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基于固定化細(xì)胞技術(shù)的污染地表水體綜合修復(fù)裝置及方法與流程

文檔序號:12053295閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種污染地表水體綜合修復(fù)裝置,包括固定架(1),其特征在于,所述的固定架(1)中部安裝有控制箱(2),控制箱(2)四周的固定架(1)內(nèi)對稱安裝有浮筒組(3),每個浮筒組(3)頂部的固定架(1)上安裝有太陽能電池板(4),每個浮筒組(3)底部的固定架(1)上安裝有生物箱(5),生物箱(5)上均勻加工有多個邊壁小孔(6);

所述的控制箱(2)內(nèi)安裝有光伏控制器(7),光伏控制器(7)將太陽能電池板(4)與蓄電池(8)連接在一起,蓄電池(8)為曝氣機構(gòu)(9)供電。

2.如權(quán)利要求1所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置,其特征在于,所述的生物箱(5)底部設(shè)置有懸掛架(10),懸掛架(10)上懸掛有人工水草(11)。

3.如權(quán)利要求1所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置,其特征在于,所述的曝氣機構(gòu)(9)包括加工在控制箱(2)側(cè)壁上的空氣入口(9-1),還包括安裝在控制箱(2)內(nèi)與蓄電池(8)相連的電機(9-2),電機(9-2)與中空攪拌軸(9-3)的一端相連帶動中空攪拌軸(9-3)轉(zhuǎn)動,控制箱(2)內(nèi)的中空攪拌軸(9-3)上加工有通氣孔(9-4),通氣孔(9-4)與中空攪拌軸(9-3)的中空腔連通,中空攪拌軸(9-3)的另一端伸出控制箱(2)底部并且在端部連通有底端開放的負(fù)壓腔(9-5),中空攪拌軸(9-3)上還安裝有能夠使得負(fù)壓腔(9-5)產(chǎn)生負(fù)壓的攪拌槳(9-6)。

4.如權(quán)利要求3所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置,其特征在于,所述的中空攪拌軸(9-3)為分段式結(jié)構(gòu),各段之間通過聯(lián)軸器(9-7)相連。

5.如權(quán)利要求3所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置,其特征在于,所述的負(fù)壓腔(9-5)為喇叭狀,負(fù)壓腔(9-5)邊壁開有小孔。

6.如權(quán)利要求1所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置,其特征在于,所述的浮筒組(3)為矩陣式對稱排列的四組。

7.一種基于固定化細(xì)胞技術(shù)的污染地表水體綜合修復(fù)方法,其特征在于,該方法采用了如權(quán)利要求1、3、4、5或6所述的污染地表水體綜合修復(fù)裝置對污染地表水體進行修復(fù)。

8.如權(quán)利要求7所述的基于固定化細(xì)胞技術(shù)的污染地表水體綜合修復(fù)方法,其特征在于,該方法具體包括以下步驟:

步驟一,基質(zhì)溶液的制備:

配置基質(zhì)溶液,所述的基質(zhì)溶液中COD為500mg/L,氨氮濃度為20mg/L,磷酸鹽濃度為10mg/L;

步驟二,菌懸液的制備:

取待處理污染地表水當(dāng)?shù)匚鬯畯S的污泥混合液,本實例中所取混合液懸浮固體濃度為3000mg/L,將污泥混合液按30%的體積比例接種于含有步驟一制得的基質(zhì)溶液的發(fā)酵罐中,加入營養(yǎng)物質(zhì),使得發(fā)酵罐中的酵母膏的濃度為50mg/L,發(fā)酵罐中的微量無機鹽為(NH4)2SO4、KH2PO4、MgSO4、FeSO4和CaCl2;

在30℃下恒溫曝氣馴化,每2~3天換一次水,檢測COD、氨氮和總磷含量,當(dāng)馴化出的菌種對COD、氨氮和總磷的降解能力均達(dá)到90%以上后,進行擴大培養(yǎng),將菌種接入LB培養(yǎng)基,在發(fā)酵罐中30℃恒溫曝氣培養(yǎng)2d,將培養(yǎng)后的菌液靜置沉淀24h,棄去上清液,用磷酸鹽緩沖液洗滌,同樣靜置沉淀后棄去上清液,使菌體懸浮于磷酸鹽緩沖液中,形成菌懸液,菌懸液中的微生物含量為20×1011~30×1011個.mL-1;

步驟三,微生物的包埋和固定:

配制濃度為4%的海藻酸鈉溶液,作為包埋材料,待其徹底溶解后與步驟二制得的菌懸液等體積均勻混合。將混合液灌進長度約為30cm的絲瓜瓤內(nèi)部,然后將其放入濃度為4%的CaCl2溶液中交聯(lián)18h。交聯(lián)結(jié)束后,用無菌水沖洗絲瓜瓤,得到吸附有固定化微生物的絲瓜瓤;

步驟四,修復(fù):

將步驟三得到的吸附有固定化微生物的絲瓜瓤裝滿生物箱,然后將污染地表水體綜合修復(fù)裝置放入污染地表水體中懸浮,開啟曝氣機構(gòu),進行修復(fù)。

9.如權(quán)利要求8所述的基于固定化細(xì)胞技術(shù)的污染地表水體綜合修復(fù)方法,其特征在于,每個生物箱的下方掛4根人工水草,所述的人工水草的直徑為5cm,長度為1.5m。

10.如權(quán)利要求8所述的基于固定化細(xì)胞技術(shù)的污染地表水體綜合修復(fù)方法,其特征在于,所述的曝氣機構(gòu)使得裝置周圍水體中溶解氧含量維持在4mg/L以上。

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