一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置

本发明涉及地下水修复，尤其涉及一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置。

背景技术：

1、目前水中硝酸盐去除技术主要分为物理、化学和生物技术，而生物技术是利用反硝化菌将硝酸盐降解为氮气的过程，一般采用电极生物膜和微生物燃料电池共同修复地下水，由于投资少、效率高，适合大面积处理而被广泛应用。

2、现有的修复设备在井中不动，而井又比较深，对于远离修复设备的水源修复需要更多的时间，从而降低了修复效率，另外，在降解硝酸盐的同时会产生氮气，现有设备不具有氮气收集结构，造成资源的浪费。

3、因此，亟需一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，以解决上述现有技术存在的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，以解决现有技术存在的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，包括厌氧反应池，所述厌氧反应池底部与地面接触，所述厌氧反应池内放置有钢板，所述厌氧反应池一侧设有储水罐，所述储水罐顶部可拆卸连接有密封盖，所述储水罐底部埋藏于地底下，所述储水罐内设有载块，所述载块与所述钢板通过导线连接，所述载块顶部通过连接杆固接有伞形罩，所述伞形罩顶部固接并连通有集气组件，所述集气组件顶部穿过所述密封盖且与外部收集设备连通，所述密封盖顶面固接有升降组件，所述升降组件底部伸入所述储水罐内且与所述伞形罩固接，所述储水罐侧壁固接并连通有拓展盒，所述拓展盒内安装有石墨柱，所述石墨柱通过盐桥与所述厌氧反应池连通。

3、优选的，所述集气组件包括与所述伞形罩顶部固接并连通的集气箱，所述集气箱顶部固接并连通有固定筒，所述固定筒顶部固接并连通有连接管，所述连接管内安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀上方设有转动组件，所述连接管顶部固接并连通有导气软管，所述导气软管顶部穿过所述密封盖且与外部收集设备连通。

4、优选的，所述转动组件包括与所述连接管转动连接的横轴，所述横轴径向固接有若干叶片，所述横轴一端伸出所述连接管外且固接有发电机，所述发电机外侧固接有防护盒，所述防护盒与所述连接管外侧固接。

5、优选的，所述连接管内对称固接有斜板，所述斜板呈八字形设置，所述叶片位于所述斜板上方。

6、优选的，所述升降组件包括与所述密封盖顶面固接的第一电机，所述第一电机的输出轴固接有第一传动轮，所述第一传动轮通过皮带传动连接有第二传动轮，所述第一传动轮上固接有第二收卷轮，所述第二传动轮上固接有第一收卷轮，所述第一收卷轮和所述第二收卷轮分别固接有绳索的一端，所述绳索另一端伸入所述储水罐内且与所述伞形罩固接。

7、优选的，所述伞形罩顶面对称固接并连通有空心筒，所述空心筒内安装有第二电磁阀，所述空心筒侧壁对称固接有固定杆，所述固定杆顶面固接有三脚架，所述三脚架顶部通过连接头与所述绳索固接。

8、优选的，所述伞形罩底面对称固接有盒体，两所述盒体通过连接组件传动连接，任一所述盒体内固接有第二电机，所述第二电机与所述连接组件固接，所述连接组件固接有转动轴，所述转动轴底部伸出所述盒体外，所述转动轴侧壁周向固接有若干搅拌桨，所述搅拌桨位于所述载块两侧。

9、优选的，所述连接组件包括与所述第二电机输出轴固接的连接轴，所述连接轴位于两所述盒体之间且与所述盒体转动连接，所述连接轴上对称固接有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮位于所述盒体内，所述第一锥齿轮啮合有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述转动轴顶部固接。

10、优选的，所述伞形罩侧壁对称固接有限位板，所述储水罐内壁对称开设有限位槽，所述限位板远离所述伞形罩的一端伸入所述限位槽内且与所述限位槽滑动连接。

11、优选的，所述密封盖顶面固接有弯管，所述弯管一端与所述导气软管固接并连通，所述弯管另一端通过法兰与外部收集设备可拆卸连接。

12、本发明公开了以下技术效果：使用时，向厌氧反应池内中放入厌氧活性污泥和有机污水进行驯化，然后将载块上缠绕棉线层并放入厌氧反应池内培养出微生物薄膜，取出载块放入储水罐中，并通过导线和钢板连接，钢板放入厌氧反应池内，同时拓展盒内放置石墨柱，石墨柱通过盐桥与厌氧反应池连接，向储水罐中注入污染的地下水并通过密封盖密封，通过电机生物膜和微生物燃料电池联合去除水中的硝酸盐；开始时载块放入储水罐最底端，修复一段时间后启动升降组件，将载块抬升一部分，便于对不同深度的水进行修复，直至将整个储水罐的水全部修复完成，大大提高了工作效率；在取出水中硝酸盐的同时会产生氮气，通过伞形罩和集气组件将氮气进行收集并输送至外部收集设备，从而提高了资源的利用率。本发明通过升降组件的设置能够使载块对不同深度的水进行快速修复，提高修复效率，还能通过集气组件对产生的氮气进行收集，减少资源浪费，实用性强。

技术特征：

1.一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：包括厌氧反应池(1)，所述厌氧反应池(1)底部与地面接触，所述厌氧反应池(1)内放置有钢板(2)，所述厌氧反应池(1)一侧设有储水罐(5)，所述储水罐(5)顶部可拆卸连接有密封盖(7)，所述储水罐(5)底部埋藏于地底下，所述储水罐(5)内设有载块(25)，所述载块(25)与所述钢板(2)通过导线(3)连接，所述载块(25)顶部通过连接杆(27)固接有伞形罩(21)，所述伞形罩(21)顶部固接并连通有集气组件，所述集气组件顶部穿过所述密封盖(7)且与外部收集设备连通，所述密封盖(7)顶面固接有升降组件，所述升降组件底部伸入所述储水罐(5)内且与所述伞形罩(21)固接，所述储水罐(5)侧壁固接并连通有拓展盒(6)，所述拓展盒(6)内安装有石墨柱(16)，所述石墨柱(16)通过盐桥(4)与所述厌氧反应池(1)连通。

2.根据权利要求1所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述集气组件包括与所述伞形罩(21)顶部固接并连通的集气箱(20)，所述集气箱(20)顶部固接并连通有固定筒(19)，所述固定筒(19)顶部固接并连通有连接管(18)，所述连接管(18)内安装有第一电磁阀(35)，所述第一电磁阀(35)上方设有转动组件，所述连接管(18)顶部固接并连通有导气软管(17)，所述导气软管(17)顶部穿过所述密封盖(7)且与外部收集设备连通。

3.根据权利要求2所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述转动组件包括与所述连接管(18)转动连接的横轴(37)，所述横轴(37)径向固接有若干叶片(38)，所述横轴(37)一端伸出所述连接管(18)外且固接有发电机(39)，所述发电机(39)外侧固接有防护盒(40)，所述防护盒(40)与所述连接管(18)外侧固接。

4.根据权利要求3所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述连接管(18)内对称固接有斜板(36)，所述斜板(36)呈八字形设置，所述叶片(38)位于所述斜板(36)上方。

5.根据权利要求1所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述升降组件包括与所述密封盖(7)顶面固接的第一电机(8)，所述第一电机(8)的输出轴固接有第一传动轮(9)，所述第一传动轮(9)通过皮带传动连接有第二传动轮(10)，所述第一传动轮(9)上固接有第二收卷轮(12)，所述第二传动轮(10)上固接有第一收卷轮(11)，所述第一收卷轮(11)和所述第二收卷轮(12)分别固接有绳索(28)的一端，所述绳索(28)另一端伸入所述储水罐(5)内且与所述伞形罩(21)固接。

6.根据权利要求5所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述伞形罩(21)顶面对称固接并连通有空心筒(22)，所述空心筒(22)内安装有第二电磁阀(41)，所述空心筒(22)侧壁对称固接有固定杆(42)，所述固定杆(42)顶面固接有三脚架(43)，所述三脚架(43)顶部通过连接头与所述绳索(28)固接。

7.根据权利要求1所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述伞形罩(21)底面对称固接有盒体(23)，两所述盒体(23)通过连接组件传动连接，任一所述盒体(23)内固接有第二电机(31)，所述第二电机(31)与所述连接组件固接，所述连接组件固接有转动轴(24)，所述转动轴(24)底部伸出所述盒体(23)外，所述转动轴(24)侧壁周向固接有若干搅拌桨，所述搅拌桨位于所述载块(25)两侧。

8.根据权利要求7所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述连接组件包括与所述第二电机(31)输出轴固接的连接轴(32)，所述连接轴(32)位于两所述盒体(23)之间且与所述盒体(23)转动连接，所述连接轴(32)上对称固接有第一锥齿轮(33)，所述第一锥齿轮(33)位于所述盒体(23)内，所述第一锥齿轮(33)啮合有第二锥齿轮(34)，所述第二锥齿轮(34)与所述转动轴(24)顶部固接。

9.根据权利要求1所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述伞形罩(21)侧壁对称固接有限位板(30)，所述储水罐(5)内壁对称开设有限位槽(29)，所述限位板(30)远离所述伞形罩(21)的一端伸入所述限位槽(29)内且与所述限位槽(29)滑动连接。

10.根据权利要求2所述的基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，其特征在于：所述密封盖(7)顶面固接有弯管(14)，所述弯管(14)一端与所述导气软管(17)固接并连通，所述弯管(14)另一端通过法兰(15)与外部收集设备可拆卸连接。

技术总结本发明公开一种基于电极生物膜和微生物燃料电池修复地下水的装置，涉及地下水修复技术领域，包括厌氧反应池，厌氧反应池底部与地面接触，厌氧反应池内放置有钢板，厌氧反应池一侧设有储水罐，储水罐顶部可拆卸连接有密封盖，储水罐底部埋藏于地底下，储水罐内设有载块，载块与钢板通过导线连接，载块顶部通过连接杆固接有伞形罩，伞形罩顶部固接并连通有集气组件，集气组件顶部穿过密封盖且与外部收集设备连通，密封盖顶面固接有升降组件，升降组件底部伸入储水罐内且与伞形罩固接，储水罐侧壁固接并连通有拓展盒，拓展盒内安装有石墨柱，石墨柱通过盐桥与厌氧反应池连通。本发明修复效率高，能够提高资源利用率，实用性强。技术研发人员：潘梅,李海宗,陈华蓉,陈勃,朱昊伟,杨沁蕊,杭天娇受保护的技术使用者：盐城工学院技术研发日：技术公布日：2024/7/23