一种放射性污染土壤生物修复装置的制造方法_2

文档序号:10377615阅读:来源:国知局
节,其中:
[0030]酸度(抑值)控制:酸度控制目的在于保证生物修复过程中嗜酸性硫杆菌在适宜抑 值范围内作用。为此,在线测量酸度,并将测得的结果输入监控系统,在该系统内与预置参 考值比较,W控制执行机构中添加生物修复助剂的抽液累26~28的工作。
[0031 ]溶氧(DO值)控制:溶氧控制目的在于保证生物修复过程中供给嗜酸性硫杆菌W充 足的氧气。为此,在线测量溶氧浓度,并将测得的结果输入监控系统,在该系统内与预置参 考值比较,W控制执行机构中风机20~22的运行。
[0032]氧化还原电位巧Mt)控制:氧化还原电位控制目的在于保证生物修复反应器内溶 液的化值满足生物修复工艺要求。在线测量氧化还原电位,并将测定结果输入监控系统,在 该系统内与预置参考值比较,控制执行机构中风机15的运行。
[0033] 主要的检测装置有:
[0034] 一个在线检测放射性污染±壤生物修复反应器内溶液抑值的pH电极8,该检测装 置将检测的pH值输入化C控制面板13,并与预置的微生物适宜pH值比较。如果检测值不在预 置参考值范围内,PLC控制面板13向抽液累26~28发出启动信号,从生物修复助剂箱23~25 中抽取不同的助剂加入到反应器内,使溶液pH值符合嗜酸性硫杆菌生长的需求。
[0035] -个在线检测溶氧(DO值)的DO值电极7,该检测装置的检测结果输入化C控制面板 13,经修正后与预置的溶液DO参考值比较,如低于预置最小参考值,PLC控制面板13向风机 20~22发出信号,控制风机20~22的开启,通过微孔曝气管16使生物修复反应器内溶液的 溶氧浓度符合嗜酸性硫杆菌的需求。
[0036] -个在线检测溶液氧化还原电位化Mt)的ORP电极6,该检测装置的检测结果输入 PLC控制面板13,经修正后与预置的溶氧参考值比较,如低于预置最小参考值,PLC控制面板 13向风机15发出信号,控制风机15的开启,通过微孔曝气管16使氧化还原电位的指标符合 生物修复工艺的要求。
[0037] 主要的自动控制原理为:
[003引溶氧(DO值)自动控制原理:如附图3,它由监测系统29、DO值测量变送器34、DO值电 极7和风机20~22等部分组成。设备开启后,DO值电极7输出信号经A/D转换器31的A/D转换 后,送监控系统29进行处理,通过监控系统29分析、运算后发出控制信号,经D/A转换器32的 D/A转换后,调整参与曝气的风机台数,从而使生物修复反应器内溶液的OD值上升到设定值 范围内。如果OD值超过最大设定值,则由DO值电极7把信号返回监测系统,再由监测系统发 出控制信号,关闭若干台风机,微生物消耗溶氧后,OD值下降到设定值范围内,从而达到控 制溶氧的目的。
[0039] 氧化还原电位(ORP值)自动控制原理:如附图4,它由监测系统29、ORP测量变送器 30、0RP电极6和风机15等部分组成。同理,设备开启后,ORP电极6输出信号经A/D转换后,送 监控系统29进行处理,通过监控系统29分析、运算后发出控制信号,经D/A转换后,开启风机 15,从而使生物修复反应器内溶液的化值上升到设定值范围内。如果化值超过最大设定值, 则由ORP电极6把信号返回监测系统,再由监测系统发出控制信号,关闭风机15,从而达到控 审化h值的目的。
[0040] pH值控制原理:如附图5,它由监测系统29、pH测量变送器35、pH电极8等部分组成。 同理,设备开启后,抑电极8输出信号经A/D转换后,送监控系统29进行处理,通过监控系统 29分析、运算后发出控制信号,经D/A转换后,开启添加生物修复助剂的抽液累26~28,从而 使生物修复反应器内溶液的pH值升/降到设定值范围内。如果pH值达到设定值范围内,则由 pH电极8将信号返回监测系统,再由监测系统发出控制信号,关闭抽液累,从而达到控制pH 值的目的。
[0041 ] W下通过两个实施例进行说明:
[0042] 实施例1:
[0043] 将嗜酸氧化硫硫杆菌的活性菌液按6.9mL/100g±的量投加到放射性核素锁-90污 染±壤中,然后按1.711117100肖±的量将富含铁和硫的反应培养基投入,通气揽拌处理10~ HcL在此期间,通过溫控仪及电加热装置连续加热循环水,保证生物修复反应器内溶液的 溫度为嗜酸性硫杆菌的适宜生长溫度(30°C)。
[0044] 溶出重金属可能会使溶液的抑值升高,因此可能需要不定期加入一定量的生物修 复助剂来调节pH值,而且在揽拌器的高速揽拌下,反应器内的pH值接近混合均匀状态,pH电 极将生物修复反应器内溶液的pH值变化及时、准确地转换为电信号,此电信号经pH在线检 测仪线性转化0~5V电压经A/D转换至单片机,并通过液晶显示器显示数值,监测系统把读 到的数据与预定值比较,根据比较结果控制添加助剂的抽液累的开关,即调节不同助剂的 供给量,实现闭环负反馈调节,保证pH值达到预定的数值。与此同时,曝气过程也在进行,W 提供微生物生长所需的充足氧气,并保证溶液的氧化还原电位符合生物修复工艺的要求。
[0045] 14d之后实验结果分析:上述处理±壤经离屯、和过滤后,测得其中锁-90的去除率 高达99.75 %,植物养分全N、全P和有机质的损失率分别为10.45%、11.49%和8.41 %。污染 ±壤处理前后锁-90和植物养分含量的变化见表1。
[0046] 表1处理前后污染±壤中放射性核素锁-90和植物养分含量
[004引实施例2:
[0049] 取嗜酸氧化硫硫杆菌的活性菌液与生物修复助剂按1.0:1.8(v/v)的比例混匀,按 105.26g±/100mL菌液与助剂混合液的量将减容后的放射性核素坏-239污染±壤投入,然 后按18.011117100肖±的量将反应培养基投入,通气揽拌处理10~14(1(12化/111)。过程参数(溫 度T、pH值、OD值和化值)的自动控制方法同实施例1。
[0050] 14d之后实验结果分析:上述处理±壤经离屯、和过滤后,测得其中坏-239的去除率 为88.89 %,植物养分全N、全P和有机质的损失率分别为10.67 %、8.46 %和8.26 %。污染± 壤处理前后坏-239和植物养分含量的变化见表2。
[0051 ]表2处理前后污染±壤中放射性核素坏-239和植物养分含量
[0053]通过W上两个实施例可W看出,本实用新型实现了微生物与达标±壤的分离W及 避免操作人员受到福射损伤的效果,能够有效完成放射性污染±壤的治理和修复。
【主权项】
1. 一种放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:包括依次连接的温控加热区、污染 土壤生物修复反应器和PLC监控系统,所述污染土壤生物修复反应器内设置有数显式电动 搅拌机、微孔曝气器,以及分别与PLC监控系统相连接的pH自动控制装置、ORP自动控制装 置、DO值自动控制装置,所述PLC监控系统包括PLC控制面板及服务器。2. 根据权利要求1所述的放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:所述温控加热区 包括温控仪、循环水加热容器和放置污染土壤生物修复反应器的保温容器,所述循环水加 热容器、保温容器都设置有与温控仪相连接的温度传感器,所述循环水加热容器、保温容器 之间的循环回路上设置有水栗和流量计。3. 根据权利要求2所述的放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:所述循环水加热 容器设置有电加热器,所述保温容器设置有空压机。4. 根据权利要求1所述的放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:所述pH自动控制 装置包括pH电极、pH变频调整单元和生物修复助剂添加单元,所述生物修复助剂添加单元 通过抽液栗与污染土壤生物修复反应器相连接。5. 根据权利要求1所述的放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:所述0RP自动控 制装置包括0RP电极、0RP变频调整单元和0RP风机,所述0RP风机与微孔曝气器相连接。6. 根据权利要求1所述的放射性污染土壤生物修复装置,其特征在于:所述DO值自动控 制装置包括DO值电极、DO值变频调整单元和DO值风机,所述DO值风机设置有三组,并与微孔 曝气器相连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种放射性污染土壤生物修复装置,所述装置包括依次连接的温控加热区、污染土壤生物修复反应器和PLC监控系统,所述污染土壤生物修复反应器内设置有数显式电动搅拌机、微孔曝气器,以及分别与PLC监控系统相连接的pH自动控制装置、ORP自动控制装置、DO值自动控制装置,所述PLC监控系统包括PLC控制面板及服务器。本实用新型实现了微生物与达标土壤的分离以及避免操作人员受到辐射损伤的效果,能够有效完成放射性污染土壤的治理和修复。
【IPC分类】B09C1/10
【公开号】CN205289231
【申请号】
【发明人】卢喜瑞, 袁世斌
【申请人】西南科技大学
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月25日
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1