修复非均质含水层石油烃污染的方法及实验装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种修复非均质含水层石油烃污染的方法及实验装置，该方法的步骤包括：准备微生物菌群，所述微生物菌群的代谢产物包括胞外多糖和生物表面活性剂；将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层；原位培养微生物菌群。在本发明专利技术的一个实施例中，通过微生物菌群原位培养能够有效提高修复剂波及范围，从而提高修复非均质含水层的石油烃污染的效率。

【技术实现步骤摘要】
修复非均质含水层石油烃污染的方法及实验装置
本专利技术涉及修复含水层污染
，更具体地，涉及一种修复非均质含水层石油烃污染的方法及实验装置。
技术介绍
出现石油管道破裂、加油站储油罐泄露等情况，会造成大量的石油烃污染物进入地下含水层，因其难溶于水而以油相单独存在。石油烃污染物在含水层中聚集，难以通过自然衰减去除，从而成为长期污染源，严重威胁人类健康和生态环境。天然地下含水层结构复杂，呈现出一定的空间结构性和变异性，含水层局部可能包含低渗透性黏土和高渗透性粗砂砾石层，使得石油烃的迁移和捕获十分复杂，导致修复效果拖尾。地层结构的非均质导致注入修复药剂过程出现“绕流”和“优先流”的现象，显著减小了修复药剂的波及范围，影响修复效果。目前的非均质含水层石油烃污染的技术是通过表面活性剂冲洗以及聚合物调控粘度。表面活性剂通过降低油水界面张力，降低孔隙介质中石油烃的毛管力，从而增加其流动性。聚合物通过增加注入相的粘度，改善地下水的流变特性，提高药剂在含水层分布的均匀性，增强修复效果。但这两种方法对于含水层均有一定的危害性，不利于修复后地下水资源的再利用，且需要考虑与其他药剂的兼容性，成本高，操作技术要求高。因此，需要提供一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种修复非均质含水层石油烃污染的方法的新技术方案。根据本专利技术的第一方面，提供了一种修复非均质含水层石油烃污染的方法，步骤包括：准备微生物菌群，所述微生物菌群的代谢产物包括胞外多糖和生物表面活性剂；将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层；原位培养微生物菌群。可选地，在所述原位培养微生物菌群后，注入修复药剂。可选地，将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层之前，对所述微生物菌群进行富集培养。可选地，在所述将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层的步骤中，注入激活剂，所述激活剂激活微生物菌群的活性。可选地，所述微生物菌群筛选自石油烃污染海岸带。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于上述任意一项的修复非均质含水层石油烃污染的方法的实验装置，包括：水泵、第一容器、第二容器、第三容器、第四容器、非均质填砂箱、图像采集系统、图像分析系统；所述水泵分别与第一容器、第二容器、第三容器、第四容器连接，所述第一容器、所述第二容器、所述第三容器、所述第四容器的出口均与所述非均质填砂箱的入口连接；所述非均质填砂箱内填装有模拟非均质含水层的填充介质，所述填充介质包括渗透率不同的第一渗透区、第二渗透区以及第三渗透区；所述非均质填砂箱为透明材质，所述图像采集系统采集所述非均质填砂箱内的沿水平方向分布的信息。可选地，所述非均质填砂箱的长度为1m，宽度为0.6m，高度为2cm。可选地，所述非均质填砂箱设有多个测压孔，多个所述测压孔内设有压力传感器，所述测压孔至少分布于所述第一渗透区和所述第三渗透区。可选地，所述第一渗透区包括10目-30目的填充介质，所述第二渗透区包括40目-50目的填充介质，所述第三渗透区包括60目-80目的填充介质。可选地，还包括光源，所述光源提供光照，用于所述图像采集系统采集所述非均质填砂箱内的信息。根据本专利技术的一个实施例，通过微生物菌群原位培养能够有效提高修复剂波及范围，从而提高修复非均质含水层的石油烃污染的效率。通过以下参照附图对本专利技术的示例性实施例的详细描述，本专利技术的其它特征及其优点将会变得清楚。附图说明被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并且连同其说明一起用于解释本专利技术的原理。图1是本公开一个实施例中的实验装置的结构示意图。图2是本公开一个实施例中的非均质填砂箱中填充介质的分布示意图。图中，1为水泵，21为第一容器，22为第二容器，23为第三容器，24为第四容器，3为非均质填砂箱，31为测压孔，4为图像采集系统，5为图像分析系统，6为光源，71为第一压力表，72为第二压力表，8为锥形瓶，91为第一渗透区，92为第二渗透区，92为第三渗透区。具体实施方式现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。提供了一种修复非均质含水层石油烃污染的方法，步骤包括：准备微生物菌群，所述微生物菌群的代谢产物包括胞外多糖和生物表面活性剂；将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层；原位培养微生物菌群。在该实施例中，微生物菌群在非均质含水层中原位培养会代谢胞外多糖以及生物表面活性剂。胞外多糖能够附着使高渗透区的孔隙减小，从而减小渗透率，改善高渗透区产生的修复剂发生优先流现象，使修复剂能够有效修复高渗透区的石油烃污染。低渗透区会聚集大量石油烃污染物，微生物菌群在油水界面聚集，代谢产物生物表面活性剂能够减小油水界面张力，从而增加石油烃的流动性；并且微生物能过吸附在固体颗粒表面，增加了固体颗粒的湿润性，从而减小固体颗粒对石油烃的吸附能力，能够改善注入的修复剂产生绕流现象。这样注入含水层的修复剂就能够有效地修复低渗透区的石油烃污染物。该方法中通过微生物菌群原位培养能够有效提高修复剂波及范围，从而提高修复非均质含水层的石油烃污染的效率。生物表面活性剂可以包括糖脂、多糖脂、脂肽或中性类脂衍生物等，例如可以包括鼠李糖脂，鼠李糖脂能够减小油水界面的张力，增加了石油烃的流动性。从而在注入修复药剂后，能够使修复药剂的作用范围更广，提高修复能力。在一个实施例中，在所述原位培养微生物菌群后，注入修复药剂。原位培养微生物菌群后，微生物菌群会繁殖更大量的微生物，并且微生物会在原来注入的分布范围基础上扩大在含水层的分布。微生物产生的胞外多糖以及生物表面活性剂能够有效地在石油烃污染的更大的区域起到作用。原位培养微生物菌群后，再注入修复药剂能够有效提高修复剂的修复效果。在一个实施例中，在所述将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层之前，对所述微生物菌群进行富集培养。地下水的石油烃污染分布广泛，需要对这些区域进行修复，修复需要大量的微生物菌群。对微生物菌群进行富集培养能够提供更多的微生物注入石油烃污染的非均质含水层，更多的微生物在石油烃污染的非均质含水层作用，提高了微生物分布的密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，步骤包括：/n准备微生物菌群，所述微生物菌群的代谢产物包括胞外多糖和生物表面活性剂；/n将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层；/n原位培养微生物菌群。/n

【技术特征摘要】
1.一种修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，步骤包括：
准备微生物菌群，所述微生物菌群的代谢产物包括胞外多糖和生物表面活性剂；
将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层；
原位培养微生物菌群。


2.根据权利要求1所述的修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，在所述原位培养微生物菌群后，注入修复药剂。


3.根据权利要求1所述的修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层之前，对所述微生物菌群进行富集培养。


4.根据权利要求1所述的修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，在所述将微生物菌群注入石油烃污染的非均质含水层的步骤中，注入激活剂，所述激活剂激活微生物菌群的活性。


5.根据权利要求1所述的修复非均质含水层石油烃污染的方法，其中，所述微生物菌群筛选自石油烃污染海岸带。


6.一种用于权利要求1-5中任意一项所述的修复非均质含水层石油烃污染的方法的实验装置，其中，包括：水泵、第一容器、第二容器、第三容器、第四容器、非均质填砂箱、图像采集系统、图像分析...

【专利技术属性】
技术研发人员：李来庆，王雪，郑明霞，牟永明，陶盈冰，
申请(专利权)人：北京泷涛环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11