[实用新型]一种耦合微生物和过硫酸盐完全修复多氯联苯的反应罐

说明书

本实用新型涉及一种耦合微生物和过硫酸盐完全修复多氯联苯的反应罐，包括罐体，罐体中设有控制其内部温度的加热装置，罐体的上部设有厌氧微生物反应仓体、下部设有过硫酸盐反应仓体，厌氧微生物反应仓体和过硫酸盐反应仓体通过带有连通阀的连通管相连通，厌氧微生物反应仓体上设有第一进料口，过硫酸盐反应仓体上设有第二进料口，过硫酸盐反应仓体设有出料口，过硫酸盐反应仓体还设有搅拌装置，罐体上分别设有与第一进料口、第二进料口及出料口相对应的可闭合开口。通过本实用新型的反应罐对PCBs污染底泥进行修复，操作简单、高效、经济、且能实现对污泥中PCBs的完全修复，对于PCBs污染的原位彻底修复具有重要的实用价值。

技术领域

本实用新型属于有机污染物修复技术领域。更具体地，涉及一种耦合微生物还原脱卤与过硫酸盐活化氧化完全修复多氯联苯的反应罐。

背景技术

多氯联苯(PCBs)因极高的化学稳定性、热稳定性及电绝缘性而被广泛应用于绝缘材料及阻燃剂等工业用途。由于运输、处理或储存不当，PCBs被大量排放至环境，广泛分布在土壤、地下水及湿地底泥等厌、缺氧环境中，并通过食物链在生物体内富集。由于这种物质对人体及其他生物具有较大毒性，具体包括发育毒性，干扰内分泌功能，生殖毒性，并且，PCBs对位、间位氯会产生类二噁英毒性，对人体造成内分泌干扰、肝损伤、神经毒性及可能的致癌作用，已被列入斯德哥尔摩公约的持久性有机污染物(POPs)名单，因此，亟需对环境介质中这类卤代有机污染物进行修复处理。

由于工业上主要应用五氯及以上的高氯代PCBs，而这些PCBs污染物很难直接通过氧化过程进行完全降解，而厌氧还原脱卤微生物对这些高卤代有机物具有较好的还原脱卤能力，它们利用功能酶将电子从H₂或其它有机物(电子供体)通过电子呼吸链传递到卤代有机物(电子受体)上，并从中获得能量进行生长。厌氧微生物脱卤过程由于不产生二次污染、成本较低、相对物理、化学脱卤方法具有较好环境友好性等优点，成为目前环境PCBs污染最具潜力的修复方法之一。然而，由于脱卤菌及脱卤反应的特性，使得PCBs还原脱卤是个缓慢而且不完全的过程，其脱卤周期往往长达数月甚至数年，并且，在污染场地中还积累了大量的具有毒性的低氯代PCBs。近些年，基于过硫酸盐活化产生高化学反应性的自由基(如SO₄^·-及^·OH等)的化学氧化技术已广泛应用于污染土壤、地下水等的修复。这一高级氧化技术可以有效、快速地氧化降解污染场地中多种卤代程度较低的卤代有机物，并最终使其部分或彻底矿化。但由于卤代程度较高的有机物通常具有高度氧化和亲电性，难以通过过硫酸盐活化氧化的方式直接降解。专利CN201820883796.3提供了一种超声波联合Fenton氧化降解多氯联苯污染土壤的装置，但利用该装置处理多氯联苯污染土壤无法耦合微生物和过硫酸盐实现PCBs的完全修复，且操作繁琐。

因此，亟需开发一种操作简单、高效、经济、且可以耦合微生物还原脱卤和过硫酸盐活化氧化完全修复多氯联苯(PCBs)的装置，对于实现PCBs污染的原位彻底修复具有重要的实用价值。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种能耦合微生物还原脱卤和过硫酸盐活化氧化完全修复PCBs的反应罐，通过独立相连的两个反应仓可同时进行高氯代PCBs到低氯代的微生物还原脱氯以及低氯代PCBs完全降解的过硫酸盐活化氧化过程，恒温控制既有利于保证微生物的高活性，加快微生物还原脱卤进程，还能用于热活化过硫酸盐，避免额外活化方式造成的能源消耗，上下两个反应仓可连续运行，可以连续添加并处理PCBs污染场地的底泥，实现了对高氯代PCBs的高效快速的完全降解目标。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：