節，其中：
[0030]酸度(抑值)控制:酸度控制目的在于保證生物修復過程中嗜酸性硫桿菌在適宜抑 值范圍內作用。為此，在線測量酸度，并將測得的結果輸入監控系統，在該系統內與預置參 考值比較，W控制執行機構中添加生物修復助劑的抽液累26~28的工作。
[0031 ]溶氧(DO值)控制:溶氧控制目的在于保證生物修復過程中供給嗜酸性硫桿菌W充 足的氧氣。為此，在線測量溶氧濃度，并將測得的結果輸入監控系統，在該系統內與預置參 考值比較，W控制執行機構中風機20~22的運行。
[0032]氧化還原電位巧Mt)控制:氧化還原電位控制目的在于保證生物修復反應器內溶 液的化值滿足生物修復工藝要求。在線測量氧化還原電位，并將測定結果輸入監控系統，在 該系統內與預置參考值比較，控制執行機構中風機15的運行。
[0033] 主要的檢測裝置有：
[0034] 一個在線檢測放射性污染±壤生物修復反應器內溶液抑值的pH電極8,該檢測裝 置將檢測的pH值輸入化C控制面板13,并與預置的微生物適宜pH值比較。如果檢測值不在預 置參考值范圍內，PLC控制面板13向抽液累26~28發出啟動信號，從生物修復助劑箱23~25 中抽取不同的助劑加入到反應器內，使溶液pH值符合嗜酸性硫桿菌生長的需求。
[0035] -個在線檢測溶氧(DO值)的DO值電極7,該檢測裝置的檢測結果輸入化C控制面板 13，經修正后與預置的溶液DO參考值比較，如低于預置最小參考值，PLC控制面板13向風機 20~22發出信號，控制風機20~22的開啟，通過微孔曝氣管16使生物修復反應器內溶液的 溶氧濃度符合嗜酸性硫桿菌的需求。
[0036] -個在線檢測溶液氧化還原電位化Mt)的ORP電極6,該檢測裝置的檢測結果輸入 PLC控制面板13,經修正后與預置的溶氧參考值比較，如低于預置最小參考值，PLC控制面板 13向風機15發出信號，控制風機15的開啟，通過微孔曝氣管16使氧化還原電位的指標符合 生物修復工藝的要求。
[0037] 主要的自動控制原理為：
[003引溶氧(DO值）自動控制原理:如附圖3，它由監測系統29、DO值測量變送器34、DO值電 極7和風機20~22等部分組成。設備開啟后，DO值電極7輸出信號經A/D轉換器31的A/D轉換 后，送監控系統29進行處理，通過監控系統29分析、運算后發出控制信號，經D/A轉換器32的 D/A轉換后，調整參與曝氣的風機臺數，從而使生物修復反應器內溶液的OD值上升到設定值 范圍內。如果OD值超過最大設定值，則由DO值電極7把信號返回監測系統，再由監測系統發 出控制信號，關閉若干臺風機，微生物消耗溶氧后，OD值下降到設定值范圍內，從而達到控 制溶氧的目的。
[0039] 氧化還原電位(ORP值）自動控制原理：如附圖4，它由監測系統29、ORP測量變送器 30、0RP電極6和風機15等部分組成。同理，設備開啟后，ORP電極6輸出信號經A/D轉換后，送 監控系統29進行處理，通過監控系統29分析、運算后發出控制信號，經D/A轉換后，開啟風機 15，從而使生物修復反應器內溶液的化值上升到設定值范圍內。如果化值超過最大設定值， 則由ORP電極6把信號返回監測系統，再由監測系統發出控制信號，關閉風機15,從而達到控 審化h值的目的。
[0040] pH值控制原理:如附圖5，它由監測系統29、pH測量變送器35、pH電極8等部分組成。 同理，設備開啟后，抑電極8輸出信號經A/D轉換后，送監控系統29進行處理，通過監控系統 29分析、運算后發出控制信號，經D/A轉換后，開啟添加生物修復助劑的抽液累26~28,從而 使生物修復反應器內溶液的pH值升/降到設定值范圍內。如果pH值達到設定值范圍內，則由 pH電極8將信號返回監測系統，再由監測系統發出控制信號，關閉抽液累，從而達到控制pH 值的目的。
[0041 ] W下通過兩個實施例進行說明：
[0042] 實施例1:
[0043] 將嗜酸氧化硫硫桿菌的活性菌液按6.9mL/100g±的量投加到放射性核素鎖-90污 染±壤中，然后按1.711117100肖±的量將富含鐵和硫的反應培養基投入，通氣攬拌處理10~ HcL在此期間，通過溫控儀及電加熱裝置連續加熱循環水，保證生物修復反應器內溶液的 溫度為嗜酸性硫桿菌的適宜生長溫度(30°C)。
[0044] 溶出重金屬可能會使溶液的抑值升高，因此可能需要不定期加入一定量的生物修 復助劑來調節pH值，而且在攬拌器的高速攬拌下，反應器內的pH值接近混合均勻狀態，pH電 極將生物修復反應器內溶液的pH值變化及時、準確地轉換為電信號，此電信號經pH在線檢 測儀線性轉化0~5V電壓經A/D轉換至單片機，并通過液晶顯示器顯示數值，監測系統把讀 到的數據與預定值比較，根據比較結果控制添加助劑的抽液累的開關，即調節不同助劑的 供給量，實現閉環負反饋調節，保證pH值達到預定的數值。與此同時，曝氣過程也在進行，W 提供微生物生長所需的充足氧氣，并保證溶液的氧化還原電位符合生物修復工藝的要求。
[0045] 14d之后實驗結果分析:上述處理±壤經離屯、和過濾后，測得其中鎖-90的去除率 高達99.75 %，植物養分全N、全P和有機質的損失率分別為10.45%、11.49%和8.41 %。污染 ±壤處理前后鎖-90和植物養分含量的變化見表1。
[0046] 表1處理前后污染±壤中放射性核素鎖-90和植物養分含量
[004引實施例2:
[0049] 取嗜酸氧化硫硫桿菌的活性菌液與生物修復助劑按1.0:1.8(v/v)的比例混勻，按 105.26g±/100mL菌液與助劑混合液的量將減容后的放射性核素壞-239污染±壤投入，然 后按18.011117100肖±的量將反應培養基投入，通氣攬拌處理10~14(1(12化/111)。過程參數(溫 度T、pH值、OD值和化值)的自動控制方法同實施例1。
[0050] 14d之后實驗結果分析:上述處理±壤經離屯、和過濾后，測得其中壞-239的去除率 為88.89 %，植物養分全N、全P和有機質的損失率分別為10.67 %、8.46 %和8.26 %。污染± 壤處理前后壞-239和植物養分含量的變化見表2。
[0051 ]表2處理前后污染±壤中放射性核素壞-239和植物養分含量
[0053]通過W上兩個實施例可W看出，本實用新型實現了微生物與達標±壤的分離W及 避免操作人員受到福射損傷的效果，能夠有效完成放射性污染±壤的治理和修復。
【主權項】
1. 一種放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:包括依次連接的溫控加熱區、污染 土壤生物修復反應器和PLC監控系統，所述污染土壤生物修復反應器內設置有數顯式電動 攪拌機、微孔曝氣器，以及分別與PLC監控系統相連接的pH自動控制裝置、ORP自動控制裝 置、DO值自動控制裝置，所述PLC監控系統包括PLC控制面板及服務器。2. 根據權利要求1所述的放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:所述溫控加熱區 包括溫控儀、循環水加熱容器和放置污染土壤生物修復反應器的保溫容器，所述循環水加 熱容器、保溫容器都設置有與溫控儀相連接的溫度傳感器，所述循環水加熱容器、保溫容器 之間的循環回路上設置有水栗和流量計。3. 根據權利要求2所述的放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:所述循環水加熱 容器設置有電加熱器，所述保溫容器設置有空壓機。4. 根據權利要求1所述的放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:所述pH自動控制 裝置包括pH電極、pH變頻調整單元和生物修復助劑添加單元，所述生物修復助劑添加單元 通過抽液栗與污染土壤生物修復反應器相連接。5. 根據權利要求1所述的放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:所述0RP自動控 制裝置包括0RP電極、0RP變頻調整單元和0RP風機，所述0RP風機與微孔曝氣器相連接。6. 根據權利要求1所述的放射性污染土壤生物修復裝置，其特征在于:所述DO值自動控 制裝置包括DO值電極、DO值變頻調整單元和DO值風機，所述DO值風機設置有三組，并與微孔 曝氣器相連接。
【專利摘要】本實用新型涉及一種放射性污染土壤生物修復裝置，所述裝置包括依次連接的溫控加熱區、污染土壤生物修復反應器和PLC監控系統，所述污染土壤生物修復反應器內設置有數顯式電動攪拌機、微孔曝氣器，以及分別與PLC監控系統相連接的pH自動控制裝置、ORP自動控制裝置、DO值自動控制裝置，所述PLC監控系統包括PLC控制面板及服務器。本實用新型實現了微生物與達標土壤的分離以及避免操作人員受到輻射損傷的效果，能夠有效完成放射性污染土壤的治理和修復。
【IPC分類】B09C1/10
【公開號】CN205289231
【申請號】
【發明人】盧喜瑞, 袁世斌
【申請人】西南科技大學
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月25日