本发明专利技术公开了一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置，属于生物技术领域。包括加压设备，污水净化池，植物，收集管道和净化水容器；所述加压设备和污水净化池以管道连接，所述管道上依次设有气阀开关和压力表；所述净化水容器设置在污水净化池的右侧；所述污水净化池顶部设有可拆卸上盖，所述可拆卸上盖上设有多个圆孔，所述圆孔呈阵列分布；所述圆孔边缘设有可拆卸密封圈；所述收集管道平行于可拆卸上盖，所述收集管道左端封闭，右端通入净化水容器中；所述植物的根部置于污水净化池中，植物的茎部穿过可拆卸上盖上的圆孔连接在收集管道上。用该污水净化装置可以进一步提高污水处理的质量，经过该装置处理后，可以用来灌溉，甚至饮用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生物
，具体的说是一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置。
技术介绍
虽然地球上的水资源储量很丰富，但是可供人类直接使用的淡水资源却非常有限。并且随着工业的发展，在某些区域，自然环境受到严重破坏，加上严重工业污染，可供人类利用淡水资源的质量也在下降。虽然各国政府一直以来都高度重视工业污水的处理，然而即使经过多级处理的污水，依然离生活用水，饮用水的标准相去甚远。据联合国调查，全球约有4.6亿人生活在用水高度紧张的国家或地区内，还有1/4人口即将面临严重用水紧张的局面。特别是中国，水资源也面临严重的水资源短缺的情况，淡水资源短缺，人均淡水资源不足世界水平的1/3，地区分布不均，北京、天津、山西、上海、江苏、山东、河南、宁夏等9个地区严重缺水(王浩.中国未来水资源情势与管理需求.世界环境，2011，2:16-17)。据统计农作物每年受到干旱的损失可以2000亿元。我国一半以上的城市缺水，因缺水造成的经济损失也达到数千亿元。同时，饮用水的安全性也是人们普遍关注的问题，特别是重金属污染的问题。近年来， 关于重金属污染事件的报道屡见不鲜，去除水中重金属离子是保护环境和保障人体健康的重要内容。目前去除重金属的方法主要有微生物法，离子交换法，膜分离法等方法，但是这些传统的方法往往具有较高的成本，而且受用范围较窄，存在二次污染的危险。即使经过处理的三级污水，也达不到农业用水，生活用水的标准。水孔蛋白是水专一性通道蛋白，普遍存在于植物中(雷琴，夏敦岭，任小林.水孔蛋白与植物的水分运输。水土保持研究.2005，3(12):81-84)。在水分经过根系皮层细胞，进入木质部导管的过程中，水孔蛋白只允许中性的水分子通过，而非离子。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置。本专利技术利用了植物水孔蛋白专一性通透水分子的原理，利用外界施加压力等多种手段加快水分进入根系木质部导管实现了水资源的高效净化。用该污水净化装置可以进一步提高污水处理的质量，经过该技术处理后，可以用来灌溉，甚至饮用。本专利技术所采用的技术方案为:一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置，其特征是，包括加压设备，污水净化池，植物，收集管道和净化水容器；所述加压设备和污水净化池以管道连接，所述管道上依次设有气阀开关和压力表；所述净化水容器设置在污水净化池的右侧；所述污水净化池顶部设有可拆卸上盖，所述可拆卸上盖上设有多个圆孔，所述圆孔呈阵列分布；所述圆孔边缘设有可拆卸密封圈；所述收集管道平行于可拆卸上盖，悬空设置于可拆卸上盖的上方，所述收集管道左端封闭，右端通入净化水容器中；所述植物的根部置于污水净化池中，植物的茎部穿过可拆卸上盖上的圆孔连接在收集管道上。优选的，所述圆孔间距为10 50cm。优选的，所述污水净化池为压力容器。优选的，所述压力容器中装入4/5体积的待净化污水。优选的，所述植物为水稻。优选的，所述植物为过量表达水孔蛋白基因的转基因水稻。本专利技术所具有的优点:(I)水净化效果显著，由于水孔蛋白对中性水分子识别的专一性，可以完全去除重金属离子、放射性物质，从而得到高品质的净水。(2)和传统净水方法，例如微生物法，离子交换法，膜分离法，电解法等相比,通过本装置净水更加绿色环保，而且更加节水，节能。(3)本专利技术的污水净化装置结构简易，使用方便，实用性强，前景广阔，既适用于造纸、炼油等大型企业的污水净化处理，也适用于小规模的家庭使用，在净化水的同时，也有助于周边空气的净化。 附图说明附图1为本专利技术实施例的结构示意图； 附图2为附图1的俯视图；附图3为水孔蛋白在植物根系水分运输中的贡献率；附图标记说明:I加压设备，2污水净化池，3植物，4收集管道，5净化水容器，11气阀开关，12压力表，21可拆卸上盖，211圆孔，212可拆卸密封圈。具体实施例方式为阐明对本专利技术特征的理解，下面结合实施实例对本专利技术做进一步阐述。如图1-2所示，一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置，包括加压设备1，污水净化池2，植物3，收集管道4和净化水容器5，其中，污水净化池2为压力容器，在压力容器中装入4/5体积的待净化污水。植物可以选择根系发达，水导度高，适应性强的水稻，或者过量表达水孔蛋白基因的转基因水稻。在水分经过根系皮层细胞，进入木质部导管的过程中，水孔蛋白只允许中性的水分子通过，而非离子。在这个过程中，利用外界施加压力等多种手段加快水分进入根系木质部导管可以实现水资源的高效净化。所述加压设备I和污水净化池2以管道连接，所述管道上依次设有气阀开关11和压力表12 ;所述净化水容器5设置在污水净化池2的右侧。所述污水净化池2的顶部设有可拆卸上盖21，所述可拆卸上盖21上设有多个圆孔211，所述圆孔211呈阵列分布，圆孔211数量与植物3的数量相同；圆孔211间距为10 50cm ;所述圆孔211边缘设有可拆卸密封圈212 ;用以密封污水净化池。所述收集管道4平行于可拆卸上盖21，悬空设置于可拆卸上盖21的上方，所述收集管道4左端封闭，右端通入净化水容器5中。所述植物的根部置于污水净化池2中，植物3的茎部穿过可拆卸上盖21上的圆孔211连接在收集管道4上，与收集管道垂直紧密相连，圆孔处以密封圈密封固定。在待处理的污水中，存在一定的有机质等物质，可以维持植物生长，经试验证明，植物可在呆处理的污水中存活24小时以上。收集过程中，水分依次经过污水净化池、植物根系表皮、皮层等多层细胞上的水孔蛋白、木质部导管、收集管道，从而得到高品质净化水。如图3所示，水孔蛋白在植物根系水分运输中的贡献率在90%以上(其中NaN3,是一种高效的水孔蛋白抑制剂)，如果过量表达植物水孔蛋白获得的转基因植物作为该净水系统的植物，将会大大提高水分收集的效率。实施例一:普通水稻的培养和净化水的收集将普通水稻种子经75%酒精消毒后播种于含有营养土的花盆中，保持湿润，让种子发芽。幼苗长出5周后，将水稻幼苗的顶部剪去，然后将20棵剪去顶部的水稻幼苗穿过污水净化池可拆卸上盖上的圆孔，并用可拆卸密封圈固定在可拆卸上盖上，装上可拆卸上盖，将水稻幼苗的根系浸入到污水中，剩余部分的顶端连接在收集导管上，然后使用加压设备将净化池压力加大到压力表显示lOMPa，通过收集管道可以收集到经过水孔蛋白净化的水；收集水分的速度为6.8升/小时。实施例二:过 量表达转水孔蛋白基因的水稻的培养和净化水的收集将转水孔蛋白基因的水稻种子经75%酒精消毒后播种于含有营养土的花盆中，保持湿润，让种子发芽。幼苗长出5周后，将过量表达转水孔蛋白基因的水稻种子的顶部剪去，然后将20棵剪去顶部的过量表达转水孔蛋白基因的水稻幼苗穿过污水净化池可拆卸上盖上的圆孔，并用可拆卸密封圈固定在可拆卸上盖上，装上可拆卸上盖，将过量表达转水孔蛋白基因的水稻的根系浸入到污水中，剩余部分的顶端连接在收集导管上，然后使用加压设备将净化池压力加大到压力表显示lOMPa，通过收集管道可以收集到经过植物水孔蛋白净化的水；收集水分的速度为10升/小时，收集速度非常可观。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置，其特征是，包括加压设备，污水净化池，植物，收集管道和净化水容器；所述加压设备和污水净化池以管道连接，所述管道上依次设有气阀开关和压力表；所述净化水容器设置在污水净化池的右侧；所述污水净化池顶部设有可拆卸上盖，所述可拆卸上盖上设有多个圆孔，所述圆孔呈阵列分布；所述圆孔边缘设有可拆卸密封圈；所述收集管道平行于可拆卸上盖，悬空设置于可拆卸上盖的上方，所述收集管道左端封闭，右端通入净化水容器中；所述植物的根部置于污水净化池中，植物的茎部穿过可拆卸上盖上的圆孔连接在收集管道上。
【技术特征摘要】
1.一种基于植物水孔蛋白的污水净化装置，其特征是，包括加压设备，污水净化池，植物，收集管道和净化水容器； 所述加压设备和污水净化池以管道连接，所述管道上依次设有气阀开关和压力表；所述净化水容器设置在污水净化池的右侧； 所述污水净化池顶部设有可拆卸上盖，所述可拆卸上盖上设有多个圆孔，所述圆孔呈阵列分布；所述圆孔边缘设有可拆卸密封圈； 所述收集管道平行于可拆卸上盖，悬空设置于可拆卸上盖的上方，所述收集管道左端封闭，右端通入净化水容器中； 所述植物的根部置于污水净化池中，植物的茎部穿过可拆卸上盖上的圆孔连接在收集管道上...
【专利技术属性】
技术研发人员：李国卫，王兴军，赵传志，赵术珍，夏晗，李爱芹，李长生，侯蕾，
申请(专利权)人：山东省农业科学院高新技术研究中心，
类型：发明
国别省市：
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