一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置，包括装置主体、供液装置和废水回收与处理装置；所述供液装置由配液池、抽水泵、上游入水管和上游溢流管组成，所述上游溢流管包括一总管，总管连接有若干个不同高度的上游排水管，上游排水管与上游水槽的一侧面连通，上游排水管上安装有阀门；下游水槽的底部开设有下游排水管，下游排水管为软管，与下游水槽形成U形管效应，下游排水管最高处设有裂口。本实用新型专利技术能够根据水力梯度要求，灵活调控上下游水位高差，监测污染羽的三维时空分布状况，研究地下水原位注射技术、可渗透反应墙技术、水力调控技术对污染地下水的修复效果。修复效果。修复效果。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置


[0001]本技术属于污染地下水修复
，具体涉及一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置。

技术介绍

[0002]地下水作为支撑经济社会可持续发展的重要战略资源，在维护经济社会健康发展等方面发挥着不可替代的作用。然而，随着经济社会发展和工业化进程推进，地下水石油烃污染问题日益突出。石油作为工业的“血液”，是国民经济发展的重要基础性能源，在化工生产中广泛使用。在生产运输的过程中，由于“跑冒滴漏”、生产事故以及污水、废弃物的排放等诸多原因，石油烃污染物无法避免会进入到地下水系统中，从而造成地下水环境污染，严重威胁人们的生产生活。因此，污染地下水的治理已经成为我国必须面临的环境、经济和社会问题。目前，去除地下水中石油烃污染物的方法主要有抽出处理、空气扰动、原位化学氧化、可渗透反应墙等技术，但这些技术往往需要注入大量化学试剂，施工及长期运维成本高，对于污染修复后期出现的拖尾或反弹现象效果并不理想。近年来，原位生物修复因其对场地扰动小、修复成本低，环境友好等优点而受到广泛关注。
[0003]专利1(CN201210501869.5)公开了地下水原位化学和生物修复模拟试验装置，装置包括渗流槽、进出水缓冲槽、供水装置和液体回收瓶，渗流槽分别通过多孔布水隔板与进、出水缓冲槽连通，出水缓冲槽外侧设带阀门的排水孔；渗流槽上游设一排注射井，槽内设若干监测井，监测井内装水质分析探头；渗流槽和进出水缓冲槽顶部设密封顶板，顶板上设进、排气孔；渗流槽侧壁上设测压管。试验方法包括：装填介质、饱水、泵入污染地下水、加入药剂模拟原位化学和生物修复过程。专利2(CN 103336100 A)公开了地下水污染过程及污染修复一体化模拟装置，该装置包括模拟槽，分为前部分箱体和后部分箱体，前部分箱体和后部分箱体的一侧均为敞开端，渗透反应墙安装在两个箱体的敞开端之间，渗透反应墙对应两个箱体的敞开端的两侧面设置有垂直排列的取样孔；所述两个箱体的敞开端为凹型卡槽，以抽插钢制阻挡板；模拟槽两边的侧壁分别设有取样孔和监测孔；两个箱体的另一侧分别设有上游水箱和下游水箱，上游水箱和下游水箱与箱体之间分别安装有多孔板；上游水箱的外侧壁底部设有进水孔，下游水箱的外侧壁设有垂直排列且高度不同的溢水孔，在下游水箱的外侧壁底部设有止水阀门。专利3(CN 203033844 U)公开了地下水污染原位修复模拟装置，该装置包括进水槽、出水槽，设置于进水槽和出水槽之间的前置多孔介质模拟槽和后置多孔介质模拟槽，进水槽与前置多孔介质模拟槽之间设置有固定透水墙壁，进水槽与出水槽之间设置有五个固定插槽，最后一个固定插槽内插装有透水墙体形成后置多孔介质模拟槽和出水槽之间的隔离透水墙壁，另外四个固定插槽中的任意两个插装有透水墙体形成两个活动透水墙壁，两个活动透水墙壁之间为反应墙体。本技术可以缩小受污染地下水原位修复模拟环境与实际环境之间的差距，真实地反映地下水污染原位修复状况，能够为地下水污染原位修复技术的工程应用提供客观的理论参考。上述现有技术存在以下问题：
[0004](1)上游水位难以多级固定水位高度。如果上游入水流量大于砂箱渗流流量，则会导致上游水位不断升高；若入水流量小于砂箱渗流流量，上游水位则会下降。难以固定上游水位高度，或无法根据需要在不同高度固定水位。
[0005](2)下游水位无法灵活调节。下游排水口多按照固定间距布设，若下游目标水位高度在2个出水口之间，则难以实现。水位高度仅能实现跳跃性调节，无法实现连续调节。
[0006](3)现有监测井难以监测污染羽的三维时空分布。专利2、3砂箱的侧向取样孔只能监测污染物在含水层中的纵向二维分布；专利1布设的监测井可以监测横向和纵向的污染分布情况，但是为监测多个深度的水质，该装置在每个深度各布设了1个监测井，存在浪费材料、占据空间等问题，增加对地下水渗流扰动，影响准确性。
[0007](4)现有装置只能模拟原位注射技术(专利1)或可渗透反应墙技术(专利2、3)对污染物的修复效果，无法验证复合技术的修复效果。
[0008](5)现有装置无法开展抽注实验，模拟地下水天然流场叠加人工水力调控对污染羽的控制效果以及对修复剂有效组分迁移的加速作用。
[0009](6)现有装置下游未配备废水处理装置。为模拟地下水的迁移过程，装置中的水始终处于流动状态，实验将产生大量废水。

技术实现思路

[0010]本技术提供了一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置，能够根据水力梯度要求，灵活调控上下游水位高差，监测污染羽的三维时空分布状况，模拟污染物在含水层介质中的迁移、吸附等地球化学行为，研究地下水原位注射技术、可渗透反应墙技术、水力调控技术对污染地下水的修复效果。
[0011]为实现上述目的，本技术提供的技术方案如下：
[0012]一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置，包括装置主体、供液装置和废水回收与处理装置；
[0013]所述装置主体包括依次连通的上游水槽、砂箱和下游水槽，所述砂箱内填充有填充介质，所述砂箱的进水侧面与上游水槽通过滤水板连通，所述砂箱的出水侧面与下游水槽通过滤水板连通；
[0014]所述供液装置由配液池、抽水泵、上游入水管和上游溢流管组成，所述上游入水管与上游水槽的顶部连接，所述抽水泵将配液池内的液体经由上游入水管进入上游水槽中；所述上游溢流管包括一总管，总管连接有若干个不同高度的上游排水管，不同高度的上游排水管与上游水槽的一侧面连通，所述上游排水管上安装有阀门；
[0015]所述下游水槽的底部开设有孔洞，孔洞密封连接有下游排水管；所述下游排水管为软管，与下游水槽形成U形管效应，下游排水管最高处设有裂口；所述下游排水管的出水口位于废水回收与处理装置的上方；
[0016]所述砂箱内垂直设有可渗透反应墙以及若干个监测井和若干个注入井；所述监测井内纵向设有若干个筛管和水泥，筛管和水泥交替设置，水泥密封和阻隔各筛管；所述监测井中内含多根取样管，取样管从井口处直通筛管，取样管的顶部设有三通阀，每个取样管直通不同的筛管，所述水泥固定所述取样管；所述若干个注入井包括第一注入井，所述第一注入井位于砂箱靠近上游水槽一侧的中部，其余注入井均匀分布在靠近上游水槽的砂箱左
部、砂箱中部和靠近下游水槽的砂箱右部。
[0017]本技术通过供液装置以及废水回收与处理装置的结构设计，可灵活、快速调节下游水位高度及上下游水位差，有利于稳定流场调控。上游的排水管阀门，控制各排水管的开关，将上游水位控制在固定高度；下游排水管为软管，可任意调节高度，与下游水槽形成U形管，控制下游水位，排水管最高处设有裂口，与大气联通，防止虹吸。本技术监测井的结构设计，可在1个监测井中分层取样，实现了对污染羽三维时空分布的刻画。污染羽，指污染物在环境介质中的迁移包括对流扩散、机械弥散和分子扩散等作用，在这些的共同作用下，污染物的分布往往呈由排放点发散的带状。同时，密封的监测井井口以及带有三通阀的取样管，简化了监测过程，使用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多功能地下水污染扩散及原位修复模拟装置，其特征在于，包括装置主体、供液装置和废水回收与处理装置；所述装置主体包括依次连通的上游水槽、砂箱和下游水槽，所述砂箱内填充有填充介质，所述砂箱的进水侧面与上游水槽通过滤水板连通，所述砂箱的出水侧面与下游水槽通过滤水板连通；所述供液装置由配液池、抽水泵、上游入水管和上游溢流管组成，所述上游入水管与上游水槽的顶部连接；所述上游溢流管包括一总管，总管连接有若干个不同高度的上游排水管，不同高度的上游排水管与上游水槽的一侧面连通，所述上游排水管上安装有阀门；所述下游水槽的底部开设有孔洞，孔洞密封连接有下游排水管；所述下游排水管为软管，与下游水槽形成U形管结构，下游排水管的最高处设有裂口；所述下游排水管的出水口位于废水回收与处理装置的上方；所述砂箱内垂直设有可渗透反应墙以及若干个监测井和若干个注入井；若干个监测井多列横向排列均匀分布在砂箱内；监测井内纵向设有若干个筛管和水泥，筛管和水泥交替设置，水泥密封和阻隔各筛管；所述监测井中内含多根取样管，取样管的顶部设有三通阀，取样管从井口处直通筛管，一个取样管对应直通一个筛管，所述水泥固定所述取样管；所述若干个注入井包括第一注入井，所述第一注入井位于砂箱靠近上游水槽一侧的中部，...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗育池，余香英，韩奕彤，刘畅，张永波，王开演，秘昭旭，王先稳，
申请(专利权)人：广东省环境科学研究院，
类型：新型
国别省市：