专利名称：旋流泥浆生物反应器及其组成的处理有机污染土壤的微生物强化系统的制作方法
技术领域：
本发明属于受有机物污染土壤的生物处理技术领域，具体涉及一种旋流泥浆生物反应器 及其组成的处理有机污染土壤的微生物强化系统。
背景技术：
当有机污染物进入土壤后会与土壤介质紧密结合，当运用生物法对其进行处理时，有机 污染物的生物可利用性及生物降解过程中的传质阻力是限制其降解效率的重要因素。因此， 对于提高污染物的生物可利用性及传质速率的方法研究倍受关注，许多学者都在努力寻求可 行有效的提高土壤中有机污染物生物降解的途径与方法。
生物泥浆法是新近发展的以液相为处理介质一种生物处理手段，可以使土壤微生物与其 它添加物可以充分混合，降低污染物与降解菌之间的传质阻力，从而使得污染物、微生物、 溶解氧和营养物等具有较快的传递速，提高了污染物的生物可利用性，从加快土壤中污染物
的去除率。生物泥桨处理大规模使用历史短，对其最佳运行条件仍处于研究和试验过程中， 特别是在强化传质、增进泥水混合以及提高微生物对污染物的接触和吸收等方面需要加强。
发明内容
本发明的目的是提供一种旋流泥浆生物反应器，进一步的目的是利用该反应器设计出一 套处理有机污染土壤的微生物强化系统。 本发明的具体内容如下-
(1) 旋流泥浆生物反应器由主体反应器、通气系统、旋流推进系统、温度加热与控制系 统组成。
(2) 在(1)中所述主体反应器由反应器封盖、反应器侧壁、反应器底座、温度加热与 控制系统组成；其中反应器侧壁包括反应器外壁与反应器内壁，反应器外壁与内壁之间装有 保温石棉，反应器侧壁上部设置待处理土壤进口，反应器侧壁下部设置处理后土壤出口，中 部设置土壤取样口，反应器封盖设有菌种、营养物添加口，温度、pH、溶解氧探测器插入口， 以及尾气收集管。
(3) 在(1)中所述通气系统由气泵、通气管及曝气板组成，其中通气管安装在主体反 应器侧壁下部，曝气板安装在旋流传动轴的下方。
(4) 在(1)中所述旋流推进系统由旋流推进器、传动轴及旋流叶片组成。
(5) 微生物强化系统由(1)中所述旋流泥浆生物反应器，以及尾气处理系统和泥浆微 生物系统组成。
(6) 在(5)中所述泥浆微生物系统的土水比为1:2~4,加入硝酸钠的量与土壤的比例为 1:1000 2000，加入磷酸二氢钠的量与土壤的比例为1:2000-3000， pH值为6 8，温度为25~35
°C，微生物的投加量为l(y个菌株/kg土。
(7) 在(5)中所述尾气处理系统由尾气处理反应器、尾气处理反应器封盖及尾气处理 吸附剂组成。
(8) 在(7)中所述尾气处理吸附剂为颗粒活性炭。
本发明具有传质效率高、运行条件易于控制与操作、微生物活性强、处理效率高等优点。
附图是旋流泥浆生物反应器及其组成的处理有机污染土壤的微生物强化系统。附图中1 为气泵，2为通气管，3为主体反应器外壁，4为保温石棉，5为主体反应器内壁，6为土壤 取样口， 7为被处理土壤，8为待处理土壤进口， 9为主体反应器封盖，IO为温度、pH、溶 解氧探测器插入口， ll为旋流推进器，12为菌种、营养物添加口， 13为出气管，14为尾气 处理反应器封盖，15为尾气处理反应器，16为尾气处理吸附剂，17为传动轴，18为旋流叶 片，19为曝气板，20为处理后土壤出口， 21为反应器底座，22为温度加热及控制器。
具体实施例方式
下面结合实例进一步说明本发明。
材料
(1)气泵，通气管，主体反应器外壁，保温石棉，主体反应器内壁，反应器底座，主体 反应器封盖，旋流推进器，尾气处理反应器封盖，尾气处理反应器，活性炭颗粒，传动轴， 旋流叶片，曝气板，温度加热及控制器。(2)多环芳烃污染土壤。(3)筛选驯化出的多环芳 烃好氧降解菌。 实施例l
将主体反应器封盖、反应器侧壁、反应器底座、保温石棉、温度加热及控制器组成主体 反应器，在反应器恻壁上部设置一个待处理土壤进口，在反应器侧壁下部设置处理后土壤出 口，在反应器侧壁中部设置土壤取样口，同时在反应器封盖开设两个插入口。将接有旋流叶 片的传动轴连接到旋流推进器上。将气泵通过通气管由主体反应器侧壁的下部连接到传动轴 下方的曝气板。将主体反应器封盖上的排气管接入到装有颗粒活性炭的尾气处理反应器。由 待处理土壤进口加入土水比为1:2的多环芳烃污染土壤，调节其pH值为7.0 7.5，按与土壤质量
的比为1:1000的比例加入硝酸钠，按与土壤质量的比为1:2000的比例加入磷酸二氢钠，按107 个菌株/kg的比例加入已驯化好的多环芳烃好氧降解菌。开启气泵、旋流电机、温度加热及控
制器运行微生物强化处理系统48小时。对处理前后的污染土壤进行多环芳烃的提取与测定， 结果表明菲、蒽、芘的浓度分别由处理前的205 .8mg/kg、 74.9mg/kg、 76.7 mg/kg降低到处 理后的8.2mg/kg、 6.3mg/kg、 4.7mg/kg，去除率分别为96.0%、 91.6%、 93.9%。 实施例2
将主体反应器封盖、反应器侧壁、反应器底座、保温石棉、温度加热及控制器组成主体 反应器，在反应器侧壁上部设置一个待处理土壤进口，在反应器侧壁下部设置处理后土壤出 口，在反应器侧壁中部设置土壤取样口，同时在反应器封盖开设两个插入口。将接有旋流叶 片的传动轴连接到旋流推进器上。将气泵通过通气管由主体反应器侧壁的下部连接到传动轴 下方的曝气板。将主体反应器封盖上的排气管接入到装有颗粒活性炭的尾气处理反应器。由 待处理土壤进口加入土水比为1:3的多环芳烃污染土壤，调节其pH值为7.0 7.5，按与土壤质量
的比为1:1500的比例加入硝酸钠，按与土壤质量的比为1:2500的比例加入磷酸二氢钠，按107
个菌株/kg的比例加入己驯化好的多环芳烃好氧降解菌。开启气泵、旋流电机、温度加热及控
制器运行微生物强化处理系统48小时。对处理前后的污染土壤进行多环芳烃的提取与测定， 结果表明菲、蒽、芘的浓度分别由处理前的205 .8mg/kg、 74.9mg/kg、 76.7 mg/kg降低到处 理后的5.9mg/kg、 4.8mg/kg、 3.6 mg/kg，去除率分别为97.1%、 93.4%、 95.3%。 实施例3
将主体反应器封盖、反应器侧壁、反应器底座、保温石棉、温度加热及控制器组成主体 反应器，在反应器侧壁上部设置一个待处理土壤进口，在反应器侧壁下部设置处理后土壤出 口，在反应器侧壁中部设置土壤取样口，同时在反应器封盖开设两个插入口。将接有旋流叶 片的传动轴连接到旋流推进器上。将气泵通过通气管由主体反应器侧壁的下部连接到传动轴 下方的曝气板。将主体反应器封盖上的排气管接入到装有颗粒活性炭的尾气处理反应器。由 待处理土壤进口加入土水比为1:4的多环芳烃污染土壤，调节其pH值为7.0 7.5，按与土壤质量
的比为1:2000的比例加入硝酸钠，按与土壤质量的比为1:3000的比例加入磷酸二氢钠，按107
个菌株/kg的比例加入已驯化好的多环芳径好氧降解菌。开启气泵、旋流电机、温度加热及控
制器运行微生物强化处理系统48小时。对处理前后的污染土壤进行多环芳烃的提取与测定， 结果表明菲、蒽、芘的浓度分别由处理前的205 .8mg/kg、 74.9mg/kg、 76.7 mg/kg降低到处 理后的5.1mg/kg、 3.4mg/kg、 2.7mg/kg，去除率分别为97.5%、 95.5%、 96.5%。
权利要求
1. 一种旋流泥浆生物反应器，其特征在于，该反应器由主体反应器、通气系统、旋流推进系统、温度加热与控制系统组成。
2. 根据权利要求1所述主体反应器，其特征在于，该主体反应器由反应器封盖、反应器 侧壁、反应器底座、温度加热及控制器组成，其中反应器侧壁包括反应器外壁与反应器内壁， 反应器外壁与内壁之间装有保温石棉，反应器侧壁上部设置待处理土壤进口，反应器侧壁下 部设置处理后土壤出口，反应器侧壁中部设置土壤取样口，反应器封盖设有菌种、营养物添 加口，温度、pH、溶解氧探测器插入口，以及尾气收集管。
3. 根据权利要求1所述通气系统，其特征在于，该通气系统由气泵、通气管及曝气板组 成，其中通气管安装在主体反应器侧壁下部，曝气板安装在旋流传动轴的下方。
4. 根据权利要求1所述旋流推进系统，其特征在于，该旋流推进系统由旋流推进器、传 动轴及旋流叶片组成。
5. —种处理有机污染土壤的微生物强化系统，其特征在于，该微生物强化系统由权利要 求1所述旋流泥浆生物反应器，以及泥浆微生物系统和尾气处理系统组成。
6. 根据权利要求5所述泥浆微生物系统，其特征在于，该泥浆微生物系统的土水比为 1:2~4，加入硝酸钠的量与土壤的质量比例为1:1000 2000，加入磷酸二氢钠的量与土壤的质量比例为1:2000~3000， pH值为6~8，温度为25~35°C ，微生物的投加量为1(y个菌株/kg 土。
7. 根据权利要求5所述尾气处理系统，其特征在于，该尾气处理系统由尾气处理反应器、 尾气处理反应器封盖及尾气处理吸附剂组成。
8. 根据权利要求7所述尾气处理吸附剂，其特征在于，该吸附剂为颗粒活性炭。
全文摘要
本发明属于受有机物污染土壤的生物处理技术领域的一种旋流泥浆生物反应器及其组成的处理有机污染土壤的微生物强化系统。旋流泥浆生物反应器由主体反应器、通气系统、旋流推进系统、温度加热与控制系统组成。在反应器侧壁上部设置一个待处理土壤进口，下部设置处理后土壤出口，中部设置土壤取样口，在封盖上开设两个插入口。将气泵由通气管连接到气板。将排气管接入到尾气处理反应器。微生物强化系统由旋流泥浆生物反应器、尾气处理系统、泥浆微生物系统组成。泥浆微生物系统的土水比为1∶2～4，pH值为6～8，温度为25～35℃，微生物的投加量为10<sup>7</sup>个菌株/kg土。尾气处理系统由尾气处理反应器、尾气处理反应器封盖及尾气处理吸附液组成。本发明具有传质效率高、运行条件易于控制与操作、微生物活性强、处理效率高等优点。
文档编号B09C1/10GK101386021SQ20081011057
公开日2009年3月18日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者丁爱中, 豆俊峰 申请人:北京师范大学