一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，包括气压调节系统、可调节定水头污水储水装置和污水修复装置；所述可调节定水头污水储水装置的一端连接气压调节系统，另一端连接污水修复装置；所述污水修复装置包括保温材料填充箱；所述保温材料填充箱内设置有垂向水槽和水平向水槽；所述垂向水槽和水平向水槽交叉连接；所述垂向水槽和水平向水槽的连接处填充有PRB墙体。该试验装置考虑了地下水污染修复过程中的多种影响因素，提供了一个系统、全面、可调节多因素的室内试验模型，通过正交试验可对不同的影响因素进行组合试验，从而得出相关结论和规律。

A PRB indoor test device system with adjustable multi influence factors

【技术实现步骤摘要】
一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统
本专利技术涉及地下水中污染物运移规律及修复技术研究的试验装置系统，具体说是一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统。
技术介绍
地下水在人类生产生活用水中所占的比重巨大，与人类的健康息息相关，随着社会的发展，环境及用水安全越来越受到重视，国家出台了一系列法律法规并在地下水污染修复中投入大量的资金。目前修复的方法主要包括：吸附分离技术、抽取-处理技术、活化和提取技术、生物漱洗技术等，可渗透反应墙技术（PermeableReactiveBarrier,简称PRB）作为一种原位修复技术，因其运行费用低、安装施工方便、无需外加动力、可处理多种污染物、反应介质消耗慢等优点，已在欧美等一些发达国家进行了大量的工程研究及试验研究，并已逐步开始投入商业应用，我国由于起步晚，PRB技术还处于试验摸索阶段。虽然PRB技术具有很好的应用前景，但该技术仍然存在一些问题。比如：PRB去除地下水污染物的针对性较强，即针对某一类污染物处理效果好的同时而对另外一种污染物处理效果差。地下水中的各种因素(包括水中微生物、水流速度、水的pH值等)对反应的影响不完全明确。随着有毒金属、盐和生物活性物质在化学活性栅中的不断淀积和积累，PRB会逐渐失去其活性，所以需要定期地更换填入的化学活性物质。此外，鲜见用以同时模拟和研究天然状态下，地下水中污染物垂向流动扩散和水平向流动扩散的机制。目前PRB技术处理污染地下水的研究主要集中在以下几个方面：①存在与不同介质及不同类型含水层的反应过程；②合适的墙体反应材料；③系统的设计与施工；④长期处理的有效性；⑤多种污染物混合情况下的处理；⑥系统施工与检测的标准。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，以正交试验的方法来模拟研究现有技术中存在的水流速度对反应的影响不能完全明确、PRB填充材料修复活性有限和鲜见能够同时模拟和研究地下水中污染物垂向流动扩散和水平向流动扩散的机制的问题。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，包括气压调节系统、可调节定水头污水储水装置和污水修复装置；所述可调节定水头污水储水装置的一端连接气压调节系统，另一端连接污水修复装置；所述污水修复装置包括保温材料填充箱；所述保温材料填充箱内设置有垂向水槽和水平向水槽；所述垂向水槽和水平向水槽交叉连接；所述垂向水槽和水平向水槽的连接处填充有PRB墙体。进一步的，所述垂向水槽和水平向水槽内还填充有含水介质层。进一步的，所述气压调节系统包括空气压缩机和排气管线；所述排气管线上安装有调压阀和排气压力表；排气管线连接可调节定水头污水储水装置。进一步的，所述可调节定水头污水储水装置包括污水进水管、污水储水瓶和进气管；所述污水进水管安装在污水储水瓶的侧壁上；所述进气管贯穿污水储水瓶；所述污水储水瓶内的进气管上设置有出气孔；所述污水进水管上设置有污水控制阀；所述进气管的上端连接排气管线，下端连接污水修复装置。进一步的，所述污水修复装置还包括水平进水管和垂向进水管；所述水平进水管和垂向进水管同时连接进气管。进一步的，所述垂向水槽上设置有出水管一；所述水平向水槽上设置有出水管二；所述出水管一上设置有出水控制阀一；所述出水管二上设置有出水控制阀二。进一步的，所述PRB墙体由滤层、筛网和透水反应介质组成。与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果是：通过将利用马里奥特瓶原理的污水储水瓶与空气压缩机连接，调节小型空气压缩机的压力值，即可改变水力梯度的大小，从而模拟不同水力梯度情况；通过改变污水储水瓶中污水的污染类型以研究不同污染物质的修复方法和效果，污染物质可以是有机物、无机污染物或者是多种污染物组成的混合物；通过改变PRB墙体中的填充材料，可以研究不同材料对污染物的修复效果；通过调节进水控制阀，用以模拟和研究天然状态下地下水中污染物垂向流动扩散和水平向流动扩散的机制。附图说明图1是一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统的立体示意图；图2是一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统的左视图；图3是污水修复装置俯视图图4是试验的流程图。附图标记：1-空气压缩机，2-调压阀，3-U型支架，4-排气管线，5-污水进水管，6-污水控制阀，7-污水储水瓶，8-进气管，9-进气出水花管，10-支架，11-控制阀，12-水平进水管，13-垂直进水管，14-保温材料填充箱，15-第一含水介质层，16-第二含水介质层，17-PRB墙体，18-第一修复后储水槽，19-出水控制阀一，20-出水管一，21-第三含水介质层，22-第二修复后储水槽，23-可拆卸板，24-污水出水管，25-出水管二，26-出水控制阀二。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，不能以此来限制本专利技术的保护范围。为了研究在不同水头流速、不同含水层介质、不同渗流方式及不同PRB反应物效果等条件下PRB技术的修复规律和效果，因此，研制一个可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统。通过该装置不仅可以用来模拟和研究不同污染类型的污水在不同介质含水层、不同PRB填充材料中的运移规律和修复特点及效果，还可以模拟和研究污水在不同的定水头条件下，在不同岩性含水层垂向运移和同岩性含水层水平向运移的规律和修复特点及效果。实施例1如图1、图2、图3、图4所示，一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，包括支架、气压调节系统、可调节定水头污水储水装置和污水修复装置。气压调节系统包括空气压缩机1、调压阀2、排气压力表和排气管线4，空气压缩机1固定在U型支架3上，空气压缩机1通过排气管线4与可调节定水头污水储水装置连接；可调节定水头污水储水装置主要由污水进水管5、污水控制阀6、污水储水瓶7、进气管8和进气出水花管9组成，污水进水管5设置在污水储水瓶7的侧壁上，污水控制阀6设置在污水进水管5上，进气管8贯穿污水储水瓶7，进气管8上设置有出气孔，出气孔所在的一段进气管8作为进气出水花管9。进气管8和污水出水管24是同一根管子，且为一根带孔的花管，进气和出水均在带孔的进气出水花管9处，进气管8通过与空气压缩机1连接，在调定的气压下，由马里奥特瓶原理实现固定某一水头的要求。通过调节空气压缩机1的气压（仅可逐渐加压），调节试验水头以实现模拟不同水力梯度的大小。污水通过污水控制阀6控制，从污水进水管5进入污水储水瓶7内。该部分装置通过污水储水瓶7固定在支架10上，底部通过污水出水管24与污水修复装置连接。污水出水管24上设置有控制阀11。U型支架3包括设在空气压缩机1两侧的支架和一个长方体支架，两个支架均垂直于底座。支架10包括长方体底座、垂直于底座的长方体框架，框架设在污水储水瓶的背面中线上，用三个钉子固定。污水修复装置包括保温材料填充箱14，保温材料填充箱14本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，其特征在于，包括气压调节系统、可调节定水头污水储水装置和污水修复装置；所述可调节定水头污水储水装置的一端连接气压调节系统，另一端连接污水修复装置；所述污水修复装置包括保温材料填充箱；所述保温材料填充箱内设置有垂向水槽和水平向水槽；所述垂向水槽和水平向水槽交叉连接；所述垂向水槽和水平向水槽的连接处填充有PRB墙体。/n

【技术特征摘要】
1.一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，其特征在于，包括气压调节系统、可调节定水头污水储水装置和污水修复装置；所述可调节定水头污水储水装置的一端连接气压调节系统，另一端连接污水修复装置；所述污水修复装置包括保温材料填充箱；所述保温材料填充箱内设置有垂向水槽和水平向水槽；所述垂向水槽和水平向水槽交叉连接；所述垂向水槽和水平向水槽的连接处填充有PRB墙体。


2.根据其权利要求1所述的一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，其特征在于，所述垂向水槽和水平向水槽内还填充有含水介质层。


3.根据其权利要求1所述的一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，其特征在于，所述气压调节系统包括空气压缩机和排气管线；所述排气管线上安装有调压阀和排气压力表；排气管线连接可调节定水头污水储水装置。


4.根据其权利要求3所述的一种可调节多影响因子的PRB室内试验装置系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟雪，王锦国，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32