本发明专利技术公开了一种针对汞污染的土壤处理装置，包括集水池、集水沟、汞污染处理井、固定化微生物球、磁场发生装置、水泵和喷水管，集水池连通多条集水沟，汞污染处理井从下到上依次为砂石层、人工基质层和固定化微生物层；人工基质层是由硫粉与石灰石组成，固定化微生物层内投放有固定化微生物球，固定化微生物球是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，活性污泥内主要含有转基因大肠杆菌，集水池内连接有出水管，出水管连接汞污染处理井的砂石层，人工基质层与固定化微生物层之间设有过滤网，固定化微生物层内设有净水管，净水管连接水泵，水泵连接有喷水管，喷水管均匀分布在土壤表面。本发明专利技术不仅能够去除土壤中的汞，而且实现了水的循环使用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤改良领域，特别是一种针对汞污染的土壤处理装置。
技术介绍
自 20 世纪 50 年代在日本熊本县发现首例甲基汞中毒事件以来，不同研究领域的学者都对汞污染问题给予了高度关注。土壤中汞的来源主要有三个方面:1) 汞的天然释放 , 包括火山与地热活动，土壤、自然水体及植物表面的蒸腾作用，森林火灾和岩石风化等。这种自然因素引起的汞污染通常占汞排放总量的1/4。2)人为污染,主要来自于污水灌溉、汞冶炼厂和汞制剂厂(氯碱工业、电器、仪表)的排放；农用耕作中不合理施用含汞的肥料和农药等。3) 干湿沉降，大气中含汞废气沉降到土壤，也是土壤汞的一个重要来源。Hg 的生物毒性较显著，其重金属离子在质量浓度为 0.001~0.01mg/L 时就会产生毒性。在汞冶炼厂和汞制剂厂等周围的土壤，由于汞冶炼厂和汞制剂厂等排放的废气中含有大量汞，废气遇到雨水沉降到地面，导致土壤汞污染严重。美国泛美波多黎各大学一个生物工程研究团队向一种埃希氏大肠杆菌内注入两种“亲汞”基因。这种转基因大肠杆菌对汞的处理具有非常好的效果。目前，将微生物固定化技术得到国内外广泛的关注，如专利号为：200910056687.X 专利说明书中介绍了一种固定化微生物的制备方法，固定化微生物主要特征是微生物固定成一种固态，放在污水中具有固定的形状，且微生物不丧失活性，具有良好的污水处理效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种针对汞污染的土壤处理装置，用于修复汞污染严重的土壤。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种针对汞污染的土壤处理装置，包括集水池、集水沟、汞污染处理井、固定化微生物球、磁场发生装置、水泵和喷水管，所述集水池连通多条集水沟，所述集水沟修筑在土壤表面，所述汞污染处理井从下到上依次为砂石层、人工基质层和固定化微生物层；所述人工基质层是由硫粉与石灰石组成，所述固定化微生物层内投放有固定化微生物球，所述固定化微生物球是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，所述活性污泥内主要含有转基因大肠杆菌，活性污泥、活性炭与金属镍按照3:2:1的比例通过化学药剂充分混合，再将活性污泥、活性炭与金属镍的混合物通过模具制成球状，然后风干，再将风干后的球状混合物置于磁场之中，筛选出内部含有金属镍的球状混合物即得所述固定化微生物球；所述集水池内连接有出水管，所述出水管连接汞污染处理井的砂石层，所述人工基质层与固定化微生物层之间设有过滤网，所述固定化微生物层内设有净水管，所述净水管连接水泵，所述水泵连接有喷水管，所述喷水管均匀分布在土壤表面，所述集水沟的底部、集水池的底部及侧面、汞污染处理井的底部及侧面均铺设有防渗层；所述磁场发生装置包括螺旋线圈、变压器和电源，所述螺旋线圈缠绕在固定化微生物层的外围，螺旋线圈与变压器电联，变压器与电源电联，所述电源通过变压器控制螺旋线圈的电流强度和方向，从而控制磁场的大小和方向，在固定化微生物层中形成了一个磁场，磁场作用于固定化微生物层内，使固定化微生物球悬浮并与固定化微生物层中污水充分混合。优选的，所述固定化微生物层内设置有污泥回收管，所述污泥回收管用于收集固定化微生物球和悬浮污泥，然后将回收的固定化微生物球分解得到金属镍，再将回收的悬浮污泥和金属镍通过化学试剂再重新制成固定化微生物球，然后定期将制成的固定化微生物球投入固定化微生物层内，所述污泥回收管通过泵将固定化微生物球吸出，实现固定化微生物球的回收利用。优选的，所述固定化微生物球的直径为15-18mm。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：汞污染处理井从外到内依次为砂石层、人工基质层和固定化微生物层，所述人工基质层是由硫粉与石灰石组成，固定化微生物层内投放有固定化微生物球，所述固定化微生物球是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，活性污泥、活性炭与金属镍按照3:2:1的比例通过化学药剂充分混合，再将活性污泥、活性炭与金属镍的混合物通过模具制成球状，然后风干，再将风干后的球状混合物置于磁场之中，筛选出内部含有金属镍的球状混合物即得所述固定化微生物球，金属镍具有较大的比重，因此固定化微生物球具有较好的沉降性能，而活性炭具有良好的吸附性能，活性污泥处于固态能防止堵塞汞污染处理井；硫粉在常温下与汞反应，生成硫化汞，硫化汞通过固定化微生物球中转基因大肠杆菌的处理和活性炭的吸附，这样汞经过硫化-吸附-微生物处理，降低了水中汞的含量；通过汞污染处理井净化后的水通过水泵和喷水管喷淋到土壤中，将土壤中的汞通过水带入集水渠，集水渠中的水再经过汞污染处理井净化，固定化微生物球定期更换，这样不仅能够去除土壤中的汞，而且实现了水的循环使用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的俯视图；图3为固定化微生物层与磁场发生装置结构图。图中： 1、集水池，2、集水沟，3、防渗层，4、出水管，5、汞污染处理井，6、砂石层，7、人工基质层，8、过滤网，9、污泥回收管，10、固定化微生物层，11、螺旋线圈，12、变压器，13、电源，14、磁场发生装置，15、固定化微生物球，16、净水管，17、水泵，18、喷水管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例，请参阅图，本专利技术提供一种技术方案：一种针对汞污染的土壤处理装置，包括集水池1、集水沟2、汞污染处理井5、固定化微生物球15、磁场发生装置14、水泵17和喷水管18，集水池1连通多条集水沟2，集水沟2修筑在土壤表面；汞污染处理井5从下到上依次为砂石层6、人工基质层7和固定化微生物层10，人工基质层7是由硫粉与石灰石组成，固定化微生物层10内投放有固定化微生物球15，固定化微生物球15是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，活性污泥内主要含有转基因大肠杆菌，活性污泥、活性炭与金属镍按照3:2:1的比例通过化学药剂充分混合，再将活性污泥、活性炭与金属镍的混合物通过模具制成球状，然后风干，再将风干后的球状混合物置于磁场之中，筛选出内部含有金属镍的球状混合物即得固定化微生物球15；集水池1内连接有出水管4，出水管4连接汞污染处理井5的砂石层6，人工基质层7与固定化微生物层10之间设有过滤网8，固定化微生物层10内设有净水管16，净水管16连接水泵17，水泵17连接有喷水管18，喷水管18均匀分布在土壤表面，集水沟2的底部、集水池1的底部及侧面、汞污染处理井5的底部及侧面均铺设有防渗层3；磁场发生装置14包括螺旋线圈11、变压器12和电源13，螺旋线圈11缠绕在固定化微生物层10的外围，螺旋线圈11与变压器12电联，变压器12与电源13电联，电源13通过变压器12控制螺旋线圈11的电流强度和方向，从而控制磁场的大小和方向，在固定化微生物层10中形成了一个磁场，磁场作用于固定化微生物层10内，使固定化微生物球15悬浮并与固定化微生物层10中污水充分混合。固定化微生物层10内设置有污泥回收管9，污泥回收管9用于收集固定化微生物球15和悬浮污泥，然后将回收的固定化微生物球15分解得到金属镍，再将回收的悬浮污泥和金属镍通过化学试剂再重新本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种针对汞污染的土壤处理装置，其特征是：包括集水池、集水沟、汞污染处理井、固定化微生物球、磁场发生装置、水泵和喷水管，所述集水池连通多条集水沟，所述集水沟修筑在土壤表面，所述汞污染处理井从下到上依次为砂石层、人工基质层和固定化微生物层；所述人工基质层是由硫粉与石灰石组成，所述固定化微生物层内投放有固定化微生物球，所述固定化微生物球是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，所述活性污泥内主要含有转基因大肠杆菌，活性污泥、活性炭与金属镍按照3:2:1的比例通过化学药剂充分混合，再将活性污泥、活性炭与金属镍的混合物通过模具制成球状，然后风干，再将风干后的球状混合物置于磁场之中，筛选出内部含有金属镍的球状混合物即得所述固定化微生物球；所述集水池内连接有出水管，所述出水管连接汞污染处理井的砂石层，所述人工基质层与固定化微生物层之间设有过滤网，所述固定化微生物层内设有净水管，所述净水管连接水泵，所述水泵连接有喷水管，所述喷水管均匀分布在土壤表面，所述集水沟的底部、集水池的底部及侧面、汞污染处理井的底部及侧面均铺设有防渗层；所述磁场发生装置包括螺旋线圈、变压器和电源，所述螺旋线圈缠绕在固定化微生物层的外围，螺旋线圈与变压器电联，变压器与电源电联，所述电源通过变压器控制螺旋线圈的电流强度和方向，从而控制磁场的大小和方向，在固定化微生物层中形成了一个磁场，磁场作用于固定化微生物层内，使固定化微生物球悬浮并与固定化微生物层中污水充分混合。...
【技术特征摘要】
1.一种针对汞污染的土壤处理装置，其特征是：包括集水池、集水沟、汞污染处理井、固定化微生物球、磁场发生装置、水泵和喷水管，所述集水池连通多条集水沟，所述集水沟修筑在土壤表面，所述汞污染处理井从下到上依次为砂石层、人工基质层和固定化微生物层；所述人工基质层是由硫粉与石灰石组成，所述固定化微生物层内投放有固定化微生物球，所述固定化微生物球是由活性污泥、活性炭与金属镍制成，所述活性污泥内主要含有转基因大肠杆菌，活性污泥、活性炭与金属镍按照3:2:1的比例通过化学药剂充分混合，再将活性污泥、活性炭与金属镍的混合物通过模具制成球状，然后风干，再将风干后的球状混合物置于磁场之中，筛选出内部含有金属镍的球状混合物即得所述固定化微生物球；所述集水池内连接有出水管，所述出水管连接汞污染处理井的砂石层，所述人工基质层与固定化微生物层之间设有过滤网，所述固定化微生物层内设有净水管，所述净水管连接水泵，所述水泵连接有喷水管，所述喷水管均匀分布在土壤表面，所述集水沟的底部、...
【专利技术属性】
技术研发人员：许邦祥，
申请(专利权)人：许邦祥，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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