一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置。该修复装置包括土壤修复室、生物反应室、阳极室、阴极室；土壤修复室与电极室之间通过网格隔开；土壤修复室与生物反应室之间通过网格隔开；生物反应室内设置生物反应墙；生物反应墙包括固体载体，以及附着在固体载体上的微生物菌种。修复方法包括：在有机农药污染场地布设ERB联合修复装置或在土壤修复室内装入污染土壤；培养驯化微生物，获得固定床生物膜反应器；构建生物反应墙；接通直流电源，启动EK电场进行修复。本实用新型专利技术的修复装置将EK‑Bio‑PRB三种技术联用，成功解决了在常规抽水方法无效的情况下，从低渗透性土壤中原位去除有机农药的技术难题。

【技术实现步骤摘要】
一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置
本技术属于环境保护与土壤治理
，涉及一种有机农药污染土壤的修复装置，尤其涉及一种以电动-微生物-可渗透反应墙联合修复有机农药污染土壤的ERB联合修复装置。
技术介绍
土壤农药污染是一全球性问题。在我国，受农药使用历史、施用技术以及产品结构的影响，土壤农药污染较为严重。有机氯农药具有水溶性高、脂溶性低、表现高残留、易迁移的特性。目前，基于不同的土壤污染，可以使用不同的修复技术，包括生物、化学、电化学、物理或热修复技术。PRB(可渗透反应墙)定义为反应性材料的工程区，即在地下安置活性材料墙体，置于与地下水流垂直方向，来帮助拦截地下水含水层中携带的污染羽状体(地下污染羽流)，使污染羽状体通过反应介质后，其污染物能被降解转化为环境接受的另一种形式，从而实现使污染物浓度达到符合环境标准的目标。地下污染羽流可以使用自然水力梯度或抽水处理方法。专利CN105855285B提供了一种旋转迁移联合PRB修复三氯乙烯污染土壤的装置及方法，其采用旋转迁移联合PRB反应墙修复污染物，结合表面活性剂使得TCE与土壤很好的分散开来，电极与PRB反应墙的布置有效缩短了污染物的迁移距离和迁移时间，并有利于高效吸附与拦截去除污染物。其缺陷是：PRB中的填充材料与污染物的作用以及无机矿物沉淀去除污染物的方式容易导致PRB堵塞，限制了PRB技术在土壤修复的应用；且对于土壤黏度过高，渗透性较低的土壤，其污染羽很难在其中迁移扩散。近几年，电动技术的使用与研究在不断增长，原因是污染土壤的修复工艺可以在原地进行，不需要挖掘和运输污染土壤的设施。电动(EK)处理(即电动修复)是指在插入土壤中的电极之间施加电场；在与生物过程结合的情况下，直流电使污染物质甚至是微生物等离子和分子通过土壤迁移。电迁移、电泳和电渗是不同的EK(电动)现象，是导致污染物等物质在土壤中运输的原因。因此，EK技术的主要目标是使土壤中的污染物迁移到外部处理系统进行处理。然而，单一的EK(电动)修复污染土壤时，处理效果受溶解度的影响很大，对溶解性差和脱附能力弱的污染物以及非极性有机物的去除效果不好。专利CN106986501A提供了一种电动渗透反应墙和人工湿地耦合处理污水的装置，可用于各种受污染水体的治理。但其仍存在以下缺陷：污染物的转化降解慢，水力停留时间长，净化效果有限。
技术实现思路
本技术的目的在于，克服现有技术的不足，提供一种联用电动修复、可渗透反应墙和微生物修复技术，可显著提高处理效果的电动-生物-可渗透反应墙联合修复装置，即一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置。为了实现上述目的，本技术的技术构思是：将PBR可渗透反应墙设置成可渗透的反应性生物屏障(Bio-PRB)，作为土壤中的生物反应器，并与EK电动修复技术结合使用；能够完成土壤污染物生物降解的微生物通过外部培养，得到的外部培养物在土壤中完成接种；这种可渗透的反应性生物屏障可以位于要修复的土壤中心，以避免电极附近和地下水流动方向上的极端pH值前沿；这种电动-生物-可渗透反应墙(EK-Bio-PRB)系统的工作原理是污染羽流必须通过EK工艺穿过插入土壤的生物屏障移动。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：本技术一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置，它包括位于中间的中央隔间，以及位于两侧的两个电极室(一个阳极室，一个阴极室)；中央隔间与两侧的电极室之间通过网格隔开；中央隔间包括生物反应室和土壤修复室；生物反应室设置于中央隔间的中央位置，生物反应室内设置生物反应墙；生物反应室两侧是土壤修复室，生物反应室两侧通过网格与土壤修复室隔开；所述的生物反应墙包括固体载体，以及附着在固体载体上的微生物菌种；电极室包括电极、电极控制液(电解液，电解质溶液)、电极井；电极井两侧设有网格(电极井由网格围成)，电极设置于电极井中；两个电极室分别通过电解液连通管与设在外部的电解液缓存罐连接，两个电极室内通有电解液；电解液连通管上设有流量控制计和阀门；两侧的电极井中的两个电极与直流电源连接；设在外部的电解液收集罐分别通过泵与两个电极室连接；设在外部的微生物营养液存储罐通过营养液连通管与生物反应墙连接；营养液连通管上设有阀门。进一步地，所述的电极为石墨电极。进一步地，所述的网格是0.5mm尼龙网或钢丝网。进一步地，所述的固体载体是浮石。固体载体，亦称固体支撑材料、生物膜载体。进一步地，所述的微生物菌种是来自污水处理厂的活性污泥。更进一步地，所述的微生物菌种包括：反硝化无色杆菌、木糖氧化无色杆菌、恶臭假单胞菌、米假单胞菌和干酪短杆菌。进一步地，所述的电解液(电极控制液)中含有硫酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠这些电解质(浓度低线：80.75mg/LNa2SO4、70.00mg/LNaHCO3、30.36mg/LNaNO3)。进一步地，所述的直流电源可转换电流方向，可实现未能被生物反应墙及时截留的污染物重新进入生物反应墙进行处理。本技术所述的一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置，可以是一种用于研究的修复试验装置(实验室的小试装置、或中试装置)，也可以是一种在有机农药污染场地现场使用的原位修复装置。所述的修复试验装置包括一个容器，土壤修复室(内装被污染的土壤)、生物反应室(内装生物反应墙)、阳极室和阴极室都位于该容器内。所述的原位修复装置不包括所述容器。利用上述ERB联合修复装置进行的针对有机农药污染的ERB联合修复方法，即利用电动-生物-可渗透反应墙联合修复有机农药污染场地的方法，包括下述步骤：(一)在有机农药污染场地布设ERB联合修复装置，或在ERB联合修复装置(试验装置)的土壤修复室内装入污染土壤：被污染的土壤位于中央隔间，生物反应墙被引入该中央隔间的中央位置(生物反应室内)，生物反应墙两侧用网格与土壤隔开；在装土壤的中央隔间两侧设置电极室(即阳极室和阴极室)，它们与土壤之间也用网格隔开；阳极室由阳极电极、阳极控制液(电解液)、阳极井组成；阴极室由阴极电极、阴极控制液(电解液)、阴极井组成；阳极井、阴极井由网格围成，阳极电极、阴极电极分别设置于阳极井、阴极井中；阳极电极、阴极电极均采用石墨电极。所述的阴极控制液和阳极控制液(即电解液)中含有硫酸钠、硝酸钠、碳酸氢钠这些电解质(浓度低线：80.75mg/LNa2SO4、70.00mg/LNaHCO3、30.36mg/LNaNO3)。在污染场地的地面上设置电解液缓存罐，并通过流量控制计分别与阳极室、阴极室连接；将电解液(即电解质溶液，是将电解质加入到地下水或自来水中制成的)通过调整流量控制计添加到阳极室和阴极室中。阳极室和阴极室里面储存有电解液(电解质溶液)，电解液中的电解质(即在水溶液或融熔状态中能够电离的物质)通过土壤地下水运输。在污染场地的地面上设置电解液收集罐，该电解液收集罐通过泵分别与阳极室、阴极室连接，该电解液收集罐积聚(收集)通过电渗传输的液体。将阳极电极、阴极电极分别与直流电源的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置，其特征在于，它包括位于中间的中央隔间，以及位于两侧的两个电极室，即阳极室、阴极室；中央隔间与两侧的电极室之间通过网格隔开；中央隔间包括生物反应室和土壤修复室；生物反应室设置于中央隔间的中央位置，生物反应室内设置生物反应墙；生物反应室两侧是土壤修复室，生物反应室两侧通过网格与土壤修复室隔开；所述的生物反应墙包括固体载体，以及附着在固体载体上的微生物菌种；电极室包括电极、电极控制液即电解液、电极井；电极井两侧设有网格，电极设置于电极井中；两个电极室分别通过电解液连通管与设在外部的电解液缓存罐连接，两个电极室内通有电解液；电解液连通管上设有流量控制计和阀门；两侧的电极井中的两个电极与直流电源连接；设在外部的电解液收集罐分别通过泵与两个电极室连接；设在外部的微生物营养液存储罐通过营养液连通管与生物反应墙连接；营养液连通管上设有阀门。/n

【技术特征摘要】
1.一种针对有机农药污染的ERB联合修复装置，其特征在于，它包括位于中间的中央隔间，以及位于两侧的两个电极室，即阳极室、阴极室；中央隔间与两侧的电极室之间通过网格隔开；中央隔间包括生物反应室和土壤修复室；生物反应室设置于中央隔间的中央位置，生物反应室内设置生物反应墙；生物反应室两侧是土壤修复室，生物反应室两侧通过网格与土壤修复室隔开；所述的生物反应墙包括固体载体，以及附着在固体载体上的微生物菌种；电极室包括电极、电极控制液即电解液、电极井；电极井两侧设有网格，电极设置于电极井中；两个电极室分别通过电解液连通管与设在外部的电解液缓存罐连接，两个电极室内通有电解液；电解液连通管上设有流量控制计和阀门；两侧的电极井中的两个电极与直流电源连接；设在外部的电解液收集罐分别通过泵与两个电极室连接；...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓丽，姚佳斌，蒋尚，刘勇，
申请(专利权)人：上海傲江生态环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31