一种石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统及方法

技术领域

本发明涉及污染土壤及地下水修复技术领域。

背景技术

现阶段，土壤及地下水的污染已经对我们国内的土地资源可持续利用以及农产品的生态安全构成了严重的威胁。为保障农作物产品生产安全及土地的可持续利用，必须对受到污染的土壤进行修复，因此，相关修复技术的研发已迫在眉睫。

截至目前，包括生物修复、物理修复、化学修复及其联合修复技术在内的污染土壤修复技术体系在国外已经形成，并积累了不同污染类型场地土壤综合工程修复技术应用经验，出现了污染土壤的原位生物修复技术等新兴技术。但是目前为止，原位的生物修复技术因为施工周期长，目前都只是小规模的修复或者是实验级别，还缺乏工业化规模的修复技术。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统及方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统，包括中空纤维膜制氧机1、曝气系统、曝气井8、微生物制剂配制储罐9、药剂注射系统及药剂注射井14，曝气系统包括气体缓冲罐2和氧气压缩机3，气体缓冲罐2输入端连接中空纤维膜制氧机1，气体缓冲罐2输出端通过管路连接氧气压缩机3，氧气压缩机3通过曝气管路7连接曝气井8；药剂注射系统包括高压泵10，高压泵10连接微生物制剂配制储罐9，高压泵10通过药剂注射管路承压软管13连接药剂注射井14。

所述氧气压缩机3输出管路上安装气体单向阀4和曝气管路开关5，氧气压缩机3输出管路通过曝气管路快速连接接头6连接曝气管路7，曝气管路7通过曝气管路快速连接接头 6连接曝气井8。

所述曝气井8分为实管段与花管段，两部分通过螺纹相连接，花管段的埋深在地下水最低水位以下，花管段长度大于地下水污染层厚度0.5m。

所述高压泵10输出管路上安装药剂注射管路开关11，高压泵10输出管路通过药剂注射管路快速接接头12连接药剂注射管路承压软管13。

所述的药剂注射井14分为实管段与花管段，两部分通过螺纹相连接，花管段的埋深在地下水最高水位以上，花管段长度大于土壤污染层厚度0.5m。

所述药剂注射井14影响范围边缘均分为三等份，在每个等分点位置上布设曝气井8。

一种石油类污染土壤及地下水原位生物修复方法，通过微生物制剂配制罐9调配好生物菌剂，将生物菌剂利用高压泵10输入药剂注射井14，通过药剂注射井14注射到土壤和地下水中，对土壤及地下水中污染物进行修复；中空纤维膜制氧机1得到的气体通过氧气压缩机3利用曝气井8对土壤及地下水起到曝气作用。

所述中空纤维膜制氧机1得到氧气浓度为30％的气体。

本发明的石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统及方法，通过向土壤中通入氧气和石油类生物降解剂的相结合的方式，刺激污染土壤及地下水中微生物的新陈代谢功能，加快石油类污染物质的降解过程，从而缩短修复时间，非常适合产业化应用。

附图说明

图1是本发明石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统原理图。

图2是本发明石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统曝气井与药剂注射井布置图。

1-中空纤维膜制氧机、2-气体缓冲罐、3-氧气压缩机、4-气体单向阀、5-曝气管路开关、6- 曝气管路快速连接接头、7-曝气管路承压软管、8-曝气井、9-微生物制剂配制储罐、10-高压泵、11-药剂注射管路开关、12-药剂注射管路快速接接头、13-药剂注射管路承压软管、14- 药剂注射井、15-撬装箱体、16-场地硬覆盖、17-地下水水位。

具体实施方式

本发明石油类污染土壤及地下水原位生物修复系统原理如图1所示，包括中空纤维膜制氧机1、曝气系统、曝气井8、微生物制剂配制储罐9、药剂注射系统及药剂注射井14，曝气系统包括位于撬装箱体15内的气体缓冲罐2、氧气压缩机3、气体单向阀4及曝气管路开关5，氧气压缩机3输出管路上安装气体单向阀4和曝气管路开关5，氧气压缩机3输出管路通过曝气管路快速连接接头6连接曝气管路7，曝气管路7通过曝气管路快速连接接头6连接曝气井8。曝气井 8分为实管段与花管段，两部分通过螺纹相连接，花管段的埋深应在地下水最低水位以下，花管段长度应大于地下水污染层厚度0.5m。药剂注射系统包括高压泵10、药剂注射管路开关11，高压泵10输出管路上安装药剂注射管路开关11，高压泵10输出管路通过药剂注射管路快速接接头12连接药剂注射管路承压软管13，药剂注射管路承压软管13连接药剂注射井14，药剂注射井14分为实管段与花管段，两部分通过螺纹相连接，花管段的埋深应在地下水最高水位以上，花管段长度应大于土壤污染层厚度0.5m。药剂注射井14的布设在污染区域内，如图2所示，将药剂注射井14影响范围边缘均分为三等份，在每个等分点位置上布设曝气井8，依次类推，将药剂注射井14影响范围覆盖整个污染场地上。

本发明的石油类污染土壤及地下水原位生物强化修复系统工作时，通过微生物制剂配制罐9调配好生物制剂、营养液及微量元素形成生物菌剂，将生物菌剂利用高压泵10通过药剂注射井14射到土壤和地下水中，对土壤及地下水中污染物进行修复。中空纤维膜制氧机1得到氧气浓度为30％的气体，通过氧气压缩机3利用曝气井8土壤及地下水起到曝气作用，高浓度的氧气刺激污染土壤及地下水中好氧微生物的新陈代谢功能，加快石油类污染物质的降解过程，从而缩短传统生物修复时间。

本发明通过向土壤中通入氧气和石油类生物降解剂的相结合的方式，在土壤和地下水已经发生污染的情况下，刺激污染土壤及地下水中微生物的新陈代谢功能，加快石油类污染物质的降解过程，从而缩短修复时间。设备安装简单，运行成本低，非常适合产业化应用。

本发明是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明的保护范围。