本实用新型专利技术涉及河道底泥中污染物释放的室内模拟装置，尤其是一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置。箱主体的进风分配器依次与气体流量计、总调节阀和风机连接，在调风箱出风口处连接出风收集器，箱主体包括泥水盛装箱、进风分配器、可调箱盖、调风箱出风口和量尺；泥水盛装箱包括排空管、调节螺杆和固定盖帽，泥水盛装箱底部设置排空管，四个调节螺杆在同一高度；进风分配器包括进风分配器入口和进风口，进风分配器和调风箱出风口位于可调箱盖上。本实用新型专利技术的装置可根据模拟要求快速连接多个箱主体，现实不同场景的模拟。
A device for the study of the influence of river surface wind on the release of pollutants from sediment
【技术实现步骤摘要】
一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置
本技术涉及河道底泥中污染物释放的室内模拟装置，尤其是一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置。
技术介绍
河道底泥中含有大量的污染物，如磷、氮、重金属等。这些污染物主要来自于河道水体中溶解性和非溶解性污染物随时间逐步分级反应沉淀或自然沉淀所致，这些污染物往往多沉积于底泥的泥水交界面。沉积的污染物虽然短期固定在底泥之中，但由于这些污染物与底泥的结合并非永久的以固态形式存在，这些污染物会逐渐再次释放到河道水体之中，从而再次增加水体中污染物的浓度，尤其是当磷在水体中的浓度达到0.5mg/L以上时水体即呈现富营养化，对水体环境的影响很大。可见，控制底泥沉积的污染物的再次释放是控制河道水体中污染物浓度的重要步骤，更是控制河道水体呈现富营养化的基础。在实际中，底泥中污染物的释放受到诸多因素的影响，如水面扰动(主要是自然扰动如风、人工扰动如表面曝气等)、水体内部扰动(主要是水中浮游生物、动物，人工扰动如深层曝气，以及底泥发酵产沼气后、沼气上升引起的水体搅动等)所导致浅层底泥中污染物的释放。不同的扰动方式对底泥中污染物的释放影响存在较大的差异，其释放量也随这些扰动方式及其强度发生明显的变化，当然，与水体中这些污染物的形态也有一定的关联。因此，对河道治污来讲，原位去除这些污染物后如何有效控制其再次释放，是续保河道生态稳定的关键，有效控制水面扰动和水体扰动对控制底泥中污染物的释放是最关键的。当河道水面风力扰动时，会随风力的大小、作用方式变化，逐渐影响水体分层，以形成不同层次的流动状态，当风力等级及作用能量达到一定级别后，表层层流逐渐演变为错层紊流，从而出现层间水力扰动，降低泥水界面到表层水面污染物的浓度梯度，有利于泥水界面各种污染物持续向水体及其上层扩散，持续引发污染物的再次释放。可见，通过实验探索河道表层风力状况及其对底泥中污染物的释放影响显得尤为重要，这可为有效控制底泥中污染物的持续释放，降低水体中污染物的含量，有效控制水体富营养化的发生提供重要的技术保障。针对现有研究，大部分室内探索底泥中污染物的再次释放时只考虑了通过机械搅拌方式，改变水流状态(如层流态与紊流态)，以期得到搅拌强度、搅拌桨设置深度、搅拌时间等对污染物的释放影响，且实验也是在500-2000ML的烧杯中进行，连类似于河道形状的沟槽实验装置也少有，而实际的河道水体情况及其周边环境远远比烧杯模拟情况复杂得多，从而导致现有实验室所获结果在实际工程应用时差距甚大，实际控制时困难倍增。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置。本技术的装置可根据河流情况，灵活修改实验条件以探索有效控制底泥中污染物再次释放的水体表面风力扰动条件，可根据模拟要求快速连接多个箱主体，现实不同场景的模拟。本技术的技术方案是：一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，包括箱主体，其特征在于：箱主体的进风分配器依次与气体流量计、总调节阀和风机连接，在调风箱出风口处连接出风收集器，箱主体包括泥水盛装箱、进风分配器、可调箱盖、调风箱出风口和量尺；泥水盛装箱包括排空管、调节螺杆和固定盖帽，泥水盛装箱底部设置排空管，四个调节螺杆在同一高度；进风分配器包括进风分配器入口和进风口，进风分配器和调风箱出风口位于可调箱盖上；可调箱盖包括泡沫填充体、风速内调板和∩型滑道，泡沫填充体、风速内调板设置在可调箱盖的盖顶，风速内调板设置在泡沫填充体和调风箱出风口之间，可调箱盖的两个侧面分别设置两个∩型滑道，可调箱盖前侧设置量尺。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：包括多个箱主体，上一个箱主体的出风收集器与下一个箱主体的进风分配器连接。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：箱主体之间的连接采用粘结柔性橡胶片。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：泥水盛装箱，进风分配器、可调箱盖可采用10mm有机玻璃制造。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：箱主体外部尺寸为1.0m×0.3m×0.6m；箱主体底部排水管直径75mm。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：调节螺杆为有机玻璃，直径20mm、长20mm；固定盖帽内丝直径20mm，丝深为15mm。根据如上所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：进风分配器入口为圆形，其直径为150mm；进风口为长方形，其尺寸为10cm×15cm；进风口与进风分配器入口之间的连接管长度为30cm。本技术的有益效果是：通过改变实验条件来实施多种实验，增加箱主体个数可同时模拟河道水面不同风速对底泥中污染物的再次释放影响的研究，亦可将箱主体制作为圆弧形，仿造河道形状进行模拟实验，是一种多功能的实验模拟装置。附图说明图1为本技术箱主体示意图；图2为本技术泥水盛装箱内部结构示意图；图3为本技术进风分配装置示意图；图4为本技术可调箱盖内部结构示意图；图5为本技术单个实施示意图；图6为本技术多个箱体实施示意图。附图标记说明：泥水盛装箱1、进风口11、排空管121～123、调节螺杆131～134、固定盖帽141～144、进风分配器2、进风分配器入口21、可调箱盖3、泡沫填充体31、风速内调板32、调风箱出风口4、∩型滑道331～334、量尺5、风机A、总调节阀B、气体流量计C、箱主体D、出风收集器E。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步说明。本技术河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，可包括一个箱主体D，或由多个箱主体D串联使用。本技术的装置须放置于实验平台上，且实验平台开具100mm的圆孔，以利箱主体D底部排水管搁置。如图1至图6所示，本技术的箱主体D包括泥水盛装箱1、进风分配器2、可调箱盖3、调风箱出风口4和量尺5，泥水盛装箱1，进风分配器2、可调箱盖3可采用10mm有机玻璃制造。如图1至图3所示，泥水盛装箱1包括排空管121～123、调节螺杆131～134和固定盖帽141～144，泥水盛装箱1底部设置排空管，排空管可设置三个，如排空管121～123，四个调节螺杆131～134在同一高度。如图1至图3所示，进风分配器2包括进风分配器入口21和进风口11，进风口11为长方形。进风分配器2和调风箱出风口4位于可调箱盖3上，进风分配器2可与相邻箱单体依次进行连接，也可单独拆卸；依实验设计的风速。如图4所示，可调箱盖3包括泡沫填充体31、风速内调板32和∩型滑道331～334，泡沫填充体31、风速内调板32设置在可调箱盖3的盖顶，泡沫填充体31与风速内调板32可根据设计风速对其厚度调节，通过泡沫填充体31、风本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，包括箱主体(D)，其特征在于：箱主体(D)的进风分配器(2)依次与气体流量计(C)、总调节阀(B)和风机(A)连接，在调风箱出风口(4)处连接出风收集器(E)，箱主体(D)包括泥水盛装箱(1)、进风分配器(2)、可调箱盖(3)、调风箱出风口(4)和量尺(5)；泥水盛装箱(1)包括排空管(121～123)、调节螺杆(131～134)和固定盖帽(141～144)，泥水盛装箱(1)底部设置排空管，四个调节螺杆(131～134)在同一高度；进风分配器(2)包括进风分配器入口(21)和进风口(11)，进风分配器(2)和调风箱出风口(4)位于可调箱盖(3)上；可调箱盖(3)包括泡沫填充体(31)、风速内调板(32)和∩型滑道(331～334)，泡沫填充体(31)、风速内调板(32)设置在可调箱盖(3)的盖顶，风速内调板(32)设置在泡沫填充体(31)和调风箱出风口(4)之间，可调箱盖(3)的两个侧面分别设置两个∩型滑道(331～334)，可调箱盖(3)前侧设置量尺(5)。/n
【技术特征摘要】
1.一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，包括箱主体(D)，其特征在于：箱主体(D)的进风分配器(2)依次与气体流量计(C)、总调节阀(B)和风机(A)连接，在调风箱出风口(4)处连接出风收集器(E)，箱主体(D)包括泥水盛装箱(1)、进风分配器(2)、可调箱盖(3)、调风箱出风口(4)和量尺(5)；泥水盛装箱(1)包括排空管(121～123)、调节螺杆(131～134)和固定盖帽(141～144)，泥水盛装箱(1)底部设置排空管，四个调节螺杆(131～134)在同一高度；进风分配器(2)包括进风分配器入口(21)和进风口(11)，进风分配器(2)和调风箱出风口(4)位于可调箱盖(3)上；可调箱盖(3)包括泡沫填充体(31)、风速内调板(32)和∩型滑道(331～334)，泡沫填充体(31)、风速内调板(32)设置在可调箱盖(3)的盖顶，风速内调板(32)设置在泡沫填充体(31)和调风箱出风口(4)之间，可调箱盖(3)的两个侧面分别设置两个∩型滑道(331～334)，可调箱盖(3)前侧设置量尺(5)。
2.根据权利要求1所述的一种河道水面风动对底泥中污染物释放影响研究的装置，其特征在于：包括多个箱主体(D)，上一个箱主体(D)的出风收集器(E)...
【专利技术属性】
技术研发人员：皮科武，王峥，陈念钦，刘德富，张洵，田思静，张会琴，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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