CN109775946A - 车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种车载式含油污泥微生物降解和曝气‑抽提联合处理装置，包括储料装置、曝气‑抽提装置和搅拌装置。储料装置包括搅拌罐、进料口和卸料口；曝气‑抽提装置包括空气压缩机、鼓风管道、抽气储罐和废气处理检测罐；搅拌装置包括独立的电机、绞龙等。本发明能够通过车载式移动处理装置，对不便新建大型处理装置的污染场地含油污泥中的石油烃、挥发性有机物等污染物进行现场或移动式处理，使污染场地含油污泥的处理更便捷。

Description

车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提处理装置及方法

技术领域

本发明涉及石油污染场地的土壤修复领域，具体涉及一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置及方法，可通过移动式微生物降解和曝气-抽提技术对各种不便新建大型处理装置的场地进行土壤中石油烃、VOCs及易降解有机污染物的去除。

背景技术

随着石油化工企业的快速发展，对油田的开采力度也不断加大，而在石油的开采、运输、精炼和储存过程中的跑、冒、滴、漏等情况都会产生大量的含油污泥，并且，随着油田的深度开采，采出的原油中的含泥水量也会越来越高。这些含油污泥通常包含水、油、VOCs、沉积物、重金属和其他有毒有害的固体物质，若不及时进行处理，土壤中的油和其他有毒有害物质会透过包气带，向下扩散到地下水中，从而对地下水造成污染。

目前，对含油污泥的处理主要包括物理法(高温分解、高温蒸汽法、溶剂萃取法等)、化学法(加氯氧化、臭氧氧化、湿空气氧化等)和生物修复(微生物修复和植物修复)。其中传统的物理、化学修复方法往往费用较高，并且会破坏污染场地的理化性质，造成环境的二次污染，难以应用于大型的油田或污染程度较轻的土壤，而生物修复是一种低能耗、高效和环境安全的修复技术，其中微生物修复技术由于其处理效果显著，无二次污染的特点受到国内外业界人士的普遍关注和重视。一些行之有效的工艺、菌株等已应用于工程实践中。

曝气-气相抽提技术是近年来兴起的专门治理VOCs(挥发性有机化合物)的修复技术，是目前去除土壤中VOCs最有效的方法之一。其中气相抽提技术为20世纪美国兴起的专门治理VOCs的修复技术，全美有27％“超级基金”案例应用，还将其作为去除土壤中VOCs的一种标准处理方法。但是，由于目前的曝气-气相抽提技术所采用的设备都是固定式的，只能固定在某地进行处理，导致运送污染土壤成本高，临时搬迁设备困难，不能灵活地处理少量的污染土壤。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置及方法，以期至少部分地解决上述技术问题中的至少之一。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供了一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，包括储料单元、曝气-抽提单元和搅拌单元；其特征在于：

储料单元，固定在一可移动车辆上；所述储料单元包括搅拌罐，搅拌罐上部设置进料口，用于向搅拌罐中进料，以及加入所需的微生物菌液；所述搅拌罐下部设置卸料口，用于卸出处理好的含油污泥；

曝气-抽提单元，分为曝气单元和抽提单元；其中，曝气单元包括空气压缩机和曝气管道，所述空气压缩机位于所述可移动车辆的车头与搅拌罐间的可移动车辆上，所述曝气管道连接空气压缩机及搅拌罐的上部；抽提单元连接于搅拌罐顶部，用于对搅拌罐内气体进行抽提和尾气检测；

搅拌单元，用于对搅拌罐中的含油污泥进行机械搅拌。

作为本发明的另一个方面，还提供了一种采用如上所述的含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的微生物降解和曝气-抽提联合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含油污泥装入所述含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的搅拌罐中，根据设计量加入微生物菌液，关闭进料口；

顺时针旋转绞龙，使含油污泥与微生物菌液充分混合，搅拌一段时间后关闭转动绞龙的电机；

打开曝气阀门，启动空气压缩机，同时开启抽提单元开始抽提；对搅拌罐内气体的温度、气压进行监测；

顺时针旋转绞龙，使微生物在搅拌罐中与含油污泥中的污染物充分反应；实时监测搅拌灌中的气压及氧气含量，当气压过低或氧气含量过低时，自动调节曝气阀门，加快进气速度；

在抽提室进行搅拌罐内气体抽提，气体经过管道送至尾气处理室中，再经过活性炭装置对尾气进行处理，将抽提后的气体送至尾气检测室，经检测合格，确保尾气达标后排放。

基于上述技术方案可知，本发明的联合处理装置和方法具有如下有益效果：

(1)可以通过微生物降解技术将原油开采、油田集输和炼油加工等过程中跑、冒、滴、漏所产生的含油污泥进行有效降解和修复，通过曝气-抽提技术可以有效地处理微生物降解石油类污染物时产生的VOCs等有毒有害气体；所述的联合处理装置为车载式装置，可以快速前往受污染的油田，对场地内的含油污泥进行有效、便捷地处理，可为受面积较大或地理位置影响的油田产生的含油污泥，提供有效、便捷的处理；

(2)将微生物降解和曝气-抽提技术相结合，可使含油污泥的降解更充分，并且有效减少含油污泥处理时产生的VOCs等有毒有害气体。

附图说明

图1为本发明的车载式含油污泥微生物-曝气联合处理装置。

附图标记说明：

1、尾气检测室；2、抽提室；3、尾气处理室；4、搅拌罐；5、绞龙；6、出料口；7、进料口；8、曝气阀门；9、曝气管道；10、电机；11、曝气室；12、主轴；13、自动监测装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明公开了一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，该联合处理装置包括储料单元、曝气-抽提单元和搅拌单元；其中，该联合处理装置安装在汽车上，在有效降解含油污泥中挥发性有机物的同时还能随时随地前往各种场地进行工作，处理范围更广。

在该联合处理装置中，储料单元，通过底座固定在后车厢上，上部连通进料口，可向搅拌罐中进料，并加入所需的微生物菌液；下部连通卸料口，可将处理好的含油污泥卸出。

曝气-抽提单元，分为曝气单元和抽提单元，通过曝气管道使位于搅拌罐与车头之间的空气压缩机与搅拌罐相连，根据所处理的含油污泥成分确定气体成分配比，根据室外条件和微生物降解所需条件确定气体温度和含量；抽提单元位于搅拌罐上部，该装置上部为废气检测罐，中部为抽气罐，下部为废气处置罐，有利于对降解和曝气后的尾气进行处理和检测。

搅拌单元，通过空气压缩机上方独立的电机与搅拌罐中的绞龙相连，对处理过程中的含油污泥进行机械搅拌，利于微生物对含油污泥中石油类污染物的降解。

该车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置还包括尾气处理检测装置，用于对气提进行采样检测，以间接确定土壤污染物的去除效果。

该可移动车辆可以为平板货车，该车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置安装在平板货车的后车厢平板上，能够根据需要随时前往各种场地进行含油污泥处理工作。

搅拌单元包括位于搅拌罐内部的绞龙及搅拌罐外部给绞龙提供动力的电机，该电机可以位于空气压缩机上方，以节约空间。

抽提单元共包含三层，从上至下依次为尾气检测室、抽提室和尾气处理室。其中，尾气检测室、抽提室和尾气处理室之间均设置有隔层。尾气检测室内设置有采气装置。尾气检测室、抽提室和尾气处理室之间通过管道连接。尾气处理室内设置有活性炭装置。

搅拌罐上设置有自动检测装置，该自动检测装置检测的项目包括温度、湿度、气压和/或搅拌罐内的pH值。

曝气管道与空气压缩机之间设置有曝气阀门，由该曝气阀门控制曝气量。

本发明还公开了一种采用如上所述的含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的微生物降解和曝气-抽提联合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含油污泥装入所述含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的搅拌罐中，根据设计量加入微生物菌液，关闭进料口；

顺时针旋转绞龙，使含油污泥与微生物菌液充分混合，搅拌一段时间后关闭转动绞龙的电机；

打开曝气阀门，启动空气压缩机，同时开启抽提单元开始抽提；对搅拌罐内气体的温度、气压进行监测；

顺时针旋转绞龙，使微生物在搅拌罐中与含油污泥中的污染物充分反应；实时监测搅拌灌中的气压及氧气含量，当气压过低或氧气含量过低时，自动调节曝气阀门，加快进气速度；

在抽提室进行搅拌罐内气体抽提，气体经过管道送至尾气处理室中，再经过活性炭装置对尾气进行处理，将抽提后的气体送至尾气检测室，经检测合格，确保尾气达标后排放。

其中，该联合处理方法在含油污泥中的有机污染物降解完毕后，还包括打开出料口，逆时针旋转绞龙，将处理好后的污泥排出搅拌罐的步骤。

下面结合说明书附图，对本发明的具体实施方式做进一步的说明。

如图1所示，本发明提供了一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，包括储料装置、曝气-抽提装置和搅拌装置。该储料装置包括搅拌罐4、进料口7、出料口6和自动监测装置13；该曝气-抽提装置包括曝气室11、曝气管道9、曝气阀门8、尾气处理室3、抽提室2和尾气检测室1；该搅拌装置包括主轴12、绞龙5和电机10，其中电机10为双向旋转电机。抽提装置位于搅拌罐4的左上方，共三层，从上至下第一层为尾气检测室1，安装有气体监测装置，用以检测尾气中有害气体含量；第二层为抽提室2，用以对搅拌罐4中产生的废气进行抽提；第三层为尾气处理室3，安装有活性炭处理装置，用于对搅拌罐4中产生的废气进行吸附处理。曝气室11内含鼓风机(空气压缩机)，位于车头与搅拌罐4之间，由曝气管道9与搅拌罐4相连，由曝气阀门8控制曝气量。绞龙5和主轴12位于搅拌罐4内，与电机10相连，由电机控制搅拌时间、搅拌速度和搅拌方向。

本发明装置在使用时：

进料：打开进料口7，将含油污泥倒入搅拌罐4，再将微生物菌液通过进料口7加入搅拌罐4中，关闭进料口7，打开电机10，顺时针旋转绞龙5，使含油污泥与微生物溶液充分混合，搅拌一段时间后，关闭电机10。

曝气-抽提：打开曝气阀门8，打开曝气室11中的鼓风机，同时开启抽提室2中的抽提装置开始抽提。自动监测装置13对搅拌罐内气体温度、气压进行监测。

搅拌：开启电机10，使主轴12连带绞龙5顺时针搅拌，使微生物在搅拌罐4中与含油污泥中的污染物充分反应。自动监测装置13实时监测搅拌灌中的气压、温度和氧气含量，当气压过低或氧气含量过低时，自动调节曝气阀门8，使气体进入更快。

尾气处理：抽提出的气体经过尾气处理室3中的活性炭装置对尾气进行处理，再进入尾气检测室1中，确保尾气达标后排放。

出料：含油污泥中的有机污染物降解完毕后，关闭电机10，打开出料口6，开启电机10，使绞龙5逆向旋转，在绞龙5的螺旋旋转辅助下，使处理好后的污泥排出搅拌罐4。排出完毕后，关闭电机10，关闭出料口6，结束搅拌。

本发明在使用时需注意：

在应用本装置对含油污泥进行处理之前，需对含油污泥的组分进行测定，根据其主要污染物类型确定微生物类型、微生物投放量、曝气气体各组分比例和温度、搅拌时长等参数。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和具体实施方式。应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，包括储料单元、曝气-抽提单元和搅拌单元；其特征在于：

储料单元，固定在一可移动车辆上；所述储料单元包括搅拌罐，搅拌罐上部设置进料口，用于向搅拌罐中进料，以及加入所需的微生物菌液；所述搅拌罐下部设置卸料口，用于卸出处理好的含油污泥；

曝气-抽提单元，分为曝气单元和抽提单元；其中，曝气单元包括空气压缩机和曝气管道，所述空气压缩机位于所述可移动车辆的车头与搅拌罐间的可移动车辆上，所述曝气管道连接空气压缩机及搅拌罐的上部；抽提单元连接于搅拌罐顶部，用于对搅拌罐内气体进行抽提和尾气检测；

搅拌单元，用于对搅拌罐中的含油污泥进行机械搅拌。

2.根据权利要求1所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述可移动车辆为平板货车，所述车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置安装在所述平板货车的后车厢平板上，能够根据需要随时前往各种场地进行含油污泥处理工作。

3.根据权利要求1所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述搅拌单元包括位于搅拌罐内部的绞龙及搅拌罐外部给绞龙提供动力的电机，所述电机位于空气压缩机上方。

4.根据权利要求1所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述抽提单元共包含三层，从上至下依次为尾气检测室、抽提室和尾气处理室。

5.根据权利要求4所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述尾气检测室、抽提室和尾气处理室之间均设置有隔层；

作为优选，所述尾气检测室内设置有采气装置。

6.根据权利要求5所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述尾气检测室、抽提室和尾气处理室之间通过管道连接；

作为优选，所述尾气处理室内设置有活性炭装置。

7.根据权利要求1所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述搅拌罐上设置有自动检测装置，所述自动检测装置检测的项目包括温度、湿度、气压和/或搅拌罐内的pH值。

8.根据权利要求1所述的车载式含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置，其特征在于，所述曝气管道与空气压缩机之间设置有曝气阀门，由所述曝气阀门控制曝气量。

9.一种采用如权利要求1～8任一项所述的含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的微生物降解和曝气-抽提联合处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

将含油污泥装入所述含油污泥微生物降解和曝气-抽提联合处理装置的搅拌罐中，根据设计量加入微生物菌液，关闭进料口；

顺时针旋转绞龙，使含油污泥与微生物菌液充分混合，搅拌一段时间后关闭转动绞龙的电机；

打开曝气阀门，启动空气压缩机，同时开启抽提单元开始抽提；对搅拌罐内气体的温度、气压进行监测；

顺时针旋转绞龙，使微生物在搅拌罐中与含油污泥中的污染物充分反应；实时监测搅拌灌中的气压及氧气含量，当气压过低或氧气含量过低时，自动调节曝气阀门，加快进气速度；

在抽提室进行搅拌罐内气体抽提，气体经过管道送至尾气处理室中，再经过活性炭装置对尾气进行处理，将抽提后的气体送至尾气检测室，经检测合格，确保尾气达标后排放。

10.根据权利要求9所述的微生物降解和曝气-抽提联合处理方法，其特征在于，所述联合处理方法在含油污泥中的有机污染物降解完毕后，还包括打开出料口，逆时针旋转绞龙，将处理好后的污泥排出搅拌罐的步骤。