液收集槽、 土壤收集槽連通；淋洗液收集槽上還設(shè)有蠕動(dòng)泵，蠕動(dòng)泵的另一端與生物淋洗反應(yīng)容器上端連通。所述的曝氣裝置含有多孔曝氣管。所述的多孔曝氣管為左右各設(shè)3孔。所述的生物淋洗反應(yīng)容器的下端與淋洗液收集槽連通，其連通管路中還設(shè)有過(guò)濾篩網(wǎng)。所述的生物淋洗反應(yīng)容器的下端與土壤收集槽連通，反應(yīng)容器底部采用梯度設(shè)。實(shí)驗(yàn)流程如下
3[0016](a)首先關(guān)閉控制閥2、6、10、14，打開(kāi)控制閥3，將土壤和硫粉以及氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液，經(jīng)加料口 4加入反應(yīng)容器中，完畢關(guān)閉控制閥3。(b)然后使用曝氣裝置5進(jìn)行曝氣，待反應(yīng)一段時(shí)間后。停止曝氣，打開(kāi)控制閥10， 當(dāng)大部分淋洗液經(jīng)尼龍濾膜11過(guò)濾后由淋洗液排除管13流到淋洗液收集槽17時(shí)，關(guān)閉控制閥10，打開(kāi)控制閥14，淋洗完的土壤經(jīng)土壤排出口 15進(jìn)入土壤收集槽16，完畢關(guān)閉控制閥14。(c)打開(kāi)控制閥6，開(kāi)啟蠕動(dòng)泵9，將淋洗液經(jīng)淋洗液循環(huán)管7輸送到生物淋洗反應(yīng)容器8內(nèi)，關(guān)閉蠕動(dòng)泵9和控制閥6，打開(kāi)控制閥3，加入過(guò)土壤和硫粉，完畢關(guān)閉控制閥3。(d)重復(fù)(b)和(C)的操作。并在裝置運(yùn)行幾個(gè)循環(huán)后通過(guò)自來(lái)水接口 1補(bǔ)充適量水。有益效果(a)生物淋洗過(guò)程中酸性淋洗液被重復(fù)利用。(b)曝氣管采用左右各3孔分布模式，增強(qiáng)曝氣效率。(c)生物淋洗反應(yīng)容器底部采用梯度設(shè)計(jì)，利用土壤重力沉降作用自然經(jīng)土壤排出口排出，避免使用大量沖洗水助排。

圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1自來(lái)水接口；2，3，6，10，14控制閥；4加料口；5曝氣裝置；7淋洗液循環(huán)管；8生物淋洗反應(yīng)容器；9蠕動(dòng)泵；11 ；尼龍濾膜；12多孔曝氣管；13淋洗液排除管；15 土壤排除口 ； 16 土壤收集槽；17淋洗液收集槽。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型及其具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。對(duì)于重金屬污染的土壤，先采取過(guò)50篩的預(yù)處理再加入反應(yīng)容器中，氧化硫硫桿菌細(xì)菌培養(yǎng)液的PH控制在5左右，土壤/液體積比控制在1/5左右，硫粉與土壤的重量比控制1/500左右，反應(yīng)溫度為室溫，曝氣時(shí)間適當(dāng)控制。關(guān)閉控制閥2、6、10、14，打開(kāi)控制閥3，將過(guò)土壤和硫粉以及氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液按上述要求，經(jīng)加料口 4加入反應(yīng)容器中， 完畢關(guān)閉控制閥3。(b)然后使用曝氣裝置5進(jìn)行曝氣，待反應(yīng)3-5天后。停止曝氣，打開(kāi)控制閥10， 當(dāng)大部分淋洗液經(jīng)尼龍濾膜11過(guò)濾后由淋洗液排除管13流到淋洗液收集槽17時(shí)，關(guān)閉控制閥10，打開(kāi)控制閥14，淋洗完的土壤經(jīng)土壤排出口 15進(jìn)入土壤收集槽16，完畢關(guān)閉控制閥14。(c)打開(kāi)控制閥6，開(kāi)啟蠕動(dòng)泵9，將淋洗液經(jīng)淋洗液循環(huán)管7輸送到生物淋洗反應(yīng)容器8內(nèi)，關(guān)閉蠕動(dòng)泵9和控制閥6，打開(kāi)控制閥3，按重量比1/500加入土壤/硫粉，完畢關(guān)閉控制閥3。(d)重復(fù)(b)和(c)的操作。并在裝置運(yùn)行3-5循環(huán)后通過(guò)自來(lái)水接口 1補(bǔ)充適量水。當(dāng)淋洗液收集槽17中淋洗液體重金屬濃度達(dá)到一定極限時(shí)，移除淋洗液體，重新加入氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液。
權(quán)利要求1.一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應(yīng)容器、蠕動(dòng)泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有曝氣裝置；生物淋洗反應(yīng)容器上設(shè)有進(jìn)樣口 ；生物淋洗反應(yīng)容器的下端分別與淋洗液收集槽、土壤收集槽連通；淋洗液收集槽上還設(shè)有蠕動(dòng)泵，蠕動(dòng)泵的另一端與生物淋洗反應(yīng)容器上端連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的曝氣裝置含有多孔曝氣管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的多孔曝氣管為左右各設(shè)3孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的生物淋洗反應(yīng)容器的下端與淋洗液收集槽連通，其連通管路中還設(shè)有過(guò)濾篩網(wǎng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于所述的生物淋洗反應(yīng)容器的下端與土壤收集槽連通，反應(yīng)容器底部采用梯度設(shè)計(jì)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及土壤重金屬污染的修復(fù)領(lǐng)域，特別是一種生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的裝置。一種循環(huán)式生物淋洗修復(fù)土壤重金屬污染的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應(yīng)容器、蠕動(dòng)泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應(yīng)容器內(nèi)設(shè)有曝氣裝置；生物淋洗反應(yīng)容器上設(shè)有進(jìn)樣口；生物淋洗反應(yīng)容器的下端分別與淋洗液收集槽、土壤收集槽連通；淋洗液收集槽上還設(shè)有蠕動(dòng)泵，蠕動(dòng)泵的另一端與生物淋洗反應(yīng)容器上端連通。通過(guò)循環(huán)利用生物淋洗的大部分淋洗液，來(lái)優(yōu)化生物淋洗過(guò)程，從而節(jié)約淋洗過(guò)程中水的使用量，降低操作成本。
文檔編號(hào)B09C1/10GK202185451SQ20112025868
公開(kāi)日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者劉林華, 張文龍, 李軼, 王晴, 蒯廣東 申請(qǐng)人:河海大學(xué)