[發(fā)明專利]一種污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)及其試驗(yàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710244658.0
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN107036960B
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋凱;劉丹;劉建;任旭;王飛;白雪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 宋凱;劉丹;劉建;任旭;王飛;白雪
• 主分類號(hào): G01N17/00
• 分類號(hào): G01N17/00;G01N15/08;G01N33/18
• 代理公司: 成都弘毅天承知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51230
• 代理人: 徐金瓊

1.一種污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，包括試驗(yàn)主箱(1)、含水層滲流補(bǔ)給控制系統(tǒng)、包氣帶配水淋濾系統(tǒng)以及出水收集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述試驗(yàn)主箱(1)由箱體(12)以及覆蓋于箱體(12)上的配水蓋(11)組成，所述箱體(12)的一側(cè)側(cè)壁下方沿水平方向均布多個(gè)補(bǔ)給口(13)，所述補(bǔ)給口(13)對(duì)側(cè)的箱體(12)側(cè)壁上沿豎直方向均布多個(gè)出水管；所述含水層滲流補(bǔ)給控制系統(tǒng)包括含水層滲流補(bǔ)給控制箱(2)，所述含水層滲流補(bǔ)給控制箱(2)的上方設(shè)有進(jìn)水管(21)，含水層滲流補(bǔ)給控制箱(2)的側(cè)壁相應(yīng)位置上設(shè)有溢流管(22)，含水層滲流補(bǔ)給控制箱(2)的下方設(shè)有補(bǔ)給管(23)，所述補(bǔ)給管(23)與補(bǔ)給口(13)相連，且補(bǔ)給管(23)上設(shè)有水閥；所述包氣帶配水淋濾系統(tǒng)包括依次相連的滲濾液儲(chǔ)槽(3)、水泵(4)以及配水管(111)，所述配水管(111)與配水蓋(11)相連；所述出水收集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)與箱體(12)側(cè)壁上的出水管相連，所述出水管上設(shè)有水閥。

2.如權(quán)利要求1所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述試驗(yàn)主箱(1)的規(guī)格為80cm×40cm×70cm、材質(zhì)為1.5cm厚的透明有機(jī)玻璃。

3.如權(quán)利要求2所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述出水管包括從下到上的下出水管(14)、中出水管(15)以及上出水管(16)三個(gè)出水管，所述下出水管(14)、中出水管(15)以及上出水管(16)分別距離箱底5cm、20cm、30cm。

4.如權(quán)利要求1所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述配水管(111)與水泵(4)設(shè)有六組，所述配水管(111)為外徑6mm、內(nèi)徑4mm的空壓管，所述空壓管延伸至試驗(yàn)主箱(1)內(nèi)的部分等距間隔設(shè)有直徑為1mm的配水孔；所述水泵(4)為蠕動(dòng)泵。

5.如權(quán)利要求1所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述出水收集監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為出水混合槽(5)。

6.如權(quán)利要求1所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)，其特征在于：所述配水蓋(11)內(nèi)部中空，所述配水管(111)延伸至配水蓋(11)內(nèi)部空腔，配水蓋(11)的底部設(shè)有連通配水蓋(11)內(nèi)部空腔的配水孔(112)。

7.一種利用權(quán)利要求1-6任意一項(xiàng)所述的污染物在包氣帶中的截留釋放試驗(yàn)三維模擬系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)的方法，其特征在于，包括垃圾滲濾液淋濾及蒸餾水反淋洗兩個(gè)過(guò)程，具體為：

(1)滲濾液淋濾試驗(yàn)

1)流場(chǎng)調(diào)試

在試驗(yàn)箱體(1)內(nèi)填入含水層模擬介質(zhì)，其中的含水層模擬介質(zhì)由下至上依次為：底部襯層、模擬含水層介質(zhì)，進(jìn)行地下水流場(chǎng)水平滲流的調(diào)試，模擬一定梯度條件下的地下水滲流場(chǎng)情況，且保證水頭自由高度接近但低于模擬含水層介質(zhì)頂面；

2)包氣帶模擬介質(zhì)測(cè)試及裝填

分別在含水層模擬介質(zhì)上方填入包氣帶介質(zhì)，并對(duì)包氣帶介質(zhì)進(jìn)行抽樣，進(jìn)行孔隙度、粒徑、級(jí)配篩分及骨架密度進(jìn)行測(cè)定；

3)垃圾滲濾液污染源測(cè)定

測(cè)定滲濾液的污染因子濃度；

流場(chǎng)調(diào)試及滲濾液污染因子濃度測(cè)定完畢后，使用水泵抽取滲濾液淋濾于包氣帶頂面；同時(shí)記錄出水水質(zhì)及時(shí)間，待指示劑保守離子在出水水質(zhì)中達(dá)到穩(wěn)定后，則視為包氣帶對(duì)污染物截留達(dá)到飽和；

(2)蒸餾水反淋洗試驗(yàn)

前述試驗(yàn)平衡后停止?jié)B濾液淋濾，保持試驗(yàn)主箱體進(jìn)水端與出水端持續(xù)穩(wěn)定滲流，檢測(cè)出水水質(zhì)，待出水水質(zhì)基本穩(wěn)定后，將淋濾動(dòng)力裝置的溶劑更換為蒸餾水進(jìn)行持續(xù)淋洗；同時(shí)記錄排水水質(zhì)變化情況及時(shí)間，待單位截留量最大的COD在出水水質(zhì)中達(dá)到穩(wěn)定后，則視為模型反淋洗達(dá)到平衡。

8.如權(quán)利要求7所述的試驗(yàn)方法，其特征在于，所述含水層模擬介質(zhì)中的底部襯層采用粒徑2～3cm礫石裝填而成，所述模擬含水層介質(zhì)為40目粒徑的石英砂，所述包氣帶模擬介質(zhì)為研究區(qū)采集的原巖土樣。