一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其包括：污水容器、污水注入泵、反应剂容器、反应剂注入泵、溢流槽、反应柱和整流板，其中，反应柱的首端设有污水注入口；反应柱的尾端设有排液口；反应柱的内部填充有渗流介质；自污水注入口至排液口方向，依次设有反应剂注入管和取样口；反应剂容器通过反应剂注入泵和反应剂注入管与反应柱的内部连接；污水容器通过污水注入泵与与污水注入口连接；溢流槽与排液口连接。本实用新型专利技术能够有效模拟出单一注入点在流动液体中的弥散情况，为后期渗透反应墙上单一注入点源的布置数量和布置方式提供了重要依据。

【技术实现步骤摘要】
一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备
本技术属于地下水污染物处理
，特别涉及一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备。
技术介绍
渗透反应墙(PRB)是一种设置在含水层厚度小及埋深较浅的地下水环境中去除污染物的处理系统，渗透反应墙一般是在地下水渗流场中的污染物输运弥散区域构造，根据污染物的化学组分和控制要求填充具备吸附、酸碱中和或离子交换等功能的颗粒介质，以吸收或去除一般的酸碱、重金属类和微量有机污染物，可用于分割地下水环境的污染区域，净化随地下水输运的污染物或隔离污染物释放源。渗透反应墙的一种处理方式是向含污染物的含水层中注入化学药溶剂或生物菌溶剂，由于注入的化学药溶剂或生物菌溶剂会随地下水渗流输运而发生弥散，从而在污染弥散区域的地下水流场中形成一个反应带，直接将随地下渗流输运进入的污染物反应去除，同时阻断污染物的输运路径。目前，经过我们大量的检索，还未找到能够合理模拟出化学药溶剂或生物菌溶剂在水弥散情况的实验设备，模拟出化学药溶剂或生物菌溶剂在水中的弥散情况对渗透反应墙的设计有重要的指导意义。
技术实现思路
本技术为了解决上述技术问题提供一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其能够解决目前无法合理模拟出化学药溶剂或生物菌溶剂在水中的弥散情况的技术问题。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其包括：污水容器、污水注入泵、反应剂容器、反应剂注入泵、溢流槽和柱体内填充有渗流介质的反应柱，其中，所述反应柱的首端设有污水注入口；所述反应柱的尾端设有排液口；所述反应柱的内部填充有渗流介质；自所述污水注入口至所述排液口方向，依次设有反应剂注入管和至少两个取样口；所述反应剂容器的出液端通过管道与所述反应剂注入泵的进液端连接；所述反应剂注入泵的出液端通过所述反应剂注入管与所述反应柱的内部连接；所述污水注入泵设置于所述污水容器内，所述污水容器通过管道与所述污水注入口连接；所述溢流槽通过管道与所述排液口连接。本技术的有益效果是：(1)本技术处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备通过单一注入点注入反应剂对反应柱中流动的污染物进行处理，不需要构造整个渗透反应墙，节约了设备占用空间，降低了制造成本；(2)本技术处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备通过对单一注入点的模拟，为后期渗透反应墙上单一注入点源的布置数量和布置方式提供了重要依据。在上述技术方案的基础上，本技术还可以做如下改进。进一步，所述反应剂注入管为由横管和竖管连接组成的L型结构，所述横管位于所述反应柱的中轴线上，所述横管的出液端与所述渗流介质的流动方向一致，所述竖管的进液端与所述反应剂注入泵的出液端连接。采用上述进一步方案的有益效果是：本技术反应剂注入管的横管出液端作为释放点源，该释放点源注入的反应剂会随反应柱中的渗流介质的液体输运而发生径向的弥散和纵向的弥散，并在反应剂注入管的出液端形成一个轴对称的输运弥散区域，这与实际中渗透反应墙上的单一释放点源的弥散情况一致，从而帮助使用者模拟反应剂在地下水流场中的弥散变化。进一步，所述竖管的出液端与所述污水注入口沿所述渗流介质的流动方向上的距离为0.25-0.35m。采用上述进一步方案的有益效果是：所述反应剂注入管的出液端与所述污水注入口之间设置0.25-0.35m的整流段，有助于均匀化污水注入口过流断面上的渗流流速。进一步，所述反应柱的内径为0.08-0.15m，所述反应柱的长度为10.5-11.6m。采用上述进一步方案的有益效果是：合理的内径能够为反应剂在反应柱中的径向弥散提供足够的空间，以帮助使用者了解反应剂最终的弥散情况；合理的长度能够帮助使用者布置合适的取样口数量，从而提高实验的准确性。进一步，所述反应柱由PP材料、PC材料、PE材料和PVC材料中至少一种材料制备而成。采用上述进一步方案的有益效果是：PP材料、PC材料、PE材料和PVC材料等材料密闭性好，耐磨性佳，简单易得，有助于降低制造成本。进一步，所述渗流介质为砂、砾石或砂夹砾石。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置渗流介质能够较为真实地模拟出反应剂在液体中的弥散环境，提高实验准确性。进一步，所述渗流介质为砂夹砾石，其中砾石粒径2mm-4mm，砂粒径为0.25mm-0.5mm，级配比为9:5，其渗流系数K＝76.9m/d，Pe＝2.68×102。进一步，在所述污水注入泵与所述污水注入口之间的管道上，还设有阀门。采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置阀门能够控制污水进入反应柱，结构简单，操作方便。进一步，在所述污水注入泵与所述污水注入口之间的管道上，还设有流量计。采用上述进一步方案的有益效果是：通过流量计能够监测污水的注入变化，增强对于污水注入的控制。进一步，所述反应剂注入泵为计量泵。采用上述进一步方案的有益效果是：通过计量泵能够控制反应剂的注入量，增强对于反应剂注入的控制。进一步，在所述反应柱的下方还设有多个用于固定安装所述反应柱的支架。采用上述进一步方案的有益效果是：通过支架能够为反应柱提供支撑，起到保护反应柱的作用。附图说明图1为本技术处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备的结构示意图，附图中，各标号所代表的部件列表如下：2、污水容器，4、污水注入泵，6、反应剂容器，8、反应剂注入泵，10、溢流槽，12、渗流介质，14、反应柱，16、污水注入口，18、排液口，20、反应剂注入管，20a、横管，20b、竖管，22、取样口；36、阀门；42、流量计；48、支架；图2为本技术反应剂在反应柱中连续恒定释放输运弥散原理图，其中，X轴为纵向弥散方向，Y轴为径向弥散方向，O点为反应剂的注入点，u为O点的上游区域。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。在本技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其特征在于，其包括：污水容器(2)、污水注入泵(4)、反应剂容器(6)、反应剂注入泵(8)、溢流槽(10)和柱体内填充有渗流介质(12)的反应柱(14)，其中，/n所述反应柱(14)的首端设有污水注入口(16)；所述反应柱(14)的尾端设有排液口(18)；所述反应柱(14)的内部填充有渗流介质(12)；自所述污水注入口(16)至所述排液口(18)方向，依次设有反应剂注入管(20)和至少两个取样口(22)；/n所述反应剂容器(6)的出液端通过管道与所述反应剂注入泵(8)的进液端连接；所述反应剂注入泵(8)的出液端通过所述反应剂注入管(20)与所述反应柱(14)的内部连接；/n所述污水注入泵(4)设置于所述污水容器(2)内，所述污水容器(2)通过管道与所述污水注入口(16)连接；/n所述溢流槽(10)通过管道与所述排液口(18)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其特征在于，其包括：污水容器(2)、污水注入泵(4)、反应剂容器(6)、反应剂注入泵(8)、溢流槽(10)和柱体内填充有渗流介质(12)的反应柱(14)，其中，
所述反应柱(14)的首端设有污水注入口(16)；所述反应柱(14)的尾端设有排液口(18)；所述反应柱(14)的内部填充有渗流介质(12)；自所述污水注入口(16)至所述排液口(18)方向，依次设有反应剂注入管(20)和至少两个取样口(22)；
所述反应剂容器(6)的出液端通过管道与所述反应剂注入泵(8)的进液端连接；所述反应剂注入泵(8)的出液端通过所述反应剂注入管(20)与所述反应柱(14)的内部连接；
所述污水注入泵(4)设置于所述污水容器(2)内，所述污水容器(2)通过管道与所述污水注入口(16)连接；
所述溢流槽(10)通过管道与所述排液口(18)连接。


2.根据权利要求1所述的一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其特征在于，所述反应剂注入管(20)为由横管(20a)和竖管(20b)连接组成的L型结构，所述横管(20a)位于所述反应柱(14)的中轴线上，所述横管(20a)的出液端与所述渗流介质(12)的流动方向一致，所述竖管(20b)的进液端与所述反应剂注入泵(8)的出液端连接。


3.根据权利要求2所述的一种处理地下水中污染物的渗透反应墙实验设备，其特征在于，所述竖管(20b)的出液端与所述污水注入口(16)沿所述渗流介质(12)的流动方向上的距离为0.25-0.35m。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：张兴，罗杰，李丽，柯佳闻，唐渭，魏永梁，杨敏，李军宏，李廷山，赵峥，高旭，陈小龙，刘澈，刘丹，陈文艳，王艳，李韵文，邵冰阳，王志科，袁枫，
申请(专利权)人：中铁科学研究院有限公司成都分公司，
类型：新型
国别省市：四川;51