微生物—电化学还原法制备FeS系统用的出水净化装置的制作方法

本发明涉及黑臭水体治理技术领域，尤其是涉及一种微生物—电化学还原法制备fes系统用的出水净化装置。

背景技术：

河道等多种水体中高浓度的有机物，高水平的硫酸根浓度和丰富的微生物群落为黑臭的发生营造了良好的条件，控制水体中硫酸根浓度水平和有机物含量是治理水体黑臭的关键。有机污染物和重金属对水生态系统平衡和人类的身体健康有严重的危害。研究表明fes在水体和土壤修复中发挥着重要的作用，fes通过离子交换，氧化还原，沉淀和吸附等过程将重金属(hg(ii),cu(ii),pb(ii),cr(iv))从高毒性形态或价态转化为低毒性形态或价态；同时fes能够通过氧化还原作用参与含氯有机污染物、硝基芳香族化合物、多氯联苯等有机物的降解过程。

fes系统不但利用微生物还原作用等多种方法加速了水体有机污染物的降解，而且高效合成fes颗粒，有助于在水体生态修复方面发挥重要的作用，并产生一举多得的治理效果。在该系统中，由于铁还原系统人为添加了含碳铁屑，加速铁—碳内解反应及微生物铁还原反应。但其出水不可避免存在多余的游离铁离子，容易造成二次污染。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种新颖有效的出水净化装置，用于去除微生物—电化学还原法制备fes系统用的出水净化装置。

为达到上述目的，本发明微生物—电化学还原法制备fes系统用的出水净化装置，所述的出水净化装置包括：

具有进水管和出水管的净化槽，在所述的净化槽内沿水流方向间隔设置有多块净化栅；

其中，所述净化栅由附着了活性炭—壳聚糖吸附膜及耐酸碱附着板构成。

优选地，所述活性炭—壳聚糖吸附膜按照如下步骤制备：

将所述壳聚糖粉末10—100mg溶入10ml体积比为2％—3％乙酸溶液中；

溶解完成后加入过筛后的活性炭粉末，混合至完全溶解；

将所述混合溶液均匀涂至所述净化板两面，然后放入60℃烘箱中烘干成膜。

优选地，所述的净化槽设置5—10个卡槽，卡槽数量可根据进水铁离子浓度进行调节。

优选地，所述净化槽顶面开口，净化槽顶面开口处密封设置有盖板。

优选地，所述的净化槽深度大于净化栅高度；使进水能够逐层流入每两个净化栅之间的空间内进行吸附，增长进水与净化栅之间的接触时间。

优选地，出水口位于净化槽右侧立面顶部；如此设置有利于充分接触净化栅。

为达到上述目的，本发明净化栅，由附着了活性炭—壳聚糖吸附膜的耐酸碱附着板构成；所述活性炭—壳聚糖吸附膜按照如下步骤制备：

将壳聚糖粉末10—100mg溶入10ml体积比为2％—3％乙酸溶液中；

溶解完成后加入过筛后的活性炭粉末，混合至完全溶解；

将所述混合溶液均匀涂至所述耐酸碱附着板两面，然后放入60℃烘箱中烘干成膜。

为达到上述目的，本发明净化栅制作方法，所述的方法包括下述步骤：

将壳聚糖粉末10—100mg溶入10ml体积比为2％—3％乙酸溶液中；

溶解完成后加入过筛后的活性炭粉末，混合至完全溶解；

将所述混合溶液均匀涂至耐酸碱附着板两面，然后放入60℃烘箱中烘干即成。

本发明利用活性炭—壳聚糖耦合吸附重金属离子的原理对微生物还原联合电化学还原法制备fes系统出水的铁离子及其他金属离子进行吸附，保证出水质量，不造成二次污染；且操作简便，进水停留时间短，可根据进水中铁离子浓度调节净化板的数量，更好地进行金属离子特别是铁离子的去除。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2为净化栅使用时间与净化率关系图。

1、微生物—电化学还原制备fes系统；2、进水管；3、净水槽顶盖(可拆卸)；4、净化栅；5、卡槽；6、出水口；7、出水管；8、进水口；9、净水槽；10、止回阀；11、水泵。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。

如图1所示，本发明的微生物—电化学还原法制备fes系统用的出水净化装置包括微生物—电化学还原制备fes系统1、进水管2、净水槽顶盖(可拆卸)3、净化栅4、卡槽5、出水口6、出水管7、进水口8、净水槽9、止回阀10、水泵11、。

其中，净化栅由耐酸碱附着板以及附着了活性炭—壳聚糖吸附膜构成。

其中，在所述的净化槽设置5—10个卡槽，卡槽数量可根据进水铁离子浓度进行调节。

进一步的，在所述净化槽顶面开口，净化槽顶面开口处密封设置有盖板，盖板与净化槽之间为可拆卸结构。这样有利于维护。

作为本发明进一步的改进，所述的净化槽深度大于净化栅高度；使进水能够逐层流入每两个净化栅之间的空间内进行吸附，增长进水与净化栅之间的接触时间。更进一步的，出水口位于净化槽右侧立面顶部；如此设置有利于充分接触净化栅。

实施例1

本实施例提供一种微生物—电化学还原法制备fes系统中的出水净化装置在连接微生物—电化学还原法制备fes系统出水后对其净化效果。

当以进水水体以36.6l/天通过所述反应装置时，且进水中含有的铁离子含量为15μmol/l，经过所述净化装置后，出水无铁离子浓度，可知在本单位开发的微生物——电化学还原法制备fes系统出水铁离子含量本身比较小，经过所述净化装置后，能够去除剩余所有的铁离子。

根据图2可知，在连续进水180天以后，进水效率下降至62.67％，净水效率降低，可考虑更换净化栅。

实施例2

将混合有500μmol/l氯化铁溶液连接所述净化装置，测试其对水中铁离子吸附效果。浓度选择500μmol/l的原因是当河湖上覆水中铁离子含量在100μmol/l以上时，当溶解氧含量降低时，水中必会出现铁还原与硫还原现象，从而导致水体黑臭灾难的发生。

当以进水水体以36.6l/天通过所述反应装置时，经过所述净化装置后，出水中铁离子浓度为10.33μmol/l。可知在本实施例中，将混合有500μmol/l氯化铁溶液，经过所述净化装置后，能够去除溶液中97.93％的铁离子。

实施例3

将混合有500μmol/l铜离子溶液连接所述净化装置，测试其对水中其他金属离子吸附效果。当以进水水体以36.6l/天通过所述反应装置时，经过所述净化装置后，出水中铜离子浓度为15.67μmol/l，可知将混合有500μmol/l铜离子溶液，经过所述净化装置后，能够去除96.87％以上铜离子。可知，所述装置也可以吸附去除铁离子以外的其他金属离子。因此，所述装置不仅可作为本单位开发的微生物——电化学还原法制备fes系统中配套的净化铁离子装置，还可用于吸附净化其他金属离子。

以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开一种微生物—电化学还原法制备FeS系统用的出水净化装置，所述的出水净化装置包括：具有进水管和出水管的净化槽，在所述的净化槽内沿水流方向间隔设置有多块净化栅；其中，所述净化栅由附着了活性炭—壳聚糖吸附膜及耐酸碱附着板构成。本发明利用活性炭—壳聚糖耦合吸附重金属离子的原理对微生物还原联合电化学还原法制备FeS系统出水的铁离子及其他金属离子进行吸附，保证出水质量，不造成二次污染；且操作简便，进水停留时间短，可根据进水中铁离子浓度调节净化板的数量，更好地进行金属离子特别是铁离子的去除。

技术研发人员：何宇虹;程寒飞;周麒麟
受保护的技术使用者：中冶华天工程技术有限公司;中冶华天南京工程技术有限公司
技术研发日：2018.12.10
技术公布日：2019.03.29