[发明专利]一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置及方法

权利要求书

1.一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，包括进水桶，出水桶，多通道蠕动泵，曝气泵，以及生物反应柱；所述多通道蠕动泵一端与进水桶通过水管相连，另一端与生物反应柱底部通过进水管相连，所述生物反应柱顶部通过出水管连接出水桶，在生物反应柱下侧设有一个曝气口，曝气口处连接曝气泵；所述生物反应柱内部装有填充介质。

2.根据权利要求1所述的一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，所述进水管上设有进水阀，出水管上设有出水阀。

3.根据权利要求1所述的一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，所述填充介质为赤铁矿，粒径为2～4mm。

4.根据权利要求1所述的一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，所述曝气泵包括地面式曝气风机、地埋式曝气风机。

5.根据权利要求1所述的一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，所述生物反应柱为一个或多个。

6.根据权利要求1所述的一种间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置，其特征在于，所述生物反应柱为有机玻璃材质。

7.一种基于间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)培养功能微生物；

将50mL去离子水置于100mL规格厌氧反应瓶中，称取3g新鲜稻田土，加入到50mL厌氧处理后的去离子水中，通入5min氮气，盖紧瓶塞，以120rpm的转速、25℃下恒温震荡2h；

取震荡后的上层菌液2mL，转移至50mL规格的厌氧反应瓶，瓶中装有20mL预处理后的培养液，以及10g清洗去除杂质后的Fe(III)铁氧化矿物颗粒；通入N₂：CO₂体积比为4：1的气体5min，于室温25℃下避光培养1个月，得到培养基溶液；

以后每月更换1次培养基：取10％体积的培养基溶液，接种至预处理后的培养液中，共传代4次，最终得到功能微生物Fe(III)还原菌菌液；

(2)将功能微生物负载至赤铁矿表面；

将赤铁矿均匀装至生物反应柱中，进水桶中为步骤(1)所得功能微生物菌液，使用多通道蠕动泵将功能微生物菌液输入至生物反应柱内，并使溶液充满柱体，之后将生物反应柱的进水阀和出水阀关闭，进行微生物的静态挂膜，为时1周；

挂膜满1周后，打开生物反应柱的出水阀，排出生物反应柱内剩余菌液，之后使用蠕动泵将0.90％的氯化钠溶液循环注入生物反应柱内，冲洗培养基内干扰性富营养离子，从而使Fe(III)还原菌负载至赤铁矿固体表面。

(3)利用负载功能微生物的赤铁矿处理垃圾渗滤液；

在生物反应柱中加入步骤(2)所得负载功能微生物的赤铁矿作为填料，进水桶中为垃圾渗滤液，使用多通道蠕动泵为生物反应柱自下而上供水；设定进水恒定流量为0.25mL·min^-1，水力停留时间设定为4d；使用曝气泵以0.5h/d的曝气频率进行间歇性曝气；柱实验运行时出水管接入废水桶，取样时接入封口的干燥锥形瓶中。

8.根据权利要求7所述一种基于间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置的修复方法，其特征在于，所述培养液的预处理步骤为通入5min氮气进行厌氧操作，再120℃高压蒸汽灭菌20min。

9.根据权利要求7所述一种基于间歇性曝气式垃圾渗滤液氨氮、有机污染生物修复装置的修复方法，其特征在于，所述培养液的配方为：微量元素混合溶液10mL/L，Wolfes维生素混合溶液10mL/L，碳酸氢盐缓冲液30mmol/L。