一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置

技术领域

本发明属于油泥处理技术领域，具体是一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置。

背景技术

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(PAHs)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。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。

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，因此在联合修复时处理油泥效果不佳，因此，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。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明提供了一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置。

本发明的技术方案是：一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置，包括上端设有添加口的处理主体、设于所述处理主体内的试剂喷淋组件、曝气组件、联合检测调节组件、搅拌组件；所述处理主体内由上至下设有多个处理腔，且相邻两个所述处理腔之间通过中间设有卡接口的分割安装板隔开，所述卡接口内设有卡接盛放板，所述卡接盛放板左右两侧分别通过转动轴与卡接口内壁转动连接，且所述转动轴通过微型电机驱动，处理主体底端设有出料口，卡接盛放板内设有重力传感器；

所述试剂喷淋组件包括设于每个处理腔内壁一侧的第一剪叉折叠架、设于所述第一剪叉折叠架上远离处理腔内壁一侧的喷淋盘、设于处理腔内的第一绕线辊、设于处理腔外的盛放箱体、缠绕于所述第一绕线辊上且一端与喷淋盘连接以及另一端与所述盛放箱体连接的输液软管，所述输液软管与盛放箱体的连接处设有抽液泵；

所述曝气组件包括沿水平方向设于卡接盛放板内且上端设有贯穿卡接盛放板的多个曝气嘴的第一通气主管、设于处理腔外部的气泵、设于分割安装板内且一端与所述气泵连接以及另一端与所述第一通气主管相对分布的第二通气主管、分别设于第一通气主管和第二通气主管相对侧且对称分布的T型折叠软管，两个所述T型折叠软管相对侧均设有电磁铁，且位于第一通气主管处的T型折叠软管与卡接盛放板侧壁之间设有回弹弹簧；

所述联合检测调节组件包括设于各处理腔内壁的用于温度检测的温度传感器、向处理腔加热的加热棒、检测处理腔内氧气浓度的氧气传感器、检测油泥酸碱度的pH传感器，所述搅拌组件设于处理腔内且位于卡接盛放板上端位置处。

进一步地，所述处理主体左右两侧均铰接有保护盖板，所述保护盖板上设有抽拉把手和透明观察窗口，所述处理主体内且位于所述添加口下端处设有振动筛。

说明：通过保护盖板将位于处理主体左右两侧的各种元件进行保护，避免因碰撞造成损坏，提高装置的使用安全性，通过观察窗口的设置，方便工作人员直观了解上述元件的运行状态，通过振动筛的设置，方便含油污泥均匀的分散，避免油泥堆积，提高油泥处理效果。

进一步地，所述处理主体底端设有支撑基座，所述支撑基座底端设有滑动轮，处理主体侧壁设有推动扶手，所述推动扶手为可收缩结构。

说明：通过滑动轮和推动扶手的设置，方便装置整体的移动，同时，通过可伸缩结构的设置，使推动扶手在未使用时被压缩，节省放置空间。

进一步地，所述处理主体底端为倒梯形结构，所述出料口位于该倒梯形结构结构的短边中心处，且出料口处设有限流缓冲箱，所述限流缓冲箱侧壁与支撑基座连接，且限流缓冲箱底端设有阀门，限流缓冲箱内壁左右两侧设有电动推料板。

说明：通过将处理主体底端设置为倒梯形结构，可方便处理后的油泥的排出，避免在处理主体内堆积，造成处理主体内部污染，通过限流缓冲箱的设置，对污泥的下落速率进行缓冲，避免在处理主体底端发生堆积，造成堵塞。

进一步地，每个所述曝气嘴外部设有防护罩，所述防护罩包括设于曝气嘴外部的防护筒、沿周向铰接于所述防护筒上端且相互抵接的多个防护阀瓣、设于各个所述防护阀瓣之间且与防护阀瓣内壁连接的褶皱散流网，防护阀瓣边沿处设有密封条。

说明：通过相互抵接的多个防护阀瓣在曝气嘴外部形成单向封闭结构，保证第一通气主管内部气流流出的同时，避免了外部油泥进入曝气嘴造成堵塞，影响曝气工作的正常进行。

进一步地，所述搅拌组件包括对称设于处理腔前后两侧的调节安装架、设于调节安装架上的多个搅拌辊、驱动所述搅拌辊转动的驱动马达，所述调节安装架包括设于处理腔内壁的第二剪叉折叠架、设于所述第二剪叉折叠架上且与处理腔内壁相对一侧的两个调节框、设于两个所述调节框之间的第一动伸缩杆，多个搅拌辊沿两个调节框长度方向设置。

说明：通过第一动伸缩杆的伸缩调节搅拌辊的水平位置，通过第二剪叉折叠架调节搅拌辊的前后位置，方便搅拌辊对油泥进行充分搅拌，提高搅拌效果。

更进一步地，所述第二剪叉折叠架与处理腔内壁之间设有安装固定板，且所述安装固定板上且对应第二剪叉折叠架位置处设有滑动竖槽，且第二剪叉折叠架通过滑动竖块与所述滑动竖槽滑动连接，所述滑动竖槽内设有驱动滑动竖块上下滑动的第二电动伸缩杆。

说明：通过第二电动伸缩杆驱动滑动竖块在所述滑动竖槽内上下滑动，以此来调节搅拌辊与卡接盛放板之间的上下距离，方便搅拌辊对油泥进行充分搅拌，提高搅拌效果。

进一步地，还包括清洁吹扫组件，所述清洁吹扫组件包括设于每个处理腔内且与所述第一剪叉折叠架相对分布的第三剪叉折叠架、设于所述第三剪叉折叠架上远离处理腔内壁一侧的喷气吹扫盘、设于处理腔内的第二绕线辊、设于处理腔外的鼓风机、缠绕于所述第二绕线辊上且一端与喷气吹扫盘连接以及另一端与所述鼓风机连接的喷气软管。

说明：当清洁吹扫组件使用时，通过第一剪叉折叠架的折叠和展开使喷气吹扫盘在卡接盛放板上端左右移动，同时，启动鼓风机，通过鼓风机、喷气软管向处理腔内通入高压气体，从而对处理腔内部吹扫清洁，提高处理腔内部清洁度。

更进一步地，所述第一绕线辊和所述第二绕线辊与处理腔内壁的连接处均设有阻尼器。

说明：通过阻尼器的设置，方便第一绕线辊和第二绕线辊的回转，加速输液软管和喷气软管收纳缠绕。

本发明还公开了一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、除位于最底端的处理腔所对应的微型电机之外，打开剩余所有微型电机，通过微型电机驱动对应的转动轴转动，使卡接盛放板在对应卡接口内发生旋转，此时，相邻两个处理腔之间通过卡接口连通，然后，通过添加口将含油污泥添加至振动筛上，并通过振动筛的作用使其均匀的散落在位于最底端的处理腔内所对应的卡接盛放板上端，接着，由下至上依次间隔启动微型电机，通过微型电机驱动转动轴反转，使卡接盛放板重新与对应的卡接口闭合，即含油污泥由下至上依次散落至每个卡接盛放板上，且散落在卡接盛放板上的含油污泥重量由对应的重力传感器检测；

S2、向电磁铁通电，使向相对分布的两个电磁铁之间相互吸引，而相对分布的两个T型折叠软管之间通过电磁铁的吸力作用连接，此时，第一通气主管和第二通气主管相互连通，启动气泵，通过气泵将外部空气抽入第一通气主管和第二通气主管内，然后，经曝气嘴喷出并均匀分散在各个处理腔内，当空气从曝气嘴喷出时，会将相互抵接的防护阀瓣冲散开，而褶皱散流网在各个防护阀瓣的拉力作用下会展开，使空气被进一步分散；

S3、向各个盛放箱体内添加氧化剂，启动抽液泵，通过抽液泵将氧化剂经输液软管、喷淋盘喷洒至对应的卡接盛放板上端的含油污泥内，在喷洒的过程中，可通过第一剪叉折叠架的作用，使喷淋盘在对应的卡接盛放板上端左右移动，使氧化剂均匀的喷洒在含油污泥内；

S4、启动第二电动伸缩杆，通过第二电动伸缩杆的伸缩作用使滑动竖块在滑动竖槽内上下移动，从而调节搅拌辊在竖直方向的位置，然后，启动第一动伸缩杆，通过第一动伸缩杆的伸缩作用调节各个搅拌辊在水平方向的位置，使搅拌辊与曝气嘴间隔设置，通过驱动马达的作用，使各搅拌辊发生转动，从而对氧化剂和含油污泥进行搅拌，并对含油污泥内的污染物进行降解；

S5、当各个盛放箱体内的氧化剂添加完后，向盛放箱体内添加微生物菌剂，重复步骤S3和步骤S4的过程，使微生物菌剂与含油污泥充分混匀，利用微生物菌剂对含油污泥内的难降解的石油烃大分子再次降解，在微生物菌剂降解的过程中，通过温度传感器检测各处理腔内的温度，并通过加热棒调节温度，通过氧气传感器检测处理腔内的氧气浓度，并与曝气组件配合使用，通过pH传感器检测含油污泥的pH值，并通过添加口添加试剂进行调节；

S6、向电磁铁断电，在回弹弹簧的作用下，使第一通气主管和第二通气主管分离，启动微型电机，通过微型电机驱动对应的转动轴转动，使卡接盛放板在对应卡接口内发生旋转，使所有卡接盛放板上处理后的含油污泥被倾倒至处理主体底端，此时，打开阀门，使处理后的油泥落入限流缓冲箱内，并经阀门落下，还可通过电动推料板的作用将限流缓冲箱内的污泥推出，避免堆积。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置，通过在处理主体内的各个处理腔内设置可旋转的卡接盛放板，使油泥被同步分批处理，可提高油泥处理效果，避免堆积，同时，通过能够调节喷洒区域的试剂喷淋组件的设置，方便将氧化剂和微生物菌剂均匀地喷洒在油泥各处，对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；通过曝气组件的设置，在保证曝气工作正常进行的前提下，通过相互抵接的多个防护阀瓣在曝气嘴外部形成单向封闭结构，保证第一通气主管内部气流流出的同时，避免了外部油泥进入曝气嘴造成堵塞；通过联合检测调节组件的设置，可对油泥的温度、含氧量、pH值进行实时检测，保证了微生物的活性，提高了油泥的降解效果；本发明的搅拌组件在未使用时，紧贴处理主体内壁，不影响其他部件的正常运行，当使用时，可在三维方向上调节其与卡接盛放板之间的距离，大大提高了搅拌速率，更进一步地提高了油泥处理效果；本发明的利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置对含油污泥进行化学—微生物联合修复，防止后续排放对环境的污染，具有安全环保，处理效果好，效率高的优点，适合大量推广。

附图说明

图1是本发明的外部结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的图2中A处放大图；

图4是本发明的图2中B处放大图；

图5是本发明的图2中C处放大图；；

图6是本发明的曝气组件在分割安装板上的安装示意图；

图7是本发明的防护罩的结构示意图；

图8是本发明的搅拌组件在处理腔内安装时的侧视图：

图9是本发明的搅拌组件在处理腔内安装时的主视图；

图10是本发明的搅拌组件在处理腔内安装时的俯视图；

其中，1-处理主体、10-添加口、11-处理腔、12-分割安装板、120-卡接口、121-卡接盛放板、122-转动轴、123-微型电机、124-重力传感器、13-出料口、14-保护盖板、140-抽拉把手、141-透明观察窗口、15-振动筛、16-支撑基座、160-滑动轮、161-推动扶手、17-限流缓冲箱、171-阀门、172-电动推料板、2-试剂喷淋组件、20-第一剪叉折叠架、21-喷淋盘、22-第一绕线辊、23-盛放箱体、24-输液软管、240-抽液泵、3-曝气组件、30-第一通气主管、300-曝气嘴、31-气泵、32-第二通气主管、33-T型折叠软管、330-电磁铁、34-回弹弹簧、35-防护罩、350-防护筒、351-防护阀瓣、3510-密封条、352-褶皱散流网、4-联合检测调节组件、40-温度传感器、41-加热棒、42-氧气传感器、43-pH传感器、5-搅拌组件、50-调节安装架、500-第二剪叉折叠架、501-调节框、502-第一动伸缩杆、51-搅拌辊、52-驱动马达、53-安装固定板、530-滑动竖槽、531-滑动竖块、532-第二电动伸缩杆、6-清洁吹扫组件、60-第三剪叉折叠架、61-喷气吹扫盘、62-第二绕线辊、63-鼓风机、64-喷气软管、7-阻尼器。

具体实施方式

为了进一步了解本发明的内容，以下通过实施例对本发明作详细说明。

实施例1

如图1、2所示，一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置，包括上端设有添加口10的处理主体1、设于处理主体1内的试剂喷淋组件2、曝气组件3、联合检测调节组件4、搅拌组件5；处理主体1内由上至下设有两个处理腔11，且相邻两个处理腔11之间通过中间设有卡接口120的分割安装板12隔开，卡接口120内设有卡接盛放板121，卡接盛放板121左右两侧分别通过转动轴122与卡接口120内壁转动连接，且转动轴122通过微型电机123驱动，处理主体1底端设有出料口13，卡接盛放板121内设有重力传感器124；

如图2、4所示，试剂喷淋组件2包括设于每个处理腔11内壁一侧的第一剪叉折叠架20、设于第一剪叉折叠架20上远离处理腔11内壁一侧的喷淋盘21、设于处理腔11内的第一绕线辊22、设于处理腔11外的盛放箱体23、缠绕于第一绕线辊22上且一端与喷淋盘21连接以及另一端与盛放箱体23连接的输液软管24，输液软管24与盛放箱体23的连接处设有抽液泵240；

如图3、6所示，曝气组件3包括沿水平方向设于卡接盛放板121内且上端设有贯穿卡接盛放板121的5个曝气嘴300的第一通气主管30、设于处理腔11外部的气泵31、设于分割安装板12内且一端与气泵31连接以及另一端与第一通气主管30相对分布的第二通气主管32、分别设于第一通气主管30和第二通气主管32相对侧且对称分布的T型折叠软管33，两个T型折叠软管33相对侧均设有电磁铁330，且位于第一通气主管30处的T型折叠软管33与卡接盛放板121侧壁之间设有回弹弹簧34；

联合检测调节组件4包括设于各处理腔11内壁的用于温度检测的温度传感器40、向处理腔11加热的加热棒41、检测处理腔11内氧气浓度的氧气传感器42、检测油泥酸碱度的pH传感器43，搅拌组件5设于处理腔11内且位于卡接盛放板121上端位置处；

如图7所示，每个曝气嘴300外部设有防护罩35，防护罩35包括设于曝气嘴300外部的防护筒350、沿周向铰接于防护筒350上端且相互抵接的4个防护阀瓣351、设于各个防护阀瓣351之间且与防护阀瓣351内壁连接的褶皱散流网352，防护阀瓣351边沿处设有密封条3510；

如图8、9、10所示，搅拌组件5包括对称设于处理腔11前后两侧的调节安装架50、设于调节安装架50上的4个搅拌辊51、驱动搅拌辊51转动的驱动马达52，调节安装架50包括设于处理腔11内壁的第二剪叉折叠架500、设于第二剪叉折叠架500上且与处理腔11内壁相对一侧的两个调节框501、设于两个调节框501之间的第一动伸缩杆502，4个搅拌辊51沿两个调节框501长度方向设置；

第二剪叉折叠架500与处理腔11内壁之间设有安装固定板53，且安装固定板53上且对应第二剪叉折叠架500位置处设有滑动竖槽530，且第二剪叉折叠架500通过滑动竖块531与滑动竖槽530滑动连接，滑动竖槽530内设有驱动滑动竖块531上下滑动的第二电动伸缩杆532。

本实施例所用的微型电机123、重力传感器124、第一剪叉折叠架20、抽液泵240、气泵31、电磁铁330、温度传感器40、加热棒41、氧气传感器42、pH传感器43、驱动马达52、第一动伸缩杆502、第二剪叉折叠架500以及第二电动伸缩杆532均采用现有技术产品，本领域技术人员可根据需要进行选择，能满足本发明的技术方案即可，在此不做特殊限定。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：

处理主体1左右两侧均铰接有保护盖板14，保护盖板14上设有抽拉把手140和透明观察窗口141，处理主体1内且位于添加口10下端处设有振动筛15；

处理主体1底端设有支撑基座16，支撑基座16底端设有滑动轮160，处理主体1侧壁设有推动扶手161，推动扶手161为可收缩结构。

本实施例所用的振动筛15采用现有技术产品，本领域技术人员可根据需要进行选择，能满足本发明的技术方案即可，在此不做特殊限定。

实施例3

本实施例与实施例2不同之处在于：

处理主体1底端为倒梯形结构，出料口13位于该倒梯形结构结构的短边中心处，且出料口13处设有限流缓冲箱17，限流缓冲箱17侧壁与支撑基座16连接，且限流缓冲箱17底端设有阀门171，限流缓冲箱17内壁左右两侧设有电动推料板172。

本实施例所用的电动推料板172采用现有技术产品，本领域技术人员可根据需要进行选择，能满足本发明的技术方案即可，在此不做特殊限定。

实施例4

本实施例与实施例3不同之处在于：

如图2、5所示，还包括清洁吹扫组件6，清洁吹扫组件6包括设于每个处理腔11内且与第一剪叉折叠架20相对分布的第三剪叉折叠架60、设于第三剪叉折叠架60上远离处理腔11内壁一侧的喷气吹扫盘61、设于处理腔11内的第二绕线辊62、设于处理腔11外的鼓风机63、缠绕于第二绕线辊62上且一端与喷气吹扫盘61连接以及另一端与鼓风机63连接的喷气软管64；

第一绕线辊22和第二绕线辊62与处理腔11内壁的连接处均设有阻尼器7。

本实施例所用的第三剪叉折叠架60、鼓风机63以及阻尼器7均采用现有技术产品，本领域技术人员可根据需要进行选择，能满足本发明的技术方案即可，在此不做特殊限定。

实施例1-4的公开了一种利用化学-微生物联合技术修复油泥的批量处理装置的工作方法，包括以下步骤：

S1、除位于最底端的处理腔11所对应的微型电机123之外，打开剩余所有微型电机123，通过微型电机123驱动对应的转动轴122转动，使卡接盛放板121在对应卡接口120内发生旋转，此时，相邻两个处理腔11之间通过卡接口120连通，然后，通过添加口10将含油污泥添加至振动筛15上，并通过振动筛15的作用使其均匀的散落在位于最底端的处理腔11内所对应的卡接盛放板121上端，接着，由下至上依次间隔启动微型电机123，通过微型电机123驱动转动轴122反转，使卡接盛放板121重新与对应的卡接口120闭合，即含油污泥由下至上依次散落至每个卡接盛放板121上，且散落在卡接盛放板121上的含油污泥重量由对应的重力传感器124检测；

S2、向电磁铁330通电，使向相对分布的两个电磁铁330之间相互吸引，而相对分布的两个T型折叠软管33之间通过电磁铁330的吸力作用连接，此时，第一通气主管30和第二通气主管32相互连通，启动气泵31，通过气泵31将外部空气抽入第一通气主管30和第二通气主管32内，然后，经曝气嘴300喷出并均匀分散在各个处理腔11内，当空气从曝气嘴300喷出时，会将相互抵接的防护阀瓣351冲散开，而褶皱散流网352在各个防护阀瓣351的拉力作用下会展开，使空气被进一步分散；

S3、向各个盛放箱体23内添加氧化剂，启动抽液泵240，通过抽液泵240将氧化剂经输液软管24、喷淋盘21喷洒至对应的卡接盛放板121上端的含油污泥内，在喷洒的过程中，可通过第一剪叉折叠架20的作用，使喷淋盘21在对应的卡接盛放板121上端左右移动，使氧化剂均匀的喷洒在含油污泥内；

S4、启动第二电动伸缩杆532，通过第二电动伸缩杆532的伸缩作用使滑动竖块531在滑动竖槽530内上下移动，从而调节搅拌辊51在竖直方向的位置，然后，启动第一动伸缩杆502，通过第一动伸缩杆502的伸缩作用调节各个搅拌辊51在水平方向的位置，使搅拌辊51与曝气嘴300间隔设置，通过驱动马达52的作用，使各搅拌辊51发生转动，从而对氧化剂和含油污泥进行搅拌，并对含油污泥内的污染物进行降解；

S5、当各个盛放箱体23内的氧化剂添加完后，向盛放箱体23内添加微生物菌剂，重复步骤S3和步骤S4的过程，使微生物菌剂与含油污泥充分混匀，利用微生物菌剂对含油污泥内的难降解的石油烃大分子再次降解，在微生物菌剂降解的过程中，通过温度传感器40检测各处理腔11内的温度，并通过加热棒41调节温度，通过氧气传感器42检测处理腔11内的氧气浓度，并与曝气组件3配合使用，通过pH传感器43检测含油污泥的pH值，并通过添加口10添加试剂进行调节；

S6、向电磁铁330断电，在回弹弹簧34的作用下，使第一通气主管30和第二通气主管32分离，启动微型电机123，通过微型电机123驱动对应的转动轴122转动，使卡接盛放板121在对应卡接口120内发生旋转，使所有卡接盛放板121上处理后的含油污泥被倾倒至处理主体1底端，此时，打开阀门171，使处理后的油泥落入限流缓冲箱17内，并经阀门171落下，还可通过电动推料板172的作用将限流缓冲箱17内的污泥推出，避免堆积。