微納米氣浮系統(tǒng)裝置治理砷污染污水
- 2018-07-24
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- 無錫錫云環(huán)保科技有限公司
一、微納米氣浮系統(tǒng)曝氣治理技術(shù)
在中高壓清水泵、空壓機(jī)、精濾器、高效氣水混合器、攪拌混合器的配合下,在水底制造億萬個微納米氣泡,把污水中的微細(xì)污染物顆粒利用微納米氣泡俘獲在自己的表面一起帶上水面,實(shí)現(xiàn)水與微細(xì)污染物的完全分離。
其作用機(jī)理:
①沖擊壓力的作用,氣泡爆炸時局部會形成高溫高壓狀態(tài),產(chǎn)生非常大的沖擊,影響周邊的物質(zhì);
②界面活性的作用,長時間存在于液體中,氣泡產(chǎn)生時帶有負(fù)電,所以會有界面活性,有除臭、除色、祛重金屬等作用;
③生物活性的作用,對生物有促進(jìn)成長、生體活性化等影響;
④氣體特性的作用,裝置可以用不同的氣體用載體(如純氧、臭氧)來滿足不同的需要。
二、砷處理高性能基因工程菌技術(shù)
(1)砷高親和力基因工程菌
普通的生物處理技術(shù)主要是靠細(xì)胞表面的負(fù)電荷及細(xì)胞外膜的一些活性基團(tuán)對砷進(jìn)行吸附,如胞外多糖、蛋白、脂類具有重金屬結(jié)合的活性基團(tuán),包括羧基、羥基、硫酸基團(tuán)、磷酸基團(tuán)和氨基酸等。然而,這些基團(tuán)的數(shù)目有限,特別是這些基團(tuán)對砷的吸附砷的親和力仍不夠高,因而導(dǎo)致普通微生物吸附劑的容量和親和力不足。為了提高微生物對砷的吸附容量和親和力,我們克隆了對砷具有高親和性的特異性蛋白的基因,將該基因轉(zhuǎn)入砷吸附菌中并成功地在這些菌中產(chǎn)生了砷吸附蛋白,構(gòu)建了砷吸附基因工程菌。基因工程菌對砷的吸附能力提高了3倍以上。
(2)砷高抗性基因工程菌
為了提高微生物對砷的抗性,使之在含砷溶液中保持生物活性和再生能力,我們成功克隆了砷抗性基因,并將該基因成功轉(zhuǎn)入砷吸附菌并使該基因得到了表達(dá)。工程菌經(jīng)進(jìn)一步馴化處理后,對砷的抗性可達(dá)到100mM以上。
(3)高純度原位再生砷吸附基因工程菌
利用發(fā)酵工程的方法生產(chǎn)微生物吸附菌劑相對成本較高。如果微生物吸附菌劑可以自我再生,則可以大大降低發(fā)酵菌劑的生產(chǎn)量。然而,由于原位再生時高性能吸附菌劑中還摻雜著水和固定化介質(zhì)帶入的雜菌,再生時這些雜菌也會得到繁殖,使高性能砷吸附菌的比例降低,從而使砷的吸附性能下降。 為了實(shí)現(xiàn)高性能砷吸附菌的原位再生,同時又抑制雜菌的生長,我們將某種殺菌劑的抗性基因轉(zhuǎn)入了高性能砷吸附菌中,從而使該菌具有對該殺菌劑的抗性。這樣,在高性能砷吸附菌的原位再生時加入該殺菌劑,就能實(shí)現(xiàn)只有高性能砷吸附菌得到再生,而雜菌則被殺死,不能繁殖。通過這個措施,可以大大降低高性能砷吸附基因工程菌的生產(chǎn)量,大量菌體通過原位再生的方式生產(chǎn),從而大大降低了菌體生產(chǎn)的設(shè)備投資規(guī)模,使該項技術(shù)具有實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性,適合處理大量水體積。
三、高效除砷設(shè)備技術(shù)
物理吸附+化學(xué)反應(yīng),多孔、多電荷結(jié)構(gòu)對三價砷和五價砷同時具有吸附作用,同時能與孔徑表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使砷固定更牢固,對重金屬物質(zhì)具有選擇性去除作用。
工藝原理:BM凈水除砷濾料是以鋁硅酸鹽類礦物質(zhì)為原料,經(jīng)破碎篩選、高溫?zé)Y(jié)、改性活性化等工藝加工而成。粒徑O.5—1.8mm,堆積比重為0.9—1.0。BM除砷濾料屬于吸附和離子交換凈水方式。工作原理如下:除砷濾料格架中有許多通道和孔穴,孔徑為0.5—1.6納米之間,比表面積可達(dá)500.800m2/g,因而可吸附砷、氟、鉬酸根等陰離子等有機(jī)物質(zhì)。由于除砷濾料材質(zhì)是硅、鋁、氧晶格狀四面體,鋁與硅交換,鋁三價,硅四價,缺少一個電荷,通常由材料自身的M(鈉、鉀等一至三價離子)補(bǔ)充。由于M補(bǔ)充電位時結(jié)合很弱,所以當(dāng)水與BM凈水濾料接觸時,水中的R(鐵、錳、鈣、鎂、氨氮等一至三價離子)換了M,從而達(dá)到了凈水目的,而材料的結(jié)構(gòu)不被破壞。 當(dāng)吸附、交換飽和后,采取解吸方法洗脫,恢復(fù)原有功能,反復(fù)使用經(jīng)久不衰。
四、泡沫炭化樹脂、人造浮石移動過濾吸附技術(shù)
泡沫炭化樹脂、人工浮石均是大比表面積的媳婦凈水材料,吸附和離子交換的凈水方式。其自身帶有的正電荷可吸附砷、氟、鉬酸根、陰離子等有機(jī)物質(zhì)。陽宗海流域自身有大批的漁民和漁船,在砷濃度高的區(qū)域采取拉網(wǎng)式的方法,進(jìn)行移動過濾凈化,可迅速降解水體中砷的含量和捕獲其他有機(jī)物。同時讓當(dāng)?shù)貪O民也獲得收益,起到良好的教育警示和保護(hù)作用。
五、微生物菌固定化水面降砷技術(shù)
把有益微生物菌固定在人工浮石上,浮石上面堆積含活性炭高的草煤、硅藻土等凈水吸附材料,再種上吸砷能力強(qiáng)的植物(如:蜈蚣草),讓其形成一個自然的生物循環(huán)鏈。經(jīng)我公司實(shí)踐,效果良好,可迅速降解砷及其他有機(jī)物,去除率達(dá)8 0%以上。
六、微生物菌固定化底泥降砷技術(shù)
陽宗海砷污染已滲透到底泥中,由于水位較深及治理方法的障礙,底泥污染已成為一個治理的重大難題。我們治理方法是:把高性能微生物吸砷菌固定在多孔陶粒上,讓其在砷含量高的底泥處,沉入水底進(jìn)行生物降解,起到除砷降淤泥的效果。
七、工業(yè)廢渣中和處理技術(shù)
由于工業(yè)廢渣的陳年堆積,滲漏液的含砷量較高,滲透層及影響面積有待勘測分析。由于含砷量嚴(yán)重超標(biāo),距水源地較近,加之地質(zhì)變化的原因形成治理的不確定性。我們對工業(yè)廢渣的處置及治理方法是:把工業(yè)廢渣及受污染的土壤立即轉(zhuǎn)移到離水源地較遠(yuǎn)的地方,進(jìn)行抗砷微生物中和土壤技術(shù)處理,在工廠周邊認(rèn)真勘測,并采取抗砷微生物中和土壤技術(shù),使其達(dá)到治本的目的