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一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法與流程

文檔序號:11715879閱讀:569來源:國知局
一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法與流程

本發明屬于污染土壤的修復領域,進一步是指一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法。



背景技術:

有機物污染場地土壤的物理修復技術包括活性炭吸附法、膜過濾法、空氣吹脫等。活性炭吸附法是利用微孔吸附原理去除有機物,是一種通用技術,幾乎可以吸附所有的有機污染物質,特別是大分子疏水性有機物,其吸附容量一般是理論計算容量的50%作用。活性炭吸附法選用時考慮的參數主要包括吸附柱的大小和個數,空床停留時間以及再生周期等。此外,活性炭還是微生物生長的良好載體,只要合理運作,活性炭上的微生物對提高處理效果,特別是延長活性炭使用周期都會起到積極的作用。但采用該方法時,若采用預氯化處理,微生物就不會在活性炭上生長,因而失去活性炭的生物氧化作用。

膜過濾法是新興的高效分離、濃縮、提純、凈化技術,是采用高分子薄膜作介質,以附加能量為推動力,對雙組分或多組分溶液進行表面過濾分離的物理處理方法。膜過濾法可以去除土壤地下水中的重金屬離子或有機物。但是膜過濾技術的成本及操作維護費用太高,限制了其推廣使用。

空氣吹脫方法早期應用于去除水中溶解的co2、h2s、nh3等氣體,同時可以增加水中的溶解氧來氧化水中的金屬,后來應用于處理揮發性有機物。單純的空氣吹脫方法,其修復效果差。



技術實現要素:

針對現有技術的不足,本發明提供一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法,該方法在實際有機物污染場地土壤修復過程中:①注入清潔空氣引入土壤內產生驅動力,利用土壤固相、液相和氣相之間的濃度梯度,在氣壓降低的情況下,將其轉化為氣態污染物排向土體外;②排向土體外的氣體污染物經氣水分離器所分離的氣體進入有機廢氣處理系統的吹脫生物降解塔進行處理;③排向土體外的氣態污染物經氣水分離器所分離的水進入有機廢水處理系統進行處理。

為了解決上述技術問題,本發明提供的方案是:

一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法,包括以下三部分內容:①對污染區域的土壤進行清潔空氣注入和抽提處理;②對抽提后的有機廢氣進行處理;③對抽提后的有機廢水進行處理;具體包括:

在待處理的污染場地內設有至少一個空氣注射井,所述空氣注射井的深度不超過地下水位以下9~16m;在所述空氣注射井的周圍設有至少一個抽氣井,所述抽氣井的深度比空氣注射井的深度淺2-3m;除空氣注射井以及抽氣井的井口外,在污染場地上方鋪設不透氣覆蓋膜;用空氣注入裝置將干凈的空氣注入空氣注入井內,然后用抽氣裝置將土壤中的揮發性有機廢氣從抽氣井中抽出,抽出后進行氣水分離,得到抽提后的有機廢氣和抽提后的有機廢水;

將待處理的有機廢氣引入吹脫生物降解塔,從塔底進入,經生物降解塔內的填料與附著在填料表面的微生物優勢菌群接觸而得到降解,降解后的氣體經除霧后由塔頂排出;所述填料包括所述一級生物降解填料和二級生物降解填料,所述一級生物降解填料分上、下兩層,上層為膨潤土負載殼聚糖填料層,膨潤土負載殼聚糖填料粒徑在32~64mm之間,上層填料厚度在600~700mm之間;下層為ph緩沖劑層,下層填料層厚度在150~200mm之間;所述二級生物降解填料為桑枝生物質活性炭,厚度為900~1000mm,桑枝生物質活性炭粒徑在32~64mm之間;所述微生物優勢菌群包括假單胞菌(pseudomonas)、弧菌(vibrio)、不動細菌(acinetobacter)、黃桿菌(flavobacterium)、氣單胞菌(aeromonas)、無色桿菌(achromobacter)、產堿桿菌(alcaligenes)、腸桿菌(enterobacteriaceae);棒狀桿菌(corynebacterium)、節細菌(arthrobacter)、芽孢桿菌(vacillus)、葡萄球菌(staphylococcus)、微球菌(micrococcus)、乳桿菌(lactobacillus)、木霉菌(trichoderma)、青霉菌(penicillium)、曲霉菌(aspergillus)、森田菌(mortierella);

將抽提后的有機廢水依次引入調節酸化池、缺氧池、生物接觸好氧池、斜管沉淀池和濾池進行處理達標后排放;主要控制參數:

①調節酸化池:溫度20~32℃,do≤0.5mg/l,mlss≥8000mg/l,ph≤8,水力停留時間8-10h;

②缺氧池:溫度20~32℃,do≤1.0mg/l,mlss≥6000mg/l,ph≤8.5,水力停留時間:12-14h;

③生物接觸好氧池:溫度20~32℃,do≤6mg/l,mlss≥4500mg/l,ph值為6.4~7.8之間,水力停留時間:32-38h;

④斜管沉淀池:液面上升流速v1=4.5mm/s,顆粒沉淀速度v2=0.5mm/s;

⑤濾池:濾速:10~12m/s,過濾周期24-36h,反沖洗時間10~12min,反沖洗強度14~16l/(s·㎡)。

優選方案,所述空氣注射井的直徑為0.8~1.2m,實際深度不超過地下水水位以下9~16m,空氣注射井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上設有多個孔;所述聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網。

優選方案,所述抽氣井的直徑為0.3~0.6m,實際深度比空氣注射井淺2m,抽氣井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上設有多個孔;所述聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網。

優選方案,通過有機廢氣處理系統對有機廢氣進行處理,所述有機廢氣處理系統包括鼓風機、培菌箱、吹脫生物降解塔、菌液循環泵、凈化后氣體引風機、排氣筒;所述吹脫生物降解塔的塔體內部從塔頂向塔底方向依次設置有除霧器、菌液分配器、一級生物填料,用于支撐一級生物降解填料的一級支撐柵板、菌液在分配器、二級生物降解填料、用于支撐二級生物降解填料的二級支撐柵板以及菌液循環槽;所述吹脫生物降解塔的塔頂設置有氣體出口;所述菌液分配器與除霧器之間的塔體側壁上設置有菌液供給管出口;所述菌液循環槽的側壁上設有菌液循環泵吸入口、菌液供給管入口、以及氣體進口;所述氣體進口與鼓風機的出口連接;所述菌液循環泵吸入口與菌液循環泵連接,菌液循環泵出口與菌液循環供給管連接;所述培菌箱與菌液供給管入口連接;所述凈化后氣體引風機的入口與吹脫生物降解塔頂部的氣體出口連接,凈化后氣體引風機的出口與排氣筒連接。

優選方案,通過有機廢水處理系統對有機廢水進行處理,所述有機廢水處理系統包括依次連接的調節酸化池、缺氧池、生物接觸好氧池、斜管沉淀池和濾池,還包括分別與調節酸化池、缺氧池、生物接觸好氧池底部連通的有機廢水處理系統供氣管。

進一步優選方案,所述調節酸化池前端設置有進水管,池底設置有空氣攪拌管,空氣攪拌管以上300mm至池頂水面以下500mm空間處設置有組合填料;所述缺氧池池底設置有旋流剪切曝氣器,旋流剪切曝氣器以上200mm至池頂水面以下600mm空間處設置有辨帶式填料;所述生物接觸好氧池池底設置有微孔曝氣器,微孔曝氣器以上400mm至水面以下400mm空間處設置有彈性立體填料;所述斜管沉淀池中設置有斜管支架,斜管支架上設置有斜管;所述濾池從池底往上依次設置有濾板濾頭組合件、承托層、濾料層;池底的池壁設置有出水管;所述調節酸化池的池底設置的空氣攪拌管;缺氧池的池底設置的旋流剪切曝氣器;生物接觸氧化池的池底設置的微孔曝氣器,所述空氣攪拌管、旋流剪切曝氣器和微孔曝氣器與有機廢水處理系統供氣管連接。

進一步優選方案,所述微生物優勢菌群是通過以下方法培養和進入系統運行的:

(1)優勢菌種的選取分離:選取某廢棄的加油站對污染土壤進行樣品采集,經實驗室分離篩選得到的降解揮發性有機物的優勢菌株,所述優勢菌株為假單胞菌(pseudomonas)和無色桿菌(achromobacter);

(2)菌種的馴化:采用固體培養基對所述優勢菌株在26℃-28℃的恒溫培養箱內進行馴化培養15-18天,在固體培養基上形成菌落,得到馴化后的菌種;

(3)菌液的配制:在所述培菌箱內放入不超過1/3容積的取自某石油化工廠所排工業廢水以及菌種生長所需的營養物質,將步驟(2)所述馴化后的菌種接種至培菌箱內,低速攪拌,轉速≤60r/min,控制水溫20-30℃,ph值6.5-7.3,溶解氧do≤1mg/l,污泥濃度為4.5g/l,每天攪拌4-6小時,經過8-9天的培養,液體成其紅色粉狀,得菌液;

(4)菌種掛膜:將配制好的菌液引入吹脫生物降解塔的菌液循環槽;當菌液循環槽中液位顯示高度至2/3處時,先開啟廢氣引風機,將廢氣經氣體入口引入塔底,再開啟菌液循環泵,菌液經菌液供給管輸送至塔頂向下噴淋,這時向下噴淋的菌液和向上引進的廢氣在一級生物接觸填料和二級生物接觸填料中逆向接觸,以一級生物接觸填料和二級生物接觸填料為載體,以廢氣中的有機物為營養源,以菌液為種碳,進行充分的接觸生化反應,控制ph為6.5-9.5,溫度20-28℃,溶解氧do≤0.5mg/ml,噴淋強度0.8-1.2m3/㎡·h,每天開啟循環泵5-6小時,經過9-10天后,兩層填料表面呈粉紅色膠粘狀,表明在兩層填料表面形成了含有微生物優勢菌群的生物膜;

(5)系統運行:待處理的廢氣從底部進入氣體生物凈化塔,經一級生物接觸填料和二級生物接觸填料,與附著在填料表面的微生物優勢菌群接觸而得到凈化,凈化后的氣體經塔頂除霧器除霧后,由塔頂的氣體出口經凈化后引風機輸送至排氣筒高空排放。

進一步優選方案,所述菌種馴化的具體步驟包括:

(1)對菌種進行活化處理;

(2)配制細菌培養馴化液:每100ml細菌培養馴化液由10ml工業廢水與90ml-100ml細菌培養液混合組成;

(3)在細菌培養馴化液加入瓊脂,混合均勻,滅菌后冷卻,灌裝在培養皿中,待冷卻形成固體培養基后,加入菌種;

(4)將加入菌種的培養皿放入恒溫箱在25℃-28℃培養,并每天觀察培養基上菌落形成,逐步馴化直至成功,菌種的馴化時間為15-20天。

進一步優選方案,所述生物膜厚度為1.5-2.0mm。

本發明的技術原理就是利用空氣壓縮機、井、真空泵在受有機物污染區域誘導產生氣流,將呈蒸氣、吸附態、溶解態或者自由相的污染物轉變為氣相,抽提至地面,然后將抽提的蒸氣經氣水分離器進行氣水分離,所分離的廢氣經吹脫生物降解塔處理后排放;所分離的廢水經生物處理后排放。

與現有技術相比,本發明的優勢在于:①能夠原位操作,比較簡單,對周圍干擾小,在可接受的成本范圍內能處理較多的受污染土壤;系統溶液安裝和轉移。②以吹脫技術和生物降解技術進行組合,以提高生物降解所需要的溶解氧的水平,提高微生物的活性。該技術能夠在去除揮發性污染物質的同時,借助生物降解去除非揮發性的有機物。

本發明可應用于被石油化工產品苯、甲苯、乙苯、二甲苯以及醇類、酮類和酚類等有機物所污染的場地或土壤的修復。

附圖說明

圖1是一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復系統與方法的組合示意圖;

圖2是一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復系統與方法的有機廢氣處理系統的吹脫生物降解塔詳圖;

圖3是一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復系統與方法的有機廢氣處理系統的詳圖;

圖4是圖3的a-a剖面圖(立面圖);

在圖中:

1-空氣過濾器

2-空氣壓縮機

3-空氣注射井

4-污染區域

5-抽氣井

6-真空泵

7-氣水分離器

8-鼓風機

9-培菌箱

10-吹脫生物降解塔;10-1-除霧器;10-2-菌液分配器;10-3-一級生物降解填料;10-4-一級支撐柵板;10-5-菌液再分配器;10-6-二級生物降解填料;10-7-二級支撐柵板;10-8-菌液循環槽;10-9-氣體出口;10-10-氣體進口;10-11-菌液循環泵吸入口;10-12-菌液供給管入口;10-13-菌液循環供給管

11-菌液循環泵

12-凈化后氣體引風機

13-排氣筒

14-調節酸化池;14-1-進水管;14-2-空氣攪拌管;14-3-組合填料

15-缺氧池;15-1-旋流剪切曝氣器;15-2-辨帶式填料

16-生物接觸好氧池;16-1-微孔曝氣器;16-2-彈性立體填料

17-斜管沉淀池;17-1-斜管支架;17-2-斜管

18-濾池;18-1-濾板濾頭組合件;18-2-承托層;18-3-濾料層;18-4-出水管

19-有機廢水處理系統供氣管

20-不透氣覆蓋膜。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的說明。

實施例1

一種有機物污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法,包括以下三部分內容:①對污染區域的土壤進行清潔空氣注入和抽提處理;②對抽提后的有機廢氣進行處理;③對抽提后的有機廢水進行處理;具體包括:

在待處理的污染場地內設有至少一個空氣注射井,所述空氣注射井的深度不超過地下水位以下9~16m;在所述空氣注射井的周圍設有至少一個抽氣井,所述抽氣井的深度比空氣注射井的深度淺2-3m;除空氣注射井以及抽氣井的井口外,在污染場地上方鋪設不透氣覆蓋膜;用空氣注入裝置將干凈的空氣注入空氣注入井內,然后用抽氣裝置將土壤中的揮發性有機廢氣從抽氣井中抽出,抽出后進行氣水分離,得到抽提后的有機廢氣和抽提后的有機廢水;

將待處理的有機廢氣引入吹脫生物降解塔,從塔底進入,經生物降解塔內的填料與附著在填料表面的微生物優勢菌群接觸而得到降解,降解后的氣體經除霧后由塔頂排出;所述填料包括所述一級生物降解填料和二級生物降解填料,所述一級生物降解填料分上、下兩層,上層為膨潤土負載殼聚糖填料層,膨潤土負載殼聚糖填料粒徑在32~64mm之間,上層填料厚度在600~700mm之間;下層為ph緩沖劑層,下層填料層厚度在150~200mm之間;所述二級生物降解填料為桑枝生物質活性炭,厚度為900~1000mm,桑枝生物質活性炭粒徑在32~64mm之間;所述微生物優勢菌群包括假單胞菌(pseudomonas)、弧菌(vibrio)、不動細菌(acinetobacter)、黃桿菌(flavobacterium)、氣單胞菌(aeromonas)、無色桿菌(achromobacter)、產堿桿菌(alcaligenes)、腸桿菌(enterobacteriaceae);棒狀桿菌(corynebacterium)、節細菌(arthrobacter)、芽孢桿菌(vacillus)、葡萄球菌(staphylococcus)、微球菌(micrococcus)、乳桿菌(lactobacillus)、木霉菌(trichoderma)、青霉菌(penicillium)、曲霉菌(aspergillus)、森田菌(mortierella);

將抽提后的有機廢水依次引入調節酸化池、缺氧池、生物接觸好氧池、斜管沉淀池和濾池進行處理達標后排放;主要控制參數:

①調節酸化池:溫度20~32℃,do≤0.5mg/l,mlss≥8000mg/l,ph≤8,水力停留時間8-10h;

②缺氧池:溫度20~32℃,do≤1.0mg/l,mlss≥6000mg/l,ph≤8.5,水力停留時間:12-14h;

③生物接觸好氧池:溫度20~32℃,do≤6mg/l,mlss≥4500mg/l,ph值為6.4~7.8之間,水力停留時間:32-38h;

④斜管沉淀池:液面上升流速v1=4.5mm/s,顆粒沉淀速度v2=0.5mm/s;

⑤濾池:濾速:10~12m/s,過濾周期24-36h,反沖洗時間10~12min,反沖洗強度14~16l/(s·㎡)。

如圖1、圖2所示,本發明的一種有機污染物場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復方法通過以下三個子系統實現:①清潔空氣注入和抽提系統:包括空氣過濾器1、空氣壓縮機2、空氣注射井3、污染區域4、抽氣井5、真空泵6、汽水分離器7;②有機廢氣處理系統:包括鼓風機8、培菌箱9、吹脫生物降解塔10、菌液循環泵11、凈化后氣體引風機12、排氣筒13;③有機廢水處理系統:包括調節酸化池14、缺氧池15、生物接觸好氧池16、斜管沉淀池17、濾池18、有機廢水處理系統供氣管19。

下面分別對三個子系統進行敘述:

①清潔空氣注入和抽提系統:

所述空氣過濾器1為一將環境空氣過濾為清潔空氣的設備。

所述空氣壓縮機2是將過濾后的清潔空氣注入空氣注射井3的設備。

所述空氣注射井3的直徑為0.8~1.2m,實際深度不超過地下水水位以下9~16m,空氣注射井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上密布小孔,開孔比為30%;開孔后再在聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網,以防止空氣注射井被堵。

所述抽氣井5的直徑為0.3~0.6m,實際深度比空氣注射井淺2m,抽氣井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上密布小孔,開孔比為30%;開孔后再在聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網,以防抽氣井被堵塞。

所述真空泵6是將排向土體外的氣態污染物抽吸至氣水分離器7進行氣水分離。

②有機廢氣處理系統:

所述鼓風機8是將經氣水分離器7所分離的氣體引入廢氣處理系統的吹脫生物降解塔10進行處理。

所述吹脫生物降解塔10的塔體為鋼制,鋼板厚度為10mm,采用三布四油進行防腐。塔體內部從塔頂向塔底方向依次設置有除霧器10-1、菌液分配器10-2、一級生物填料10-3(一級生物降解填料分上、下兩層,上層為膨潤土負載殼聚糖填料層,膨潤土負載殼聚糖填料粒徑在32~64mm之間,上層填料厚度在600~700mm之間;下層為ph緩沖劑層,下層填料層厚度在150~200mm之間)、用于支撐一級生物降解填料的一級支撐柵板10-4、菌液在分配器10-5、二級生物降解填料10-6(二級生物降解填料為桑枝生物質活性炭,厚度為900~1000mm,桑枝生物質活性炭粒徑在32~64mm之間)、用于支撐二級生物降解填料的二級支撐柵板10-7以及菌液循環槽10-8;所述吹脫生物降解塔10的塔頂設置有氣體出口10-10;所述菌液分配器與除霧器之間的塔體側壁上設置有菌液供給管10-13出口;所述菌液循環槽的側壁上設有菌液循環泵吸入口10-11、菌液供給管入口10-12、以及氣體進口10-10;所述氣體進口10-10與鼓風機8的出口連接;所述菌液循環泵吸入口10-11與菌液循環泵連接,菌液循環泵出口與菌液循環供給管10-13連接。

所述培菌箱9與吹脫生物降解塔10的菌液供給管入口10-12連接。

所述凈化后氣體引風機12的入口與吹脫生物降解塔10頂部的氣體出口10-9連接。凈化后氣體引風機12的出口與排氣筒13連接。經過處理后的氣體通過排氣筒13排放。

③有機廢水處理系統:

所述調節酸化池14前端設置有進水管14-1,池底設置有空氣攪拌管14-2(空氣攪拌管材質為upvc,直徑為32mm,沿管底部中心線夾角30°交錯,間距為100mm,開有孔),空氣攪拌管以上300mm至池頂水面以下500mm空間處設置有組合填料14-3(組合填料為多孔環填料,籠架直徑為55mm,籠架高度為75mm,填料直徑150mm,單位質量15~17g/只,單位纖維質量2.0g/只,填料密度592個/m3池,理論比表面積1900㎡/m3池。填料材質為醛化維綸絲)。

所述缺氧池15池底設置有旋流剪切曝氣器15-1(旋流剪切曝氣器外形尺寸:250mm[剪切氣泡擴散盤]×90mm[外筒]×350mm[高度],服務面積:0.3~1.0㎡/套,曝氣流量:0.5~3.5m3/h套,點陣間距:600~800mm,旋流剪切曝氣器材質為pa6),旋流剪切曝氣器以上200mm至池頂水面以下600mm空間處設置有辨帶式填料15-2(辨帶式填料毛圈長度為24~30mm,瓣帶寬度為3.0~3.5mm,比表面積為10000~18000㎡/m3,孔隙率90%,辨帶式填料材質為化纖格絲)。

所述生物接觸好氧池16池底設置有微孔曝氣器16-1(微孔曝氣器直徑為215mm,高度為150mm,服務面積為0.5㎡/只,氣量為1~3m3/h,點陣間距為500~600mm,微孔曝氣器的材質為三元乙丙橡膠膜片),微孔曝氣器以上400mm至水面以下400mm空間處設置有彈性立體填料16-2(彈性填料的填料單元直徑為絲條直徑為0.35~0.5mm,比表面積為50~300㎡/m3。彈性立體填料的材質為聚烯烴類和聚酰胺類)。

所述斜管沉淀池17中設置有斜管支架17-1(斜管支架為∠60×5mm角鋼支架),斜管支架上設置有斜管17-2(斜管內徑為80mm,斜長1m,水平傾角60°,斜管區高度為0.87m,斜管材質為乙丙共聚)。

所述濾池18從池底往上依次設置有濾板濾頭組合件18-1(濾板為鋼板,厚度為8mm,在鋼板上鉆有的孔,安裝短柄濾頭,間距為100mm)、承托層18-2(承托層選用粒徑為2~4mm的粗石英砂,承托層為100mm)、濾料層18-3(濾料層選用粒徑為1.5~2.1mm的蛇紋石,濾料層厚度為1000mm);池底的池壁設置有出水管18-4。

所述調節酸化池14的池底設置的空氣攪拌管14-2;缺氧池15的池底設置的旋流剪切曝氣器15-1;生物接觸氧化池16的池底設置的微孔曝氣器16-1等三部分所需要的氣源均從有機廢水處理系統供氣管19接入。

實施例2

利用實驗室、培菌箱9和吹脫生物降解塔10培養微生物優勢菌種對經氣水分離器所分離后的有機廢氣進行處理的方法,具體包括以下步驟:

(1)優勢菌種的選取分離

選取某廢棄的加油站對污染土壤進行樣品采集,經實驗室分離篩選得到的降解揮發性有機物菌株為假單胞菌(pseudomonas)和無色桿菌(achromobacter)等2種菌株為優勢菌株。

(2)菌株的馴化

采用固體培養基馴化培養:①對菌株進行活化處理;②按照污水:細菌馴化液為1:10的體積比配制各種細菌的馴化液(即取污水10ml放入錐形瓶,然后放入90ml細菌培養液,混合成100ml細菌培養馴化液),并配制相同的不加菌液的混合培養液作為參照;③加入2g瓊脂,混合均勻;④將配制好的馴化培養液放在高壓鍋內滅菌,滅菌后冷卻;⑤在無菌臺上均勻罐裝在2個培養皿中,待冷卻形成固體培養基后,加入0.8ml菌體;⑥將轉接好的培養皿放入恒溫箱在25℃培養,并每天觀察培養基上菌落形成,記錄形成菌落所需要的時間。逐步馴化直至成功。菌種的馴化時間為18天。

(3)菌液的配制

菌液的配制在培養箱9內進行,培菌箱內放入1/3容積的取自某石油化工廠所排工業廢水及少許淘米水、豬血、面粉等營養物質,并將在實驗室馴化的菌種轉接在培菌箱內,開啟低速攪拌機,電機轉速為60r/min,控制水溫20~28℃,ph值6.5~7.3,溶解氧do≤1mg/l,污泥濃度為4.5g/l,每天攪拌4~6小時,經過8~9天的培養,液體成為其紅色狀,菌液配制成功。

(4)吹脫生物降解塔10內填料掛膜、調試及運行

掛膜采用優勢菌種掛膜法。首先將在培菌箱9內配制好的菌液經菌液供給管入口10~12引入菌液循環槽10-8,當菌液高度達到槽高度的2/3處時,開啟鼓風機8,將廢氣經吹脫生物降解塔10的氣體進口10-10引入塔底布氣層,再開啟菌液循環泵11,菌液經菌液循環泵吸入口10-11輸送至塔頂向下噴淋,這時向下噴淋的菌液和向上引進的氣體在一級生物降解填料10-3和二級生物降解填料10-6中逆向接觸,以生物降解填料為載體,以廢氣中的有機物為營養源,以菌液為種碳,進行充分的接觸降解生化反應,控制ph值為6.5~9.5,溫度為20~28℃,溶解氧≤0.5mg/l,噴淋強度0.8~1.2m3/㎡·h,每天開啟菌液循環泵5~6小時,經過9~10天時間,兩層生物降解填料表面成為其紅色膠粘狀,表明生物降解填料上掛膜成功。此時,豐富的微生物就吸附固定在填料上。由于是采用優勢菌種掛膜,即引入的優勢菌種和在調試過程中生物降解填料上生長的經過載體環境篩選、變異和富集的優勢菌混合,形成優勢菌群,這些優勢菌群協同共生,能大幅提高凈化含揮發性有機廢氣的整體效能。

所述的優勢菌群中主要包括如下屬的微生物:假單胞菌(pseudomonas0、弧菌(vibrio)、不動細菌(acinetobacter)、黃桿菌(flavobacterium)、氣單胞菌(aeromonas)、無色桿菌(achromobacter)、產堿桿菌(alcaligenes)、腸桿菌(enterobacteriaceae);棒狀桿菌(corynebacterium)、節細菌(arthrobacter)、芽孢桿菌(vacillus)、葡萄球菌(staphylococcus)、微球菌(micrococcus)、乳桿菌(lactobacillus)、木霉菌(trichoderma)、青霉菌(penicillium)、曲霉菌(aspergillus)、森田菌(mortierella)。

經過上述調試后,即可轉入正常運行。

(5)系統運行:待處理的有機廢氣從吹脫生物降解塔10的底部進入,經一級生物降解填料10-3和二級生物降解填料10-6,與附著在填料表面的微生物優勢菌群接觸而得到降解,降解后的氣體經塔頂除霧器10-1除霧后,由塔頂的氣體出口10-9經凈化后氣體引風機12輸送至排氣筒13高空排放。

本發明所述的吹脫生物降解塔是利用多種微生物優勢菌群共同作用的結果,這樣有利于吸附降解廢氣。

實施例3

對一種有機污染物場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復系統與方法的工作流程做進一步的說明:

(1)對確定修復的污染場地土壤進行測量后,圈定空氣注射井、抽氣井的具體位置。

(2)首先在污染區域4內打空氣注射井3,空氣注射井的直徑為0.8~1.2m,實際深度不超過地下水位以下9~16m,空氣注射井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上密布小孔,開孔比為30%。開孔后再在聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網,以防止空氣注射井被堵塞;再打抽氣井5,抽氣井的直徑為0.3~0.6m,實際深度比空氣注射井淺2m,抽氣井內襯聚氯乙烯管材,所襯管材上密布小孔,開孔比為30%。開孔后再在聚氯乙烯管材外壁圍設1~2層30~40目的尼龍網,以防止空氣注射井被堵塞。

(3)對確定修復的污染場地土壤鋪設不透氣覆蓋膜20(空氣注射井3、抽氣井5的井口除外)。

(4)安裝空氣過濾器1、空氣壓縮機2,空氣壓縮機的出口管道安裝進入空氣注射井3內2m。

(5)安裝真空泵6,真空泵的吸入管安裝進入抽氣井5內3m,然后安裝氣水分離器7。

(6)依次安裝鼓風機8、培菌箱9、吹脫生物降解塔10、菌液循環泵11、凈化后氣體引風機12、排氣筒13。

(7)依次安裝調節酸化池14、缺氧池15、生物接觸好氧池16、斜管沉淀池17、濾池18、有機廢水處理系統供氣管19。

實施例4

對一種有機污染場地土壤的吹脫和生物降解聯合修復系統與方法的運行流程做進一步的說明:

(1)啟動空氣壓縮機2,經空氣過濾器1過濾過的清潔空氣由空氣壓縮機的出口管道進入空氣注射井3。

(2)啟動真空泵6和氣水分離器7,利用真空泵產生負壓,驅使空氣流過污染土壤空隙而解吸并夾帶有機組分流向抽氣井5;真空泵抽提的含有機物的廢氣進入氣水分離器。

(3)啟動鼓風機8、培菌箱9、吹脫生物降解塔10、菌液循環泵11、凈化后氣體引風機12、排氣筒13、對經氣水分離器7分離后的含有有機物的廢氣進行處理。

(4)啟動調節酸化池14、缺氧池15、生物接觸好氧池16、斜管沉淀池17、濾池18,對經氣水分離器7分離后的含有有機物的廢水進行處理。

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