一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置

本技术涉及一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，属于地下水污染修复。

背景技术：

1、我国地下水开采量约1000亿立方米，占总供水量20％左右，其中北方65％的人口生活用水来自地下水；同时我国也是铬盐生产消费大国，占全球首位。然而近年来，铬渣遗留场地污染地下水事件频发，严重威胁我国地下水资源安全。但现有技术对地下水治理效果不佳，铬污染场地通常采用的处理方案是从受污染的含水层中抽取地下水，然后使用已知的物理/化学技术进行异位处理，如离子交换、电沉积以及使用含铁和含硫溶液(feso4、na2so3、nahso3和na2s2o5)进行化学还原，然后，还原的铬在高ph值下沉淀，并作为污泥处置。这些方法虽然有效，但工程造价昂贵，需要高能量输入或大量化学试剂，并且会产生其它二次污染。微生物修复技术以其绿色、经济的特点，也被广泛地应用于地下水修复中，但其也存在修复效率低、易反弹、环境胁迫耐受能力差、菌体易流失等问题。

2、这时，固定化微生物技术应运而生，其用物理或化学方法将游离微生物细胞限定在某一空间区域内，既能避免菌体流失，又可提高微生物对环境的耐受性。选择何种方式固定微生物及如何强化生物修复效果，需要通过相应的模拟装置，在实验室中进行反复试验得到结果，进而为实际应用于地下水污染修复提供参考，最终实现绿色、高效、成本低廉的铬污染地下水修复。

技术实现思路

1、为解决以上背景技术中的问题，本实用新型提供了一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，模拟铬污染地下水，选择适合的材料固定微生物制成固定化微生物小球，然后与微电场耦合强化生物修复，为地下水污染修复工程化应用提供借鉴与指导。

2、为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

3、一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，包括依次相连的原水罐、蠕动泵、微电场强化装置和废液收集罐；

4、所述微电场强化装置包括一有机玻璃容器，所述有机玻璃容器放置于恒温磁力搅拌器上，阴阳电极插入有机玻璃容器内，有机玻璃容器内部填充有固定化微生物小球用于固定微生物，所述有机玻璃容器上设有进水口和出水口，进水口与蠕动泵相连，出水口与废液收集罐相连。

5、作为优选，所述原水罐放置于支架上，高于蠕动泵，以便实现重力供水。

6、作为优选，所述原水罐中储备有铬污染地下水，原水罐底部设置污水出水口，污水出水口上安装有第一流量调节阀，污水出水口通过第一软管与蠕动泵相连。

7、作为优选，所述有机玻璃容器内距容器底部1.5cm处设有穿孔隔板，将固定化微生物小球与容器底部的转子分隔。

8、作为优选，所述阴阳电极通过电极夹与外部的直流电源连接，向装置内输入恒定的电压，形成微电场环境。

9、作为优选，所述进水口的高度低于出水口的高度，所述进水口处设有第二流量调节阀，通过第一软管与蠕动泵相连，所述出水口处设有第三流量调节阀，通过第二软管与废液收集罐相连，采用下进上出的过水方式。

10、作为优选，所述恒温磁力搅拌器上的感温探头伸入至微电场强化装置的液面以下。

11、本实用新型的有益效果：

12、本实用新型在原水罐中储备模拟铬污染地下水水源，使用蠕动泵模拟地下水流动，将水源以下进上出的方式泵入填充有固定化微生物小球的微电场强化装置，处理过的水最后排到废液收集罐中。模拟了固定化微生物耦合微电场修复铬污染地下水的过程，为铬污染地下水污染原位修复的实际应用提供参考，最终实现绿色、高效、成本低廉的铬污染地下水修复。

技术特征：

1.一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，包括依次相连的原水罐(2)、蠕动泵(5)、微电场强化装置和废液收集罐(19)；

2.根据权利要求1所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述原水罐(2)放置于支架(1)上，高于蠕动泵(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述原水罐(2)中储备有铬污染地下水，原水罐(2)底部设置污水出水口(4)，污水出水口(4)上安装有第一流量调节阀(3)，污水出水口(4)通过第一软管(6)与蠕动泵(5)相连。

4.根据权利要求1所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述有机玻璃容器(9)内距容器底部1.5cm处设有穿孔隔板，将固定化微生物小球(11)与容器底部的转子分隔。

5.根据权利要求1所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述阴阳电极(10)通过电极夹(12)与外部的直流电源(13)连接，向装置内输入恒定的电压，形成微电场环境。

6.根据权利要求1所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述进水口(7)的高度低于出水口(16)的高度，所述进水口(7)处设有第二流量调节阀(8)，通过第一软管(6)与蠕动泵(5)相连，所述出水口(16)处设有第三流量调节阀(15)，通过第二软管(18)与废液收集罐(19)相连。

7.根据权利要求1所述的一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，其特征在于，所述恒温磁力搅拌器(17)上的感温探头(14)伸入至微电场强化装置的液面以下。

技术总结
本技术涉及一种固定微生物强化修复铬污染地下水的装置，属于地下水污染修复技术领域。本技术包括依次相连的原水罐、蠕动泵、微电场强化装置和废液收集罐；所述微电场强化装置包括一有机玻璃容器，所述有机玻璃容器放置于恒温磁力搅拌器上，阴阳电极插入有机玻璃容器内，有机玻璃容器内部填充有固定化微生物小球，所述有机玻璃容器上设有进水口和出水口，进水口与蠕动泵相连，出水口与废液收集罐相连。本技术形成了固定化微生物耦合微电场原位强化还原铬的模拟装置，为铬污染地下水污染原位修复的实际应用提供参考，最终实现绿色、高效、成本低廉的铬污染地下水修复。

技术研发人员：关清卿,王琨,周华晶,何亮,刘自莲,段彦航,白思彤,刘起明
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：20230406
技术公布日：2024/1/13