一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置

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1.本实用新型涉及油泥处理技术领域，尤其涉及一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置。

背景技术：

2.近年来，由于工业化进程的不断加快，人们对原油的需求也急剧增加。含油污泥是油田开发生产过程中，在钻井、压裂、试采、作业、原油处理、原油储运等方面产生的主要污染物之一。油泥是石油工业产生的一种固体乳化废弃物，一般由水、原油和固体颗粒物组成。油泥中主要成分是不可再生资源—原油，原油中存在的有机化合物，最常见的是烷烃，烯烃，环状烯烃，苯，甲苯，乙苯，二甲苯和多环芳烃和苯酚。若不经处理直接排放，将会对生产区域和周边环境造成不同程度的影响，因此，一定要对油泥进行处理，以减少对环境的污染。
3.目前，土壤石油烃污染的修复技术主要有物理法、化学法和生物法，其中，化学—微生物联合修复技术是通过化学手段对石油烃污染物质进行预处理，而对于油泥而言，通常用催化氧化技术使土壤中难降解的石油烃大分子转化为小分子物质或二氧化碳和水等无机物，降低毒性并增大微生物可利用性，使微生物能够更容易的降解污染物质。
4.经过化学氧化剂处理过后的油泥不一定适合微生物的生长，为了保证微生物的活性，要控制油泥的ph及温度，同时要保持一定的氧气浓度和适当的土壤孔隙率，而现有的油泥处理装置在调整温度、氧气浓度、含水率及ph等方面处理方式不便且具有一定的滞后性，这使得微生物的活性难以保持最佳状态，在联合修复时处理油泥效果不佳，因此，通过实时调整油泥参数提高化学—微生物联合修复油泥的效果是亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

5.本实用新型针对现有油泥处理装置中存在效果不佳的问题，提出了一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置。
6.本实用新型的技术方案为：一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，包括安装基座，以及设置在所述安装基座上的油泥处理单元；
7.所述油泥处理单元包括处理罐，分别设置在所述处理罐内的ph调节及氧化处理模块、温度调节模块、曝气模块以及设置在所述处理罐内部用于对所述ph调节及氧化处理模块以及所述曝气模块进行辅助的搅拌模块；
8.所述ph调节及氧化处理模块包括设置在所述处理罐内壁的ph传感器，分别设置在所述处理罐上且能够通入所述处理罐内部的进料口、蠕动泵，以及设置在所述进料口一端的喷淋头；所述进料口另一端能够分别与氧化剂储液罐、酸性试剂储液罐、碱性试剂储液罐连接，所述蠕动泵另一端能够与菌液罐连接；
9.所述温度调节模块包括设置在所述处理罐上的智能温控器，设置在所述处理罐内壁且与所述智能温控器连接的温度传感器，以及多个分别能够与所述温度传感器连接的加
热棒；其中，多个加热棒能够保证油泥受热均匀，智能温控器上设置有按键，可以调整加热棒温度介于0～60℃之间。
10.所述曝气模块包括能够螺纹连接在所述处理罐内壁的气管，设置在所述处理罐上且与所述气管进气端连通的气泵，以及设置在所述处理罐内部对氧气浓度进行实时监测的氧气浓度检测仪；所述进气管上均匀间隔设置有多组气孔；
11.其中，在使用曝气装置时，气管螺纹连接在处理罐内壁，在不使用曝气装置时，可以将进气端封堵以避免油泥漏出；
12.所述搅拌模块包括转动设置在所述处理罐内部的搅拌轴，多个依次间隔设置在所述搅拌轴上的搅拌组，以及用于向所述搅拌轴提供转动动力的驱动电机。
13.进一步的，所述处理罐包括壳体，设置所述壳体上的密封槽，能够安装在所述壳体上端的上盖，以及设置在所述壳体后端的后盖；
14.说明：活动安装在壳体上的上盖以及后盖便于使用者随时观察罐体内部的工作情况，密封槽对罐体进行密封，保证罐体内部的气压稳定，进一步使得微生物活性保持在最佳状态，从而有效提高油泥修复效果。
15.进一步地，所述上盖内侧分别设置有与所述密封槽结构对应的密封卡块，所述上盖中央设置有多个紫外线灯，所述上盖外侧设置有提拉把手；
16.说明：多个紫外线灯能够充分对罐体内部进行杀菌，可以有效避免土著微生物与外源微生物出现拮抗现象，密封卡块与密封槽配合使用对罐体进行密封，提拉把手更加便于使用者操作与观察。
17.进一步地，所述后盖包括设置在所述壳体内壁上的转向轴，安装在所述转向轴上的后盖本体，以及设置在所述后盖本体上的锁控单元；
18.说明：通过固定旋转结构既能实现后盖密封，同时便于修复结束后样品的倾倒，进一步提高修复效率。
19.更进一步地，所述锁控单元包括安装座，设置在所述壳体上的锁扣，以及一端安装在所述安装座上的转动把手，所述转动把手另一端能够活动设置在所述锁扣中；
20.说明：通过调节转动把手的转动角度实现与锁扣之间的连接与断开，不仅便于操作，同时能够实现后盖的转动，进而对修复结束后的样品处理。
21.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型整体结构设计合理，通过设置在处理罐内部的ph调节及氧化处理模块、温度调节模块、搅拌模块、曝气模块实现对油泥ph、温度、氧气浓度以及土壤孔隙率的快速调节，以进一步保证微生物的活性，进一步提高修复效果，本实用新型整体结构简单，制造成本低，处理效果好，适合大量推广。
附图说明
22.图1是本实用新型实施例1的结构示意图；
23.图2是本实用新型实施例1的内部结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例1上盖的结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例2的后盖结构示意图。
26.其中，1-安装基座、2-油泥处理单元、21-处理罐、211-壳体、212-密封槽、213-上盖、2131-密封卡块、2132-紫外线灯、2133-提拉把手、214-后盖、2140-转向轴、2141-后盖本
体、2142-安装座、2143-锁扣、2144-转动把手、22-ph调节及氧化处理模块、220-ph传感器、221-进料口、222-蠕动泵、223-喷淋头、23-温度调节模块、231-智能温控器、232-温度传感器、233-加热棒、24-曝气模块、241-气管、2411-气孔、242-气泵、25-搅拌模块、251-搅拌轴、252-搅拌组。
具体实施方式
27.实施例1
28.如图1、图2所示一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，包括安装基座1，以及设置在安装基座1上的油泥处理单元2；
29.油泥处理单元2包括处理罐21，分别设置在处理罐21内的ph调节及氧化处理模块22、温度调节模块23、曝气模块24以及搅拌模块25；
30.处理罐21包括壳体211，设置壳体211上的密封槽212，能够安装在壳体211上端的上盖213，以及设置在壳体211后端的后盖214；
31.如图3所示，上盖213内侧分别设置有与密封槽212结构对应的密封卡块2131，上盖中央设置有7个紫外线灯2132，上盖213外侧设置有提拉把手2133；其中，上盖前侧还设置有开关按键，所述开关按键与紫外线灯2132电连接；
32.如图2所示，ph调节及氧化处理模块22包括分别设置在处理罐21上的ph传感器220，分别设置在处理罐21上且能够通入处理罐21内部的进料口221、蠕动泵222，以及设置在进料口221一端的喷淋头223；进料口221另一端能够分别与氧化剂储液罐、酸性试剂储液罐、碱性试剂储液罐连接，蠕动泵222另一端能够与菌液罐连接；
33.温度调节模块23包括设置在处理罐21上的智能温控器231，设置在处理罐21内壁且与智能温控器231连接的温度传感器232，以及3个分别能够与温度传感器232连接的加热棒233；
34.曝气模块24包括螺纹连接在处理罐21内部的气管241，设置在处理罐21上且与气管241进气端连通的气泵242，以及设置在处理罐21内部对氧气浓度进行实时监测的氧气浓度检测仪；进气管241上均匀间隔设置有5组气孔2411，每组气孔2411包含4个；
35.其中，螺纹连接的方式为：气管241通过设置在后盖214内壁上的螺纹连接管与气泵242连通，气管241内部设置有螺纹；其中，螺纹连接管的长度需小于处理罐21的宽度；
36.搅拌模块25包括转动设置在处理罐21内部的搅拌轴251，5个依次间隔设置在搅拌轴251上的搅拌组252，以及用于向搅拌轴251提供转动动力的驱动电机；其中，每个搅拌组252包括4个搅拌叶，驱动电机可以根据使用者需求对搅拌轴251的转速进行调节；
37.另外：安装基座1的一端分别设置有搅拌按键、蠕动泵按键以及喷洒按键，安装基座1的另一端分别设置有曝气按键以及计时器；其中，搅拌按键与驱动电机电连接；蠕动泵按键与蠕动泵电连接；喷洒按键与喷淋头电连接；曝气按键与气泵电连接；
38.需要说明的是：本实施例中的喷淋头221、智能温控器231、温度传感器232、加热棒233、ph传感器241、蠕动泵242、气泵以及驱动电机均采用市售。
39.本实施例的工作原理为：先打开紫外线灯2132对处理罐21内部进行初步杀菌，30分钟后通过开关按键控制紫外线灯2132停止工作，将待处理油泥倒入处理罐21，通过按压搅拌按键启动电机，转动搅拌轴251，带动设置在搅拌轴251上的搅拌组252转动，对油泥进
行旋转粉碎，打开进料口221向处理罐21内通入氧化剂溶液然后按压喷淋按键使得氧化剂溶液从另一端的喷淋头223喷出至油泥表面，通过处理罐21内部的温度传感器232、ph传感器220分别对罐内油泥的温度、ph进行监测，然后根据温度监测结果通过智能温控器231对3个加热棒233进行调整，保证油泥受热均匀，根据ph检测结果将进料口221与对应的酸性试剂储液罐或碱性试剂储液罐进行连接，再次通过喷淋头223向罐内喷入酸性或碱性试剂，以保证罐内温度满足微生物的活性达到最佳状态，然后通过按压蠕动泵按键开启蠕动泵222，向罐内通入水和菌液，再次通过按压搅拌按键启动电机，转动搅拌轴251，带动设置在搅拌轴251上的搅拌组252转动，对油泥进行充分搅拌，菌液在搅拌过程中会对石油进行降解，发酵过程中也会损失大量热，此时再次通过温度传感器232对处理罐21内的温度进行监测，并通过智能温控器231对处理罐21内部的温度再次调整，然后根据氧气浓度检测仪检测结果实时对曝气模块24的运行进行调整，当需要补充氧气时，通过按压曝气按键打开曝气模块24，让空气通过气管241流入并沿各气孔2411排出，及时补充氧气，同时保证了微生物的活性进一步提高处理效率，处理结束后，关闭气泵242，取下气管241，然后将油泥从后盖214倒出；最后通过蠕动泵通入水溶液并对处理罐进行清洗，便于下次实验。
40.需要说明的是：以上步骤可根据实际情况进行调整(重复某一步骤或调整处理顺序)；实验人员可事先检测土著微生物与外源微生物之间的关系，若产生拮抗作用可充分利用紫外线灯对土著微生物进行杀除，搅拌频率可为2d一次，实验人员根据具体微生物的性质调整对应合适的土壤孔隙率、氧气浓度、ph值、温度值以及含水率，其中，温度尽量调整在40～60℃，含水率尽量控制在30～40％左右，ph值尽量控制在7～9。
41.实施例2
42.与实施例1不同的是，如图4所示，后盖214包括设置在壳体211内壁上的转向轴2140，安装在转向轴2140上的后盖本体2141，以及设置在后盖本体2141上的锁控单元。锁控单元包括安装座2142，设置在壳体211上的锁扣2143，以及一端安装在安装座2142上的旋转把手2144；旋转把手2144另一端能够活动设置在锁扣2143中；
43.本实施例的工作原理为：化学-微生物联合修复处理后，通过调节转动把手2144的转动角度实现把手2144与锁扣2143之间的连接与断开，同时向外拉转动把手2144使得后盖214绕转向轴2140旋转，进而实现对修复结束后的样品倾倒处理。

技术特征：

1.一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，其特征在于，包括安装基座(1)，以及设置在所述安装基座(1)上的油泥处理单元(2)；所述油泥处理单元(2)包括处理罐(21)，分别设置在所述处理罐(21)内的ph调节及氧化处理模块(22)、温度调节模块(23)、曝气模块(24)以及设置在所述处理罐(21)内部用于对所述ph调节及氧化处理模块(22)以及所述曝气模块(24)进行辅助的搅拌模块(25)；所述ph调节及氧化处理模块(22)包括设置在所述处理罐(21)内壁的ph传感器(220)，分别设置在所述处理罐(21)上且能够通入所述处理罐(21)内部的进料口(221)、蠕动泵(222)，以及设置在所述进料口(221)一端的喷淋头(223)；所述进料口(221)另一端能够分别与氧化剂储液罐、酸性试剂储液罐、碱性试剂储液罐连接，所述蠕动泵(222)另一端能够与菌液罐连接；所述温度调节模块(23)包括设置在所述处理罐(21)上的智能温控器(231)，设置在所述处理罐(21)内壁且与所述智能温控器(231)连接的温度传感器(232)，以及多个分别能够与所述温度传感器(232)连接的加热棒(233)；所述曝气模块(24)包括能够活动设置在所述处理罐(21)上的气管(241)，设置在所述处理罐(21)上且与所述气管(241)进气端连通的气泵(242)，以及设置在所述处理罐(21)内部对氧气浓度进行实时监测的氧气浓度检测仪；所述气管(241)上均匀间隔设置有多组气孔(2411)；所述搅拌模块(25)包括活动设置在所述处理罐(21)内部的搅拌轴(251)，多个依次间隔设置在所述搅拌轴(251)上的搅拌组(252)，以及用于向所述搅拌轴(251)提供转动动力的驱动电机。2.根据权利要求1所述的一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，其特征在于，所述处理罐(21)包括壳体(211)，设置所述壳体(211)上的密封槽(212)，能够安装在所述壳体(211)上端的上盖(213)，以及设置在所述壳体(211)后端的后盖(214)。3.根据权利要求2所述的一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，其特征在于，所述上盖(213)内侧分别设置有与所述密封槽(212)结构对应的密封卡块(2131)，所述上盖中央设置有多个紫外线灯(2132)，所述上盖(213)外侧设置有提拉把手(2133)。4.根据权利要求2所述的一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，其特征在于，所述后盖(214)包括设置在所述壳体(211)内壁上的转向轴(2140)，安装在所述转向轴(2140)上的后盖本体(2141)，以及设置在所述后盖本体(2141)上的锁控单元。5.根据权利要求4所述的一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，其特征在于，所述锁控单元包括安装座(2142)，设置在所述壳体(211)上的锁扣(2143)，以及一端安装在所述安装座(2142)上的转动把手(2144)；所述转动把手(2144)另一端能够活动设置在所述锁扣(2143)中。

技术总结

本实用新型公开了一种化学-微生物联合修复技术处理油泥的专用实验装置，包括安装基座，以及设置在所述安装基座上的油泥处理单元；本实用新型整体结构设计合理，通过设置在处理罐内部的pH调节及氧化处理模块、温度调节模块、搅拌模块、曝气模块实现对油泥pH、温度、氧气浓度以及土壤孔隙率的调节，以进一步保证微生物的活性，从而提高修复效果，本实用新型整体结构简单，制造成本低，处理效果好，适合大量推广。量推广。量推广。