[發明專利]一種重金屬污染廢水的處理裝置及方法

在審

• 申請號: 202111572209.1
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114149153A
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（設計）人: 路延篤;費亞茲·艾赫邁德;瑙潤·艾斯茹弗;尹大川;馬景雪
• 申請（專利權）人: 海南大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F101/20
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 吳曉靜

本發明涉及廢水處理及重金屬回收技術領域，尤其涉及一種重金屬污染廢水的處理裝置及方法。植物生長室用于植物幼苗和細菌在重金屬污染廢水中協同生長，生長過程中，植物幼苗和細菌會分泌與重金屬離子相互作用的生物分子，并將他們還原為毒性相對較低的金屬納米粒子，沉積在植物生長室底部。從植物生長室的出水口排出的廢水進入電泳腔室，廢水中的金屬粒子會在電泳的作用下附著在電極表面，最終沉降在電泳腔室底部。從電泳腔室排出的水體進入第一沉淀池，在第一沉淀池中進行沉淀，得到的上清液即為處理后的水體，經檢測，處理后的水體中重金屬離子的去除率較高，不低于97％。收集植物生長室、電泳腔室和第一沉淀池底部的沉淀，可以回收重金屬。

技術領域

本發明涉及廢水處理及重金屬回收技術領域，尤其涉及一種重金屬污染廢水的處理裝置及方法。

背景技術

隨著工業化進展的推進，人類對重金屬的需求不斷增加。采礦和含重金屬的工業廢水產生的速度也在不斷增加。在這些過程中，污水中的重金屬被直接或間接的釋放至周圍的水體，進入河流和大海。重金屬污染對生物體健康具有嚴重的威脅。由于重金屬的高毒性、不可降解性和在食物鏈和生物體中的積累性，導致環境日益惡化。另一方面，重金屬屬于不可再生資源。對其的回收和再利用對于發展循環經濟具有重要意義。同時，凈化后的水資源也可以被重新利用，節約了水資源。常規的基于物理化學方法的重金屬污染水體的治理方法，往往使重金屬與固體顆粒(有機物)相互作用形成沉淀，最終沉積在水底。為了實現水體的再利用，開發了包括基于膜過濾系統、化學方法、物理方法和生物學方法的循環水處理系統。在這些方法中，生物學方法因其溫和、高效、無二次污染成為重金屬治理的研究熱點。盡管如此，目前尚沒有任何系統/方法可以同時實現污染水體的重金屬去除(水體凈化)和回收。因此，亟需開發一種即可以有效地清除污染水體重金屬又可以實現重金屬回收利用的技術裝置體系。

發明內容

有鑒于此，本發明要解決的技術問題在于提供一種重金屬污染廢水的處理裝置及方法，采用本發明的處理裝置處理重金屬污染廢水，處理后的水體中重金屬離子的去除率較高。

本發明提供了一種重金屬污染廢水的處理裝置，包括：

細菌培養裝置；

植物生長室；所述植物生長室中設置有浮床；所述植物生長室設置有菌液進口、廢水進口和出水口；在所述植物生長室的底部設置有沉積物出口；重金屬污染廢水由所述廢水進口進入植物生長室；所述植物生長室的菌液進口與所述細菌培養裝置的菌液出口相連；

電泳腔室；所述電泳腔室中設置有陽極和陰極；所述電泳腔室設置有進水口和出水口；在所述電泳腔室的底部設置有沉淀出口；所述電泳腔室的進水口與所述植物生長室的出水口相連；

與所述電泳腔室的出水口相連的第一沉淀池；所述第一沉淀池設置有出水口；處理后的水體由所述第一沉淀池的出水口排出；

收集罐，所述收集罐設置有第一沉淀進口和第二沉淀進口；所述收集罐的第一沉淀進口與所述植物生長室的沉積物出口相連，所述收集罐的第二沉淀進口與所述電泳腔室的沉淀出口相連。

優選的，所述處理裝置還包括太陽能電池板和電壓控制器；

所述電泳腔室中的陽極和陰極與所述電壓控制器相連；

所述電泳腔室通過電壓控制器從太陽能電池板接收所需的電能。

優選的，所述細菌培養裝置為細菌培養罐；

所述細菌培養裝置中設置有攪拌器；

所述攪拌器與電動馬達相連；所述電動馬達通過電壓控制器從太陽能電池板接收所需的電能。

優選的，所述植物生長室的底部為錐形底部；

所述電泳腔室的底部為錐形底部；

所述第一沉淀池的底部為錐形底部；