降解，定时采样测定有机物降解指标；2) —个周期结束后，由出样口 9的蠕动泵IIlO将处理后污泥13抽出，同时固定化微生物14被滤网7截留在反应器4中待继续使用，再开启进样口 8处的蠕动泵115，重复以上操作，实现对有机污染土壤的连续处理。
[0025]所述电化学氧化过程是:在电场中，通入溶解氧可促进电化学氧化作用，能有效地将各种有毒和难处理的有机物氧化，对多环芳烃类难生化降解的土壤有很好的去除效果。试验铁电极为阳极，石墨电极为阴极，均为直径Icm的柱状电极，阴极附近曝气，10g/L无水硫酸钠为支持电解质。
[0026]所述固定化微生物的制备:材料包括本实验室选育降解菌荧光假单胞菌(Pseudomonas fIuorescens,该菌株已于2011年7月19日保藏于中国典型培养物保藏中心，简称CCTCC，地址为:武汉市武昌珞珈山，武汉大学，保藏登记号为CCTCC No:M2011260)、聚乙烯醇、海藻酸钠、氯化钙、戊二醛和己二胺。10%聚乙烯醇水溶液和2%海藻酸钠水溶液混合制成包埋剂溶液，将I %降解菌菌液与包埋剂混合均匀后，滴加到含2%氯化钙的饱和硼酸溶液中，胶联固化成小球后，再用己二胺和戊二醛对小球表面进行固化处理，得到直径约为3_的包埋固定化微生物小球，0-4°C生化培养箱中保存备用。
[0027]本发明电化学氧化与微生物降解协同的一体化修复设备中，芘污染土壤在电化学氧化与微生物降解的协同作用下第一阶段3d芘的降解率达到86.55%，且处理12h后降解率即接近50%，第一阶段结束后通过排泥再进泥，连续第二和第三两阶段的降解，两次的降解率均在80%以上，但是降解速率要低于第一阶段，且第三阶段小于第二阶段，如图2所示，微生物活性略有降低，但仍保持活性。由此可以说明此修复方法与反应器能实现对有机污染土壤的连续高效修复。
[0028]所述微生物降解和电化学氧化技术均需要一定程度的溶解氧含量，一方面溶解氧可为微生物降解创造好氧环境，另一方面溶解氧含量的增加，也可以提高电化学氧化反应的强度。将电化学氧化技术与微生物降解技术相结合，建立多相集成的一体化反应器，协同处理有机污染土壤。反应器4可为电化学氧化反应提供所需的流体与均质化条件，电化学氧化可为微生物提供适宜的温度和有效的电刺激，并且将不可生物降解的污染物氧化成可生物降解的小分子有机污染物，从而提高整体的处理效果。
[0029]实施例2
[0030]反应器、固定化微生物、泥浆、反应条件与反应过程等如实施例1所述，不同之处在于试验铁电极为阳极，石墨电极为阴极，均为板状电极，电极尺寸设置为长度X宽度X厚度为 5cmX3cmX0.2cm。
[0031 ] 在增大电极表面积的电化学氧化与微生物降解协同的一体化修复设备中，芘污染土壤在电化学氧化与微生物降解的协同作用下对芘的降解能力芘柱状电极的效果要高。第一阶段3d芘的降解率达到92.31%，且处理12h后降解率即接近65%，且第二和第三两阶段的降解率均在80%以上，但是降解速率要低于第一阶段，且第三阶段小于第二阶段，如图3所示，说明增大电极表面积，增加电化学强度从而使羟基自由基(.0H)的产生量增加，力口速了污染物的降解。
【主权项】
1.一种有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:包括直流电源(I)、正电极(2)、负电极(3)、反应器(4)、螺旋搅拌器(5)、电机及泥浆储蓄池(12)，其中反应器(4)的侧壁上设有进样口(8)和出样口(9)，所述进样口(8)通过蠕动泵I (15)和进样管道与泥浆储蓄池(12)连接，所述螺旋搅拌器(5)插入反应器(4)内、并与设置于反应器⑷外部的电机连接，所述正电极⑵和负电极⑶间隔排列于反应器⑷内、并均与直流电源连接。
2.按权利要求1所述的有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:所述反应器(4)内靠近负电极(3)设有曝气装置，所述曝气装置与空气压缩器(6)连接。
3.按权利要求1所述的有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:所述正电极⑵为铁电极，所述负电极⑶为石墨电极，所述铁电极和石墨电极对称设置于螺旋搅拌器(5)的两侧。
4.按权利要求1所述的有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:所述反应器(4)为釜式结构。
5.按权利要求1所述的有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:所述反应器⑷的进样口⑶和出样口(9)处均设有阀门(11)。
6.按权利要求1所述的有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备，其特征在于:所述反应器⑷内出样口(9)处设有滤网(7)。
7.一种按权利要求1-6任一项所述的设备修复有机污染土壤的方法，其特征在于:所述反应器(4)内添加待处理的有机污染土壤、并添加固定化微生物(14)，通过调节反应器(4)中溶解氧含量，在满足微生物降解作用的基础上，提高反应器(4)中电化学氧化强度；电化学氧化将污染物矿化或降解为小分子污染物，微生物将污染物或电化学氧化产物进一步降解，从而实现高效降解土壤中的有机污染物。
8.按权利要求7所述的方法，其特征在于:所述反应器(4)内的正电极(2)和负电极(3)进行电化学反应，所述螺旋搅拌器(5)旋转使有机污染土壤呈均相流体，利用电化学氧化与微生物降解的协同作用，降解土壤中有机污染物。
【专利摘要】本发明属于有机污染土壤修复的技术领域，具体地说是一种有机污染土壤的电化学与微生物协同修复一体化设备及修复方法。包括直流电源、正电极、负电极、反应器、螺旋搅拌器、电机及泥浆储蓄池，其中反应器的侧壁上设有进样口和出样口，所述进样口通过蠕动泵I和进样管道与泥浆储蓄池连接，所述螺旋搅拌器插入反应器内、并与设置于反应器外部的电机连接，所述正电极和负电极间隔排列于反应器内、并均与直流电源连接。本发明采用电化学氧化与微生物降解协同的一体处理有机污染土壤，待修复土壤的流态特征增强了电化学反应过程中的固液传质，可快速破坏有机大分子污染物的分子结构，为优化微生物的降解作用提供适宜条件。CCTCC NO:M201126020110719
【IPC分类】B09C1-08, B09C1-00, B09C1-10
【公开号】CN104690084
【申请号】CN201310660839
【发明人】郭书海, 徐文迪, 吴波, 甘信宏, 李刚
【申请人】中国科学院沈阳应用生态研究所
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月5日