專利名稱：一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及重金屬污染土壤的修復領域，特別是一種生物淋洗修復土壤重金屬污染的裝置。
背景技術：
近年來，重金屬污染土壤修復現(xiàn)已成為世界性難題，為實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，提高人類生活質量，“有效地治理土壤中的重金屬污染”成為全球當前一個十分迫切的任務。目前，土壤重金屬污染的治理方法主要有工程治理修復、物理化學修復、化學修復、農業(yè)修復及生物修復五種方法。前四種是比較傳統(tǒng)的修復方法，雖然在實際應用中取得一定成效， 但適用范圍比較小，實施復雜、治理費用高，耗用大量的人力與財力、易引起土壤肥力降低等缺陷，不利于大規(guī)模的推廣應用。隨著技術的發(fā)展，生物修復技術治理土壤重金屬污染成為主流，生物修復包括動物修復、植物修復和微生物修復。其中，微生物修復是目前國內外研究的重點和熱點。目前，微生物修復最主要的是生物淋洗修復技術。其修復原理是利用氧化硫硫桿菌生長過程中產酸來淋洗出重金屬污染物。主要反應過程如下_^.S"+iL0+l. 502 At: — H2SO4(1)-φ, H2SO4+ Soil-Me Siol_2H+MeS04(2)生物淋洗修復過程需要適當曝氣，并且會產生大量pH較低且含氧化硫硫桿菌的淋洗液。如何優(yōu)化反應器，均勻曝氣和減少酸性淋洗液的產生，具有重要的意義。
發(fā)明內容為解決上述技術缺點，本實用新型采用循環(huán)式生物淋洗技術，充分利用了淋洗過程中產生的酸性淋洗液，提高土壤重金屬污染的淋洗效率，降低了操作成本。本實用新型采用如下技術方案一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應容器、蠕動泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應容器內設有曝氣裝置；生物淋洗反應容器上設有進樣口 ；生物淋洗反應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有蠕動泵，蠕動泵的另一端與生物淋洗反應容器上端連通。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3孔。所述的生物淋洗反應容器的下端與淋洗液收集槽連通，其連通管路中還設有過濾篩網。所述的生物淋洗反應容器的下端與土壤收集槽連通，反應容器底部采用梯度設。實驗流程如下
3[0016](a)首先關閉控制閥2、6、10、14，打開控制閥3，將土壤和硫粉以及氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液，經加料口 4加入反應容器中，完畢關閉控制閥3。(b)然后使用曝氣裝置5進行曝氣，待反應一段時間后。停止曝氣，打開控制閥10， 當大部分淋洗液經尼龍濾膜11過濾后由淋洗液排除管13流到淋洗液收集槽17時，關閉控制閥10，打開控制閥14，淋洗完的土壤經土壤排出口 15進入土壤收集槽16，完畢關閉控制閥14。(c)打開控制閥6，開啟蠕動泵9，將淋洗液經淋洗液循環(huán)管7輸送到生物淋洗反應容器8內，關閉蠕動泵9和控制閥6，打開控制閥3，加入過土壤和硫粉，完畢關閉控制閥3。(d)重復(b)和(C)的操作。并在裝置運行幾個循環(huán)后通過自來水接口 1補充適量水。有益效果(a)生物淋洗過程中酸性淋洗液被重復利用。(b)曝氣管采用左右各3孔分布模式，增強曝氣效率。(c)生物淋洗反應容器底部采用梯度設計，利用土壤重力沉降作用自然經土壤排出口排出，避免使用大量沖洗水助排。

圖1為本發(fā)明的裝置的結構示意圖。圖中1自來水接口；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生物淋洗反應容器；9蠕動泵；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。
具體實施方式
下面對本實用新型及其具體實施方式
作進一步詳細說明。對于重金屬污染的土壤，先采取過50篩的預處理再加入反應容器中，氧化硫硫桿菌細菌培養(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，反應溫度為室溫，曝氣時間適當控制。關閉控制閥2、6、10、14，打開控制閥3，將過土壤和硫粉以及氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液按上述要求，經加料口 4加入反應容器中， 完畢關閉控制閥3。(b)然后使用曝氣裝置5進行曝氣，待反應3-5天后。停止曝氣，打開控制閥10， 當大部分淋洗液經尼龍濾膜11過濾后由淋洗液排除管13流到淋洗液收集槽17時，關閉控制閥10，打開控制閥14，淋洗完的土壤經土壤排出口 15進入土壤收集槽16，完畢關閉控制閥14。(c)打開控制閥6，開啟蠕動泵9，將淋洗液經淋洗液循環(huán)管7輸送到生物淋洗反應容器8內，關閉蠕動泵9和控制閥6，打開控制閥3，按重量比1/500加入土壤/硫粉，完畢關閉控制閥3。(d)重復(b)和(c)的操作。并在裝置運行3-5循環(huán)后通過自來水接口 1補充適量水。當淋洗液收集槽17中淋洗液體重金屬濃度達到一定極限時，移除淋洗液體，重新加入氧化硫硫桿菌培養(yǎng)液。
權利要求1.一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應容器、蠕動泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應容器內設有曝氣裝置；生物淋洗反應容器上設有進樣口 ；生物淋洗反應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有蠕動泵，蠕動泵的另一端與生物淋洗反應容器上端連通。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于所述的曝氣裝置含有多孔曝氣管。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于所述的多孔曝氣管為左右各設3孔。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于所述的生物淋洗反應容器的下端與淋洗液收集槽連通，其連通管路中還設有過濾篩網。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于所述的生物淋洗反應容器的下端與土壤收集槽連通，反應容器底部采用梯度設計。
專利摘要本實用新型涉及土壤重金屬污染的修復領域，特別是一種生物淋洗修復土壤重金屬污染的裝置。一種循環(huán)式生物淋洗修復土壤重金屬污染的實驗裝置，其特征在于其包括生物淋洗反應容器、蠕動泵、曝氣裝置、淋洗液收集槽、土壤收集槽；生物淋洗反應容器內設有曝氣裝置；生物淋洗反應容器上設有進樣口；生物淋洗反應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有蠕動泵，蠕動泵的另一端與生物淋洗反應容器上端連通。通過循環(huán)利用生物淋洗的大部分淋洗液，來優(yōu)化生物淋洗過程，從而節(jié)約淋洗過程中水的使用量，降低操作成本。
文檔編號B09C1/10GK202185451SQ20112025868
公開日2012年4月11日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權日2011年7月21日
發(fā)明者劉林華, 張文龍, 李軼, 王晴, 蒯廣東 申請人:河海大學