[實用新型]一種基于植物水孔蛋白的污水凈化裝置

有效

• 申請號: 201320156007.3
• 申請日: 2013-03-29
• 公開（公告）號: CN203128302U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 李國衛;王興軍;趙傳志;趙術珍;夏晗;李愛芹;李長生;侯蕾
• 申請（專利權）人: 山東省農業科學院高新技術研究中心
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本實用新型涉及生物技術領域，具體的說是一種基于植物水孔蛋白的污水凈化裝置。

背景技術

雖然地球上的水資源儲量很豐富，但是可供人類直接使用的淡水資源卻非常有限。并且隨著工業的發展，在某些區域，自然環境受到嚴重破壞，加上嚴重工業污染，可供人類利用淡水資源的質量也在下降。雖然各國政府一直以來都高度重視工業污水的處理，然而即使經過多級處理的污水，依然離生活用水，飲用水的標準相去甚遠。據聯合國調查，全球約有4.6億人生活在用水高度緊張的國家或地區內，還有1/4人口即將面臨嚴重用水緊張的局面。特別是中國，水資源也面臨嚴重的水資源短缺的情況，淡水資源短缺，人均淡水資源不足世界水平的1/3，地區分布不均，北京、天津、山西、上海、江蘇、山東、河南、寧夏等9個地區嚴重缺水（王浩.中國未來水資源情勢與管理需求.世界環境,2011,2:16-17）。據統計農作物每年受到干旱的損失可以2000億元。我國一半以上的城市缺水，因缺水造成的經濟損失也達到數千億元。同時，飲用水的安全性也是人們普遍關注的問題，特別是重金屬污染的問題。近年來，關于重金屬污染事件的報道屢見不鮮，去除水中重金屬離子是保護環境和保障人體健康的重要內容。目前去除重金屬的方法主要有微生物法，離子交換法，膜分離法等方法，但是這些傳統的方法往往具有較高的成本，而且受用范圍較窄，存在二次污染的危險。即使經過處理的三級污水，也達不到農業用水，生活用水的標準。

水孔蛋白是水專一性通道蛋白，普遍存在于植物中（雷琴，夏敦嶺，任小林.水孔蛋白與植物的水分運輸。水土保持研究.2005,3(12):81-84）。在水分經過根系皮層細胞，進入木質部導管的過程中，水孔蛋白只允許中性的水分子通過，而非離子。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種基于植物水孔蛋白的污水凈化裝置。本實用新型利用了植物水孔蛋白專一性通透水分子的原理，利用外界施加壓力等多種手段加快水分進入根系木質部導管實現了水資源的高效凈化。用該污水凈化裝置可以進一步提高污水處理的質量，經過該技術處理后，可以用來灌溉，甚至飲用。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種基于植物水孔蛋白的污水凈化裝置，其特征是，包括加壓設備，污水凈化池，植物，收集管道和凈化水容器；

所述加壓設備和污水凈化池以管道連接，所述管道上依次設有氣閥開關和壓力表；所述凈化水容器設置在污水凈化池的右側；

所述污水凈化池頂部設有可拆卸上蓋，所述可拆卸上蓋上設有多個圓孔，所述圓孔呈陣列分布；所述圓孔邊緣設有可拆卸密封圈；

所述收集管道平行于可拆卸上蓋，懸空設置于可拆卸上蓋的上方，所述收集管道左端封閉，右端通入凈化水容器中；

所述植物的根部置于污水凈化池中，植物的莖部穿過可拆卸上蓋上的圓孔連接在收集管道上。

優選的，所述圓孔間距為10～50cm。

優選的，所述污水凈化池為壓力容器。

優選的，所述壓力容器中裝入4/5體積的待凈化污水。

本實用新型所具有的優點：

（1）水凈化效果顯著，由于水孔蛋白對中性水分子識別的專一性，可以完全去除重金屬離子、放射性物質，從而得到高品質的凈水。

（2）和傳統凈水方法，例如微生物法，離子交換法，膜分離法，電解法等相比，通過本裝置凈水更加綠色環保，而且更加節水，節能。

（3）本實用新型的污水凈化裝置結構簡易，使用方便，實用性強，前景廣闊，既適用于造紙、煉油等大型企業的污水凈化處理，也適用于小規模的家庭使用，在凈化水的同時，也有助于周邊空氣的凈化。

附圖說明

附圖1為本實用新型實施例的結構示意圖；

附圖2為附圖1的俯視圖；

附圖3為水孔蛋白在植物根系水分運輸中的貢獻率；

附圖標記說明：1加壓設備，2污水凈化池，3植物，4收集管道，5凈化水容器，11氣閥開關，12壓力表，21可拆卸上蓋，211圓孔，212可拆卸密封圈。

具體實施方式

為闡明對本實用新型特征的理解，下面結合實施實例對本實用新型做進一步闡述。

如圖1-2所示，一種基于植物水孔蛋白的污水凈化裝置，包括加壓設備1，污水凈化池2，植物3，收集管道4和凈化水容器5，其中，污水凈化池2為壓力容器，在壓力容器中裝入4/5體積的待凈化污水。在水分經過根系皮層細胞，進入木質部導管的過程中，水孔蛋白只允許中性的水分子通過，而非離子。在這個過程中，利用外界施加壓力等多種手段加快水分進入根系木質部導管可以實現水資源的高效凈化。