[发明专利]一种原位热处理耦合微生物修复污染场地的模拟反应装置

权利要求书

1.一种原位热处理耦合微生物修复污染场地的模拟反应装置，其特征在于，包括：反应器主体；所述反应器主体包括沙箱以及位于所述沙箱两侧的进水水箱和出水水箱；所述沙箱与所述进水水箱之间、所述沙箱与所述出水水箱之间均由多孔筛板间隔开；

所述沙箱内空间分为污染源区和污染源下游区；所述污染源区内填充有所需模拟的污染羽，所述污染源下游区内填充有相同土质条件的土壤，所述土壤中包括土著微生物群落；所述土质条件包括土壤类型、土壤颗粒粒径、土壤所在地质结构和地下含水层；

所述污染源下游区内不同位置处安置有多根筛管，分别模拟热水注入井、冷水循环井和监测井；

所述监测井内安置有热电偶和采样针；所述热电偶内置电丝端子于热电偶的不同高度处；所述热电偶外接多路温度巡检仪，用于以第一预设频率采集不同位置、不同深度处的温度数据；所述采样针位于预设深度位置处，用于以第二预设频率和预设速度采集不同位置、不同深度处的地下水样品；

所述进水水箱内注入有模拟地下水；所述进水水箱外接进水蠕动泵，以预设流速缓慢将地下水注入所述进水水箱内；所述出水水箱远离所述沙箱的一侧预设高度处开有出水孔，用于控制水力梯度；

所述污染源下游区内的土壤和地下水采用热水注入加热方式或加热管加热方式进行加热；通过所述热水注入井向所述污染源下游区内注入有生物刺激剂。

2.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述污染源下游区内的土壤和地下水采用热水注入加热方式时，通过热水蠕动泵以预设流速将预设温度的热水注入所述热水注入井中，同时通过冷水蠕动泵以预设流速从所述冷水循环井内回抽地下水。

3.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述污染源下游区内的土壤和地下水采用加热管加热方式进行加热时，在所述热水注入井与所述冷水循环井内置入有加热管；所述加热管外接智能温度控制箱，用于控制所述加热管的加热温度在预设温度范围内。

4.根据权利要求3所述的模拟反应装置，其特征在于，所述加热管是通过在无缝304不锈钢内装入热电阻，空隙部分填满有氧化镁粉后缩管而制成。

5.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述反应器主体采用聚碳酸酯高分子材料制成。

6.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述多孔筛板为孔径小于0.05mm的304不锈钢筛板。

7.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述筛管的孔径小于0.1mm。

8.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，还包括：包裹在所述反应器主体外围的保温箱；所述保温箱内部尺寸与所述反应器主体外围尺寸一致；所述保温箱材质为岩棉、玻璃纤维、硅酸铝纤棉、纳米气凝胶棉中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，所述生物刺激剂为氨基酸、腐殖酸、无机盐中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的模拟反应装置，其特征在于，还包括：微生物分析仪、水中有机物测定仪和计算机；所述计算机分别与所述多路温度巡检仪、所述微生物分析仪、以及所述水中有机物测定仪连接；所述水中有机物测定仪用于分析所述地下水样品中的污染物浓度并传输至所述计算机；所述微生物分析仪用于分析所述地下水样品中的微生物种群并传输至所述计算机；所述计算机用于绘制污染物浓度在不同环境温度和微生物种群条件下的变化曲线并显示。