[發明專利]模擬受污染地下水流經可滲透性反應墻的室內實驗裝置

在審

• 申請號: 201710059409.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106630235A
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發明（設計）人: 張佩聰;鄧小波;倪師軍;黃藝;鄧玉正;邱克輝;李峻峰;張文濤;高慶;周宇淋;張敏;周敬修;王甜;葉姍姍
• 申請（專利權）人: 成都理工大學
• 主分類號: C02F9/02
• 分類號: C02F9/02;G01N33/00
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司51226
• 代理人: 何強,武森濤

技術領域

本發明屬于地下污水治理領域，具體的是模擬受污染地下水流經可滲透性反應墻的室內實驗裝置。

背景技術

水是生命之源，地下水是水資源的重要組成部分，對人類和社會經濟的生存發展具有深遠意義。地下水污染修復是目前國際環境領域研究的重大熱點課題。

可滲透性吸附屏障反應墻是一種原位被動修復技術，由透水的反應介質組成，一般安裝于地下水污染羽狀體的下游，通常與地下水流相垂直，并且它也可以作為污染地下水的地面處理設施。當地下水在自身水力梯度作用下通過吸附屏障反應墻時，污染物與吸附屏障材料發生各種反應而被去除，從而達到地下水修復的目的。該修復法以其節約成本，且能夠在對巖體及土壤不進行大面積擾動的前提下清除地下水中的污染物而備受關注。

模擬可滲透性吸附屏障反應墻的室內實驗裝置，操作簡單、使用方便，為研究可滲透性吸附屏障反應墻修復地下水技術提供了良好的手段。如申請號為201320583241.4的專利申請，公開了一種模擬可滲透性反應墻去除地下水中污染溶質的室內實驗系統，包括進水管和模擬可滲透反應墻的實驗柱，實驗柱裝置包括柱狀殼體和自下而上設置于實驗柱中的砂礫石墊層、用于去除地下水中污染溶質的可滲透性反應柱和用于防止水流沖刷的砂礫石保護層；申請號為201610464148.x的專利申請，公開了一種可調控可滲透性反應墻，其包括由上至下順序設置的PRB進水區、PRB反應區和位于PRB出水區，在PRB反應區填充有活性介質材料污水通過PRB進水區進入，通過PRB反應區滲透處理，處理過的污水由PRB出水區排出。

以上實驗柱裝置的裝填方式普遍存在的不足在于：因屏障吸附材料層滲透性較弱部分污染液會不流經下部的可滲透性反應柱直接沿柱狀殼體柱壁滲流而下(如圖2所示,有部分污染液會以箭頭方向沿著柱狀殼體內壁向下滲流)而造成污染液直接向外泄露，故，該實驗柱的實驗結果無法真實反應屏障材料的吸附效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供模擬受污染地下水流經可滲透性反應墻的室內實驗裝置，避免污染液沿殼體內壁流過而不經過可滲透性屏障材料反應墻。

本發明采用的技術方案是：模擬受污染地下水流經可滲透性反應墻的室內實驗裝置，包括豎直設置的可滲透反應柱，可滲透反應柱一端為進水端，另一端為出水端；可滲透反應柱包括殼體和填充于殼體內腔的可滲透性吸附屏障反應墻；所述可滲透性吸附屏障反應墻包括高度為a的注水段和位于注水段下方高度為b的滲透段；所述注水段包括貼合殼體內壁的輔助屏障材料層，所述輔助屏障材料層環繞殼體軸線圍成沿殼體軸向延伸的污染液加注孔。

進一步的，所述注水段還包括石英砂防護層，所述石英砂防護層鋪設于污染液加注孔的內壁和底部，所述石英砂防護層的內壁到殼體內壁的距離為c。

進一步的，所述滲透段包括N層石英砂層和N+1層屏障材料層；所述屏障材料層和石英砂層間隔布置。

進一步的，a:b＝1:1.5～4。

進一步的，a:c＝1:0.25～1。

進一步的，所述N位于1-4之間。

進一步的，在可滲透性吸附屏障反應墻的下方設有隔濾層。

進一步的，設有與污染液加注孔連通的進水管，在進水管上設有蠕動泵。

進一步的，設有安裝于出水端的出水管，在出水管上設有流量計和取樣口。

進一步的，在進水管位于污染液加注孔的一端安裝有花灑狀噴頭。

本發明的有益效果是：本發明，通過將注水段設計成包括貼合殼體內壁的輔助屏障材料層，并使輔助屏障材料層環繞殼體軸線圍成沿殼體軸向延伸的污染液加注孔避免了污染液沿殼體內壁滲流，使得污染液從上而下均勻滲入吸附屏障材料反應柱，從而確保了吸附屏障材料良好作用，提高了實驗的準確性。而且污染液自上而下均勻滲入吸附屏障材料，更符合實際工程應用中受污染地下水滲入可滲透反應墻的方式。室內通過蠕動泵調節不同的進水速度，有益于通過室內模擬去確定受污染地下水流經可滲透反應墻的最佳流速，既保障滲透反應墻對污染物的高去除率又便于處理液的及時排出。通過從出水管的取樣口定時取處理液監測，同時流量計記錄特定時間段的流量，實時監測屏障失效的時間，進而計算一定滲流速率下某時段內可滲透性反應墻中屏障材料的吸附量。該實驗結果將為野外可滲透性反應墻的設計和工程實施(特別是滲流速率、徑向寬度和縱向厚度，吸附屏障材料的用量以及更換時間等要素)提供重要依據

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為現有技術污染液滲流示意圖。