[实用新型]一种吸附降解污水中挥发性有机物VOCs的模拟生态系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及水处理技术领域，具体地说，是一种吸附降解污水中挥发性有机物VOCs的模拟生态系统。

背景技术

随着经济的高速发展，我国水污染情况日趋严峻。其中污水中的挥发性有机物VOCs的存在是治理污染、保护环境的主要限制因素。有机固体废弃物在处理处置过程中释放的臭气及VOCs可达100多种，其中含氮化合物、含硫化合物及短链脂肪酸的阈值较低，受到普遍关注。好氧发酵、干化过程、厌氧消化、填埋释放等过程都会释放挥发性有机物VOCs,长期暴露于该环境中，可引起恶心、头痛、失眠、食欲不振、呼吸困难等疾病，严重可引发癌变。目前去除污水中挥发性有机物VOCs的方法主要包括：热破坏法、吸附法、吸收法、电晕法、等离子分解法、光解法。这些方法普遍存在能源的消耗率高，利用率低的问题。生物膜法是新兴的一种去除挥发性有机物VOCs的方法，降解后的滤液往往未被利用，进而导致资源的浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，最大限度的利用挥发性有机物VOCs降解后的资源，提供一种吸附降解污水中挥发性有机物VOCs的模拟生态系统。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种吸附降解污水中挥发性有机物VOCs的模拟生态系统，包含气室、承托层、填料层、喷淋系统、滤液收集器、气相取样口以及液相取样口。所述的气室和滤液收集器均为圆柱连接体，气室与滤液收集器用法兰连接，滤液收集器下端设有液相取样口，气室上端设有气相取样口。所述的填料层设在气室与滤液收集器之间，其上层为气膜，下层为液膜。所述的承托层设在填料层下方，其上覆盖生物膜。所述的喷淋系统设在填料层与承托层之间，用于为承托层生物膜上的微生物与植物提供水分和养分。

所述的气室和滤液收集器，包含直径为13～20cm,高8～12cm的大圆柱和直径为8～10cm,高4～6cm的小圆柱。

所述的承托层上覆盖生物膜，生物膜通过分子引力及机械移动使微生物与滤料接触产生的流体力学剪切成复合体将微生物固定于滤料上而形成。生物膜由细菌和真菌组成，滤料由多孔性硅酸球组成，生物膜量为20-24kg(细胞干重)/m³,生物膜厚度为1±0.05mm.

所述的填料层，上层为单孔气膜，下层为多孔液膜。

所述的喷淋系统采用小流量洒水喷头。

所述的气相取样口采用硅胶橡皮塞。

所述的液相取样口采用水龙头。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：

本实用新型主要利用微生物的降解作用去除污水中挥发性有机物VOCs。与传统的方法相比，该方法更廉价、简便、高效，并可实现废物再利用，最大限度的提高资源的利用率，是一种实用范围广、成本低廉的“绿色环境技术”；装置充分模拟了污水环境，与其他生态修复模拟系统相比，能表征出其污染物的蒸腾效果，具有成本低、模拟性强、实用广泛等优点。

附图说明

图1为本实用新型的剖视结构示意图。

图2为本实用新型的填料层俯视结构示意图。

图3为本实用新型的承托层俯视结构示意图。

附图中的标记分别为：1.气室；2.滤液收集器；3.气相取样口；4.法兰；5.液相取样口；6.填料层；7.喷淋系统；8.承托层。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

一种吸附降解污水中挥发性有机物VOCs的模拟生态系统，包含气室、承托层、填料层、喷淋系统、滤液收集器、气相取样口以及液相取样口。请参见附图1，所述的气室1和滤液收集器2均为圆柱连接体，气室1与滤液收集器2用法兰4连接。待处理气体从气室1以一定的流速穿过所述的填料层6，污染物VOCs从气膜扩散到液膜，在浓度差的推动下进一步扩散到所述的承托层8,被承托层8覆盖的生物膜上的微生物作为能源和营养物质降解，最终转化为无害化合物。所述的承托层8上种植杨柳科植物。所述的喷淋系统8为植物和微生物提供所需的水分和养分。所述的滤液收集器2承载转化后的无害化合物液体。

选择杨柳科植物是因为其属亚热带植物，在中国广泛种植，其适应性强，生长速度快，根系发达，根系能够深入地下，充分吸收微生物降解后的养分。其次，杨柳科植物叶片繁茂，光合作用充分，叶片可吸收部分挥发出地表的污染物VOCs。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。