CN201883094U - 一种氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置，该测定装置包括氢气瓶、软体瓶、橡胶瓶盖、针头和压力调节表，橡胶瓶盖旋紧在软体瓶的瓶口上，针头一端插入进橡胶瓶盖，针头的另一端通过连接管与氢气瓶连接，氢气瓶出口设压力表。实验时针头可插入进橡胶瓶盖，向软体瓶内通入氢气，通入设定压力的氢气后，可拔下针头，瓶盖自行密封针眼，然后将软体瓶置于生物振荡培养箱进行实验。本实用新型密闭性好，操作简单，易于氢自养微生物的培养、富集，保证生化培养液内有恒定或足量的氢气供应，氢自养微生物可以获得良好的生长环境，定时取样可以测定氢自养微生物的生长情况及氧化性污染物的降解情况。

Description

一种氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置

技术领域

本实用新型涉及一种利用氢气自养菌对污染水体进行净化、还原水中氧化性污染物的性能的测定装置，属于饮用水中氧化性污染物的性能测定技术领域。

背景技术

在我国的不少地区饮用水的硝酸盐污染问题已相当严重，但有关研究才刚刚开始。监测资料分析表明，目前全国地下水已普遍受到污染(超过97％)，部分地区水质超标严重，且污染仍在继续加重。从污染元素看，“三氮”污染(亚硝酸盐、硝酸盐、氨氮)在全国均较突出，普遍遭受污染。高浓度硝酸盐地下水被人饮用后，易导致“蓝婴综合症”。为了提高饮水安全性，世界上很多国家设定了饮用水中硝酸盐和亚硝酸盐浓度标准，世界卫生组织(WHO)规定的饮用水中硝酸盐氮含量不超过10mg·L^-1；我国现行GB/T14848-93地下水水质标准中III类饮用水标准规定NO₃ ^--N≤20mg·L^-1。另外，还有一些高价的重金属例子如六价铬、五价的砷、五价的硒等、净水工艺消毒产生的溴酸盐等均不同程度地污染着饮用水水源。

目前去除地下水硝酸盐的方法主要有离子交换法、反渗透法、电解法、化学还原法及生物反硝化法。反渗透、离子交换和电渗析通常认为是去除含硝酸盐污染地下水的最佳可行技术。然而，这些技术并不能解决环境中硝酸盐过量的问题，而且，处理后浓缩废液存在后处理的问题。离子交换法用盐酸和氢氧化钠对树脂进行预处理，然后用浓HCl溶液再生，树脂再生效率较低，再生频繁，再生过程中产生大量废液，所需费用过高，且不能选择性地去除硝酸盐。这些最佳处理技术处理费用昂贵，且应用于地下水原位预处理时，工艺会变得很复杂。对重金属离子的去除也主要集中于离子交换、反渗透等，成本高昂，后续处理困难。

一些新型的利用氢自养微生物处理饮用水水源中氧化性污染物的技术开始逐渐受到人们的重视，该技术采用悬浮自养微生物或生物膜微生物，利用氢气作为电子供体，将水中的氧化性污染物还原成低价低毒或无毒物质。氢气原料有洁净无残留、利用率高、成本低廉、无需后续生物稳定性处理等优点，因此备受关注。但由于氢气在水中溶解度很低，其容易散逸到空气中，存在爆炸的风险，研究氢自养微生物处理水中氧化性污染物的方法受到了很大的限制。目前，希腊的I.A.Vasiliadou采用向培养有氢自养微生物的三角瓶中不断通入氢气的方法，研究氢自养微生物的反硝化动力学，但因反应器无法密闭，三角瓶中的溶解氧会对实验造成一定的影响。

发明内容

本实用新型针对现有氢自养微生物处理水中氧化性污染物技术存在的不足，提供一种易于氢自养微生物的培养富集、操作简单的氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置。

本实用新型的氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置采用以下技术方案：

该氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置包括氢气瓶、软体瓶、橡胶瓶盖、针头和压力调节表，橡胶瓶盖旋紧在软体瓶的瓶口上，针头一端插入橡胶瓶盖，针头另一端通过连接管与氢气瓶连接，氢气瓶出气口处带有压力调节表。

本实用新型密闭性好，操作简单，能够将一定压力氢气密封于软体瓶内，易于氢自养微生物的培养、富集，保证生化培养液内有恒定或足量的氢气供应，氢自养微生物可以获得良好的生长环境，易于对饮用水水源中的可采用氢自养微生物还原的氧化性污染物进行筛检，定时取样可以测定氢自养微生物的生长情况及氧化性污染物的降解情况，为利用氢气的自养微生物去除饮用水中氧化性污染的工艺提供技术参数。

附图说明

附图是本实用新型的测定装置的结构示意图。

图中：1、氢气瓶，2、压力调节表，3、针头，4、橡胶瓶盖，5、软体瓶，6、连接管。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型的氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置包括氢气瓶1、软体瓶5、橡胶瓶盖4、针头3和压力调节表2。其内带密封垫的橡胶瓶盖4通过丝扣旋紧在软体瓶的瓶口上，橡胶瓶盖4为丁基合成橡胶制成，具气密性。针头3的一端插进橡胶瓶盖4内，针头3的另一端通过连接管6与氢气瓶1连接。氢气瓶1的出气口处带有压力调节表2。

本实用新型的工作过程如下所述：

首先，进行实验准备，将软体瓶5用纯净水清洗三次，并放入紫外消毒柜内灭菌30min；针头3同样在高压锅内进行灭菌30min；对氢自养微生物所需的自养液体培养基进行配制及灭菌处理；对预处理的氧化性污染物母液进行配制及灭菌处理。然后，将母液稀释到培养基中形成一定浓度的氧化性污染水体；再用氮气对该污染水体曝气10min，赶出水体内的溶解氧。

之后，将一定量的氢自养微生物液体接种入污染水体，再迅速将一定体积的无溶氧污染水体转移入软体瓶5内，再将软体瓶5压扁，完全赶出瓶内液面上的空气，将橡胶瓶盖4塞紧到软体瓶5的瓶口上，通过橡胶瓶盖4的气密性将软体瓶5的瓶口封住。将经消毒处理的针头3的一端插进橡胶瓶盖4内，针头3的另一端通过连接管6与氢气瓶1连接。氢气瓶1内的氢气经压力调节表2调节压力后进入软体瓶5内，当软体瓶5内压力恒定时，拔出针头3，橡胶瓶盖4自行将氢气密封在软体瓶5内。然后将装有生化反应液的软体瓶5放入恒温振荡培养箱进行振荡培养，定时取出软体瓶5，用灭菌注射器取出一定体积的反应液用于测试氧化性污染物浓度的变化、液体pH及生化液内其它成分的变化情况。

通过注射器取出生化液后，立即用氢气瓶1将软体瓶5内充入一定压力的氢气，保持每次生化液液面上的起始氢气分压力恒定。如此，再间隔一定时间将软体瓶内的一定量反应液用灭菌注射器取出用于测定。

Claims (1)

1.一种氢自养微生物还原水中氧化性污染物性能的测定装置，包括氢气瓶、软体瓶、橡胶瓶盖、针头和压力调节表，其特征是：橡胶瓶盖旋紧在软体瓶的瓶口上，针头一端插入橡胶瓶盖，针头另一端通过连接管与氢气瓶连接，氢气瓶出气口处带有压力调节表。

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