[发明专利]一种水生植物-微生物电化学修复系统及其应用、治理有机污染水体的方法

说明书

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种水生植物‑微生物电化学修复系统及其应用、治理有机污染水体的方法。本发明提供了一种水生植物‑微生物电化学修复系统，包括包括复合工作电极(9)、碳毡对电极(4)、水生修复植物(5)和恒电位仪(6)；所述复合工作电极(9)与所述恒电位仪(6)通过第一外导线(71)电信连接；所述碳毡对电极(4)与所述恒电位仪(6)通过第二外导线(72)电信连接；所述复合工作电极(9)包括生物炭(2)。所述水生植物‑微生物电化学修复系统对有机污染水体具有很好的治理效果。

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种水生植物-微生物电化学修复系统及其应用、治理有机污染水体的方法。

背景技术

随着全球化进程与人类生活节奏的加快，越来越多的有机污染物排放到水体，威胁着水资源的安全。农业、工业和生活废水中含有的有机污染物主要有多环芳烃、多氯联苯、酚类、农药和抗生素等，他们一般具有致癌、致畸和生物毒性，严重危害生态环境和人类健康。一些可持续性有机物，例如多环芳烃、多氯联苯等具有化学结构稳定、生物毒性强的特点，很难从环境中去除。因此，研发一种高效去除废水中有机污染物的实用技术是很迫切的。

目前，针对有机污染废水处理的技术根据其原理主要可以分为物理吸附、化学氧化、生物降解技术。物理吸附利用固体吸附剂的多孔表面吸附水体中的污染物，并在它们之间形成物理或者化学键，从而达到净化水体的目的。物理吸附能够通过不断改善吸附剂性能实现污染物的快速转移，但是有毒有害物质并没有被真正去除。化学氧化技术利用化学氧化剂(如过氧化氢、臭氧、高锰酸钾等)将有机污染物氧化为低毒、无害的物质或者转化为可控的形态。通常，化学氧化技术由于使用了大量的化学试剂会对水体造成二次污染，并且其高成本也会阻碍其规模化处理污染水体。生物降解技术一般是利用细菌、真菌、植物或者动物自身的代谢反应吸收、转移、转化有机污染物，被认为是一种绿色、经济安全的修复技术。

目前净化水体的生物降解技术主要分为微生物修复和植物修复。微生物修复包括好氧降解技术(如曝气、活性污泥反应器、膜生物反应器)、厌氧降解技术(流式厌氧污泥层反应器、厌氧生物滤池)以及好氧与厌氧相结合的技术(如氧化沟)。植物修复一般选择生存能力较强、根系发达的水生植物，利用其根系的吸收作用，植物自身的净化作用去除污染物。目前新型的人工湿地技术原理上将湿地作为生物过滤器，结合微生物、植物、动物的自净作用实现水中污染物的去除。而对于高浓度工厂污染废水的处理，电子受体相对匮乏会导致功能菌的数量少和活性低，且群落结构不稳定，从而达不到理想的去除效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水生植物-微生物电化学修复系统及其应用、治理有机污染水体的方法，所述水生植物-微生物电化学修复系统对有机污染水体具有很好的治理效果。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种水生植物-微生物电化学修复系统，包括复合工作电极9、碳毡对电极4、水生修复植物5和恒电位仪6；所述复合工作电极9与所述恒电位仪6通过第一外导线71电信连接；所述碳毡对电极4与所述恒电位仪6通过第二外导线72电信连接；

所述复合工作电极9包括生物炭2。

优选的，所述水生修复植物5种植于所述碳毡对电极4上，且所述水生修复植物5的根系穿过所述碳毡对电极4进入待治理有机污染水体中。

优选的，所述水生修复植物5包括鸢尾、芦苇、菖蒲或芦竹。

优选的，所述水生修复植物5的种植密度为2～20株/平方米。

优选的，所述碳毡对电极4固定并漂浮于所述待治理有机污染水体表面；

所述复合工作电极9通过连接所述碳毡对电极4的尼龙绳3固定悬浮在所述待治理有机污染水体中。

优选的，所述复合工作电极9位于所述待治理有机污染水体中的深度为20～50cm。