一種循環農業水體凈化處理系統的制作方法

本發明涉及循環農業水體凈化技術領域，具體地，涉及一種循環農業水體凈化處理系統。

背景技術：

近半個多世紀以來，我國農業的增長在很大程度上依賴于資源開發和化石資源投入的增加，大量使用化肥、農藥、生長調節劑等化學物品，帶來了環境污染問題、生物多樣性減少或消失的問題、土壤板結造成的自然肥力退化問題、地下水資源污染問題、食品安全問題等。我國農業在世界上創造了用7％的土地養活22％的人口的奇跡，但同時，農業也成為一個不容忽視的重要資源消耗源，在某種程度上也可以說是巨大資源的浪費源，同時也是一個重要的污染源。節能減排、降低污染、保護生態環境是農業肩負著義不容辭的責任。

循環農業，通俗地講，循環農業就是運用物質循環再生原理和物質多層次利用技術，實現較少廢棄物的生產和提高資源利用效率的農業生產方式。循環農業作為一種環境友好型農作方式，具有較好的社會效益、經濟效益和生態效益。小規模的循環農業生產中，生產者會盡可能地將生物質能和水資源進行循環，生物質能如有機肥的循環利用很容易實現。但是對于水資源的循環利用，如果是簡單的直接使用恐怕行不通。農業生產中廢棄的水一般含有較多的動物糞便或者植物殘渣，這種水有機物含量豐富，容易滋生各種微生物和藻類。所以在重復利用前，必須對這些廢棄水進行預處理，達標后才可以輸送到下一環節重復利用。

技術實現要素：

針對現有技術的上述不足，本發明提供一種循環農業水體凈化處理系統，以解決上述的技術問題。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種循環農業水體凈化處理系統，包括養殖場及其廢水，還包括過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質控反饋裝置和分流系統；管道依次將過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質控反饋裝置和分流系統連接在一起，相鄰裝置之間的管道均設置有電磁閥開關和流量計；所述系統運行過程中水流方向依次為過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質控反饋裝置和分流系統；所述質控反饋裝置還設置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設置有電磁閥開關和流量計。

相對于現有技術，本發明的有益效果：

1、本發明的各裝置設置合理，各裝置之間連接緊湊，相鄰裝置之間均設置有電磁閥開關和流量計，將水體凈化處理的過程更加精細化，操作過程更加自動化。

2、本發明的質控反饋裝置還設置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設置有電磁閥開關和流量計，如果質控反饋裝置檢測到水體中的不符合要求參數指標，反饋裝置將會根據具體的參數指標數值范圍，啟動電磁閥開關及流量計，將水體回流輸送到生物塔、氧化塔或者還原塔進行重新處理。

3、經過本發明系統的廢水，依次通過生物塔、氧化塔和還原塔的處理，最后經過質控反饋裝置進行質檢，其水質得到明顯的改善，根據質控質檢的結果，啟動分流系統，將處理過的廢水分別輸送到水產養殖場、灌溉管網或者河道水網。

4、本發明的系統對于提高循環農業的水資源的利用率具有重要的意義，具有廣闊的市場和應用前景。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖。

其中：養殖場及其廢水-10，過濾裝置-20，生物塔-30，氧化塔-40，還原塔-50，質控反饋裝置-60。

圖2是本發明質控反饋裝置中微生物毒素傳感器的結構示意圖。

其中：檢測室-611，三電極體系-612，噴淋裝置-613，工作液存儲室-614，清洗液存儲室-615，電磁閥開關-616，流量計-617。

具體實施方式

結合以下實施例對本發明作進一步描述。

一種循環農業水體凈化處理系統，如圖1所示，包括養殖場及其廢水，還包括養殖場及其廢水-10，過濾裝置-20，生物塔-30，氧化塔-40，還原塔-50，質控反饋裝置-60，分流系統-70和回流管道-80；管道依次將過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質控反饋裝置和分流系統連接在一起，相鄰裝置之間的管道均設置有電磁閥開關和流量計；所述系統運行過程中水流方向依次為過濾裝置、生物塔、氧化塔、還原塔、質控反饋裝置和分流系統；所述質控反饋裝置還設置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設置有電磁閥開關和流量計。

優選地，所述質控反饋系統與微電腦處理器電聯接，所述電磁閥開關和流量計均與微電腦處理器電聯接；所述微電腦處理器還包括警報系統。

優選地，所述過濾裝置包括三級過濾層、輸送帶和廢渣槽；所述過濾層為3中不同孔徑的過濾膜，每一層過濾膜的底部均設置一輸送帶與廢渣槽相連，將該層的過濾廢渣輸送到廢渣槽中。

優選地，所述分流系統設置有3個分流口，分別與水產養殖場、灌溉管網和河道水網相連通。

本發明的各裝置設置合理，各裝置之間連接緊湊，相鄰裝置之間均設置有電磁閥開關和流量計，將水體凈化處理的過程更加精細化，操作過程更加自動化。本發明的質控反饋裝置還設置有到生物塔、氧化塔和還原塔的回流管道，回流管道上設置有電磁閥開關和流量計，如果質控反饋裝置檢測到水體中的不符合要求參數指標，反饋裝置將會根據具體的參數指標數值范圍，啟動電磁閥開關及流量計，將水體回流輸送到生物塔、氧化塔或者還原塔進行重新處理。

優選地，所述質控反饋裝置包括一系列水質檢測傳感器，所述傳感器包括ph傳感器、濁度計、化學需氧量傳感器、總磷傳感器、溶解性固體總量傳感器和微生物毒素傳感器。

微囊藻毒素是一類微生物毒素，具有生物活性的環狀七肽化合物，存在最普遍、含量最多的是mc-lr，mc-rr，mc-yr這3種微囊藻毒素。是分布最廣泛的肝毒素，其主要是由藍藻水華產生的，它對蛋白磷酸酶和蛋白磷酸酶具有強烈的抑制作用，因此與腫瘤促進作用有直接關系。隨著中國水體的富營養化程度逐漸加劇，藍藻水華和赤潮的發生逐漸增加。80％的藍藻水華都可以檢測出次生代謝產物---微囊藻毒素，它對水體環境和人群健康的危害已成為全球關注的重大環境問題之一。中國生活飲用水衛生標準(gb5749-2006)的頒布，將飲用水中微囊藻毒素含量限制為1μg/l，該標準的實施對水源水的質量提出了更高的要求。

傳統檢測微囊藻毒素的方法有蛋白磷酸酶抑制實驗、高效液相色譜法、酶聯免疫吸附法及表面等離子體共振傳感技術。其中高效液相色譜法是較為成熟和廣泛應用的檢測方法，但是高效液相色譜屬于大型昂貴儀器，只有少量實驗條件比較好的單位才可以配備，而且液相色譜的日常維護和分析成本也較高，需要專門的實驗人員進行實驗分析，分析時間也較長，不利于高通量分析，也不利于基層單位進行現場快速分析。

作為優選的實施例，以下將介紹一種微囊藻毒素檢測傳感器，

一種微囊藻毒素檢測傳感器，如圖2所示，包括檢測室-611，三電極體系-612，噴淋裝置-613，工作液存儲室-614，清洗液存儲室-615，電磁閥開關-616，流量計-617；所述檢測室包括三電極體系和置于三電極體系上方的電極噴淋裝置，所述三電極體系包括工作電極、對電極和參比電極；所述噴淋裝置與清洗液存儲室相連；所述工作電極為微囊藻毒素抗體修飾過的玻碳電極。

所述對電極為鉑電極，所述參比電極為甘汞電極；所述檢測室與電化學工作站電聯接。

所述工作液存儲室與檢測室之間還設置有電磁閥開關和流量計，所述清洗液存儲室與檢測室之間設置有電磁閥開關和流量計。

該傳感器是首先將高分散的碳納米管固定于玻碳電極表面，然后在納米碳管表面覆蓋一層金納米籠，充分利用納米碳管和金納米籠的有序多孔性和大的比表面積，提高微囊藻毒素抗體的吸附量和牢固程度，從而提高微囊藻毒素檢測傳感器的靈敏度和準確度。

作為另一個優選的實施例，以下將介紹本申請中的微囊藻毒素抗體的制備方法，包括以下步驟：

s1.完全抗原的制備：取3mg微囊藻毒素溶于2.0mldmf中，加入活化液，4℃活化過夜；

s2.取10mg蛋白質溶于5ml的磷酸緩沖液中，置于冰水浴中并攪拌混勻；將上述步驟活化后的微囊藻毒素逐滴加入，滴加過程中保持在4℃低溫環境，滴加過程均勻攪拌，滴加結束后繼續攪拌2～4h，之后4℃靜置10h；

s3.上述步驟反應液置于0.02mpbs透析24～48h，透析結束1000rpm/min離心10min，離心后上清為微囊藻毒素完全抗原，-20℃保存備用；

s4.抗血清制備：用pbs將微囊藻毒素完全抗原配制濃度為1mg/ml溶液，完全抗原與等量的完全弗氏佐劑混勻，取8周齡雌性balb/c小鼠，腹腔多點注射，兩周后加等量的不完全弗氏佐劑加強注射，以后每隔三周加強免疫一次，共加強免疫4次；

s5.待小鼠腹腔膨大，瀕臨死亡時，采集腹水，采集后4℃靜置過夜，靜置后4℃，3000rpm/min離心30min，離心后上清即為微囊藻毒素多克隆抗體。

以上用于制備完全抗原的蛋白質包括牛血清白蛋白(bsa)，雞卵白蛋白(ova)，血藍蛋白(klh)或人血清蛋白(has)。

實驗例加標回收率、重現性測試

使用幾種不同的蛋白質，制備該工作電極的抗體，包括牛血清白蛋白，雞卵白蛋白，血藍蛋白或人血清蛋白。考察不同蛋白質制備的抗體，用于工作電極檢測微囊藻毒素時，其檢測的加標回收率、重現性具體表現，最后量產時候，選擇最優的蛋白質用于制備微囊藻毒素抗體，制備性能更加穩定的工作電極。實驗方法為，使用制備方法來源不同的抗體所制作的工作電極，對相同的待測樣品進行測試，同一樣品使用同一根工作電極進行測試10次，測試結果如表1所示。

表1

綜合分析表1的加標回收測得值、回收率和相對標準偏差，發現不同種類的使用不同種類的蛋白質制備微囊藻毒素的抗體，然后用于工作電極的制作，不同種類的蛋白質制備的工作電極，對電極檢測微囊藻毒素的結果影響區別不明顯，在加標回收率的指標中，使用人血清蛋白的加標回收率最高，達到97.4％；最穩定性方面，不同的類型蛋白質制作的工作電極穩定均較好，維持在3％以內，使用牛血清白蛋白的穩定性最好為1.9％。綜合分析表1數據表明，以上方案制備的微囊藻檢測傳感器適用于真實水樣中微囊藻毒素的測定，且具有較好的穩定性。

最后應當說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對本發明保護范圍的限制，盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細地說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。