[發(fā)明專利]一種模擬干濕交替模式下污染物遷移規(guī)律的裝置及其模擬方法

在審

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• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109238926A
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發(fā)明（設計）人: 程浩淼;汪靚;朱騰義;陳玉茹;程吉林;王玉琳;趙永嶺
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04
• 代理公司: 揚州蘇中專利事務所(普通合伙) 32222
• 代理人: 沈志海

本發(fā)明提供了一種模擬干濕交替模式下污染物遷移規(guī)律的裝置，包括支撐平臺、支撐平臺上安裝的干濕交替控制平臺、污染物遷移實驗柱、濾液收集系統(tǒng)；污染物遷移實驗柱通過螺紋連接裝置和濾液收集系統(tǒng)的錐形過濾裝置連接，其通過軟管連接裝置和干濕交替控制平臺頂部水箱相連；干濕交替控制平臺包括頂部水箱和底部電動剪叉式升降裝置；污染物遷移實驗柱在左右兩側(cè)分別設有多個柱式取樣口和管式取樣口；濾液收集系統(tǒng)還包括可更換濾液收集器。本發(fā)明還公開了上述裝置的模擬方法。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)干濕交替控制平臺上升、下降的高度和頻率來實現(xiàn)污染物遷移實驗柱中上覆水層的高度和干濕交替頻率，能有效模擬干濕交替模式下污染物的遷移規(guī)律。

技術(shù)領域

本發(fā)明涉及一種污染物遷移規(guī)律的實驗模擬裝置，屬于環(huán)境保護領域，具體涉及一種模擬干濕交替模式下污染物遷移規(guī)律的裝置及其模擬方法。

背景技術(shù)

隨著我國當代經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，大量污染物隨工業(yè)污水、生活污水排入各類水環(huán)境系統(tǒng)中，對自然環(huán)境甚至人類的健康造成威脅。因此，探究污染物的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律，可為污染物控制及生態(tài)環(huán)境的治理提供有力的科學依據(jù)。潮灘、湖岸、濕地、稻田等水環(huán)境系統(tǒng)普遍存在上覆水周期性落干與淹沒的交替過程，導致系統(tǒng)中污染物的遷移轉(zhuǎn)化過程更加復雜。目前，研究此類干濕交替過程中污染物遷移規(guī)律的裝置仍不成熟。

現(xiàn)有的一些實驗裝置還存在許多不足，如：無法很好的模擬干濕交替模式下污染物的遷移轉(zhuǎn)化行為；不能準確分層取土樣和間隙水樣，實驗誤差較大；現(xiàn)有的一些裝置，存在無法實現(xiàn)操作的自動化，濾液中污染物收集不夠準確等缺點。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，研制一種用于模擬干濕交替模式下污染物遷移規(guī)律的裝置及模擬方法，本模擬裝置利用連通器原理，通過調(diào)節(jié)干濕交替控制平臺上升、下降的高度和頻率來實現(xiàn)污染物遷移實驗柱中上覆水的高度和干濕交替頻率，能有效模擬干濕交替模式下污染物的遷移規(guī)律，這種模擬裝置具有實用性強，操作簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低等特點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種模擬干濕交替模式下污染物遷移規(guī)律的裝置，其主要技術(shù)特征在于包括干濕交替控制平臺、污染物遷移實驗柱、濾液收集系統(tǒng)、螺紋連接裝置、軟管連接裝置、支撐平臺，所述干濕交替控制平臺置于支撐平臺上，干濕交替控制平臺上部是一水箱，下部是電動剪叉式升降裝置，上下部分之間通過鉸鏈結(jié)構(gòu)連接固定，所述污染物遷移實驗柱置于支撐平臺上，底部通過螺紋連接裝置與錐形過濾裝置連接，污染物遷移實驗柱通過軟管連接裝置與干濕交替控制平臺頂部水箱相連，所述濾液收集系統(tǒng)包括錐形過濾裝置和濾液收集器，錐形過濾裝置通過螺紋連接裝置與污染物遷移實驗柱相連，置于支撐平臺下方，所述電動剪叉式升降裝置底部設有操作按鈕，通過控制操作按鈕可自動控制干濕交替控制平臺的升降高度和升降頻率。

作為優(yōu)選，所述干濕交替控制平臺置于支撐平臺上，由水箱和電動剪叉式升降裝置組成，電動剪叉式升降裝置底部設有操作按鈕，水箱置于電動剪叉式升降裝置上方，通過鉸鏈結(jié)構(gòu)連接，水箱為聚甲基丙烯酸甲酯材質(zhì)，電動剪叉式升降裝置為不銹鋼材質(zhì)。

作為優(yōu)選，所述污染物遷移實驗柱左側(cè)垂向每間距5 cm均勻分布有柱式取樣口，柱式取樣口用于取土樣，右側(cè)垂向每間距2 cm均勻分布有管式取樣口，管式取樣口用于取間隙水樣，污染物遷移實驗柱上下均為開口設計，底部出口處固定有一個圓形篩孔板，所述圓形篩孔板的半徑為25cm，厚度為1cm，污染物遷移實驗柱右側(cè)水土界面處設有第二閥門，通過軟管連接裝置與干濕交替控制平臺頂部水箱左側(cè)第一閥門相連，底部通過螺紋連接裝置與錐形過濾裝置固定連接，污染物遷移實驗柱內(nèi)壁設有螺紋結(jié)構(gòu)，可有效防止短流現(xiàn)象。

作為優(yōu)選，所述濾液收集系統(tǒng)由錐形過濾裝置和可更換濾液收集器組成，通過螺紋連接裝置與污染物遷移實驗柱底部固定連接，針對親水性污染物，錐形過濾裝置內(nèi)填充聚丙烯填料，填充的空隙率為1:8，針對疏水性污染物，錐形過濾裝置內(nèi)填充有惰性高鋁球，填充的空隙率為1:9，錐形過濾裝置底部設有第三閥門與可更換濾液收集器相連，每個可更換濾液收集器的容積為500 mL。