本申请涉及一种用于污染土热脱附的实验装置及实验方法，包括实验箱体，实验箱体包括箱体上盖、加热管、抽提取管、蒸汽发生器、电源站、电法探测仪、真空泵以及温度控制器，箱体上盖开设有阵列排布的通孔，电法探测仪包括高密度电法主机和多个电极，多个电极穿过电极布置孔并能接触检测土壤，高密度电法主机用于检测检测土壤各部分的电阻率剖面。本申请有助于反演得到污染物的扩散规律。演得到污染物的扩散规律。演得到污染物的扩散规律。
【技术实现步骤摘要】
一种用于污染土热脱附的实验装置及实验方法
[0001]本申请涉及道路检测领域，尤其是涉及一种用于污染土热脱附的实验装置及实验方法。
技术介绍
[0002]在NAPLs污染土壤修复方面，原位热脱附修复技术由于无需开挖、转运土方，对周围土壤环境扰动小，污染物去除彻底，可修复深层土壤而被逐步推广。然而，由于能耗高、技术不成熟、修复包气带困难、加热不均匀等问题制约了修复方法的普及和土地资源的利用，为优化热脱附加热方法，提高原位热脱附加热效率、降低能耗，实现高效经济地修复非水相液体（NAPLs）污染土壤横向加热原位热脱附技术应运而生。
[0003]然而，现有的原位热传导脱附技术为竖直加热井和抽提取井布置，虽然具有非开挖高效去除深层土壤中污染物的优势，但由于包气带成层性，层间优势流、热量分布不均、层内传热性能差，土壤多成层发育，各层间物理性质差异大，使得竖向加热时，热量沿水平方向传递不均匀，其加热效果差，要达到较好的效果要持续高温、长时间加热，造成能耗较大，而且热脱附系统在实际运用中存在热量传输、温度场分布、加热参数选择及污染土壤修复规律不明确，缺乏具体的理论指导及高效经济的研究方法。因此，亟需一种用于污染土热脱附的实验装置。
技术实现思路
[0004]本申请提供一种用于污染土热脱附的实验装置及实验方法，通过高密度电法仪和电极能够采集土壤的电阻率剖面，以反演污染物的扩散规律。
[0005]一种用于污染土热脱附的实验装置，包括实验箱体，所述用于污染土热脱附的实验装置还包括：加热管、抽提取管、蒸汽发生器、电源站、电法探测仪、真空泵以及温度控制器；所述实验箱体用于容纳检测土壤，所述实验箱体其中一侧壁开设有均匀分布的装置孔，所述加热管和所述抽提取管通过所述装置孔插设于所述实验箱体内，所述加热管通过管路与所述蒸汽发生器连通，所述电源站分别与所述真空泵、所述蒸汽发生器以及所述温度控制器电性连接以为所述加热管、所述蒸汽发生器、所述真空泵以及所述温度控制器供电，所述抽提取管与所述真空泵连通，所述蒸汽发生器为加热管提供高压蒸汽，所述温度控制器与所述加热管和所述蒸汽发生器电性连接用于控制所述加热管和所述蒸汽发生器，所述实验箱体的箱体上盖开设有阵列排布的通孔，所述电法探测仪包括高密度电法主机和多个电极，所述高密度电法主机与多个所述电极电性连接，多个所述电极穿过所述通孔并为位于所述实验箱体内，所述电法探测仪用于检测所述检测土壤各部分的电阻率剖面。
[0006]通过采用上述技术方案，通过在不同装置孔中穿设加热管和抽提取管能够控制处于不同的加热管温度和蒸汽/热空气压力，通过设置蒸汽发生器产生高压气体以疏通土壤孔隙，能够扩大土壤层与热空气接触面积，促进脱附污染物流通，在加热管和抽提取管间形成微小循环，提高热传导加热修复效率，同时也能弥补热传导中由于水分减少导致的加热
管热传导效率低的问题，保证热传导效率，通过设置电法探测仪采集检测土壤的电阻率剖面，进而反演污染物的扩散规律。
[0007]可选的，所述加热管和所述抽提取管交替布设于所述实验箱体内。
[0008]通过采用上述技术方案，将加热管和抽提取管交替布设能够尽量避免土壤热脱附中蒸汽/热空气在抽提取管周围的温度损失，提升抽提取管抽取效率，有效提升热传导加热修复效率。
[0009]可选的，所述实验装置还包括多个传感器，所述传感器之间通过导线串联，所述传感器设置于所述通孔的轴线上。
[0010]通过采用上述技术方案，在实验装置中等间距设置传感器，以均匀检测检测土壤各部分的采样数据，进而提升污染物的扩散规律反演的准确度。
[0011]可选的，所述传感器为能采集土壤温度、湿度及气压的集成传感器。
[0012]通过采用上述技术方案，传感器能同时采集土壤温度、湿度及气压。
[0013]可选的，所述实验装置还包括多功能巡检仪，所述多功能巡检仪与多个所述传感器电性连接，所述多功能巡检仪用于集中显示所述传感器的读数。
[0014]通过采用上述技术方案，设置多功能巡检仪以便于使用者快速读取传感器的各项参数，同时能够提升处理效率。
[0015]可选的，所述实验装置还包括蠕动泵，所述蠕动泵穿过位于所述箱体上盖中心的所述通孔，所述蠕动泵用于向所述检测土壤中滴漏污染物并调节污染物注入速率，以模拟污染物渗漏情况。
[0016]通过采用上述技术方案，使用蠕动泵向检测土壤中滴漏污染物，模拟土壤中出现污染物渗漏的情况，同时调控蠕动泵注入污染物的速率，以模拟多种不同污染物的渗漏情况，能够有效提升。
[0017]可选的，所述加热管与所述蒸汽发生器之间连接的管路设置有第一流量计，所述第一流量计用于显示所述蒸汽发生器的注汽流量，所述抽提取管与所述真空泵之间连接的管路设置有冷凝管和第二流量计，所述冷凝管用于收集污染物并测定污染物修复量，所述第二流量计用于显示所述真空泵的抽提流量。
[0018]通过采用上述技术方案，设置第一流量计和第二流量计有助于读取蒸汽发生器的注汽流量和真空泵的抽提流量，从而能通过调控不同注汽流量和抽提流量，进而调控热传导加热修复效率，设置冷凝管以搜集污染物并测定污染物修复量，根据污染物修复量能够更准确获取污染物修复效率。
[0019]可选的，所述电源站还包括电能表，所述电能表用于检测所述抽提取管及所述加热管在不同的排布情形下所述蒸汽发生器、加热管以及所述真空泵共同的能耗。
[0020]通过采用上述技术方案，通过设置电能表以获取不同的排布情形下蒸汽发生器、加热管以及真空泵共同的能耗，同时通过记录土壤中各传感器采集的温度、气压、湿度变化情况、温度场分布情况及每种组合的能耗情况，找到最优的加热参数。
[0021]一种用于污染土热脱附的实验方法，所述方法包括：提供所述实验箱体；在所述实验箱体内填充所述检测土壤使所述检测土壤接触所述电极；启动所述电源站、所述高密度电法主机进行工作，使所述加热管对所述检测土壤进行加热，在预定时间
内，启动所述真空泵使所述抽提取管对所述检测土壤进行抽气；检测所述抽提取管内的物质成分；以及根据所述物质成分以及根据所述高密度电法仪采集的所述检测土壤的电阻率剖面，反演得到污染物的扩散规律，并根据污染物的扩散规律获取所述检测土壤的最优热脱附的参数设置。
[0022]通过采用上述技术方案，设置高密度电法主机和电极以检测污染土壤中的扩散规律，通过检测受污染土壤中的NAPLs污染物成分，判断受污染土壤是否存在多种污染物成分，进而判断对应的对应标准污染土壤中的扩散规律是否相符，同时能根据实验装置获取的相关参数，获取最优热脱附的参数设置。
[0023]可选的，在向所述实验箱体填充所述检测土壤之前，先填充不含NAPLs的标准土壤，其中，所述检测土壤为人工配制的NAPLs污染土壤；在检测所述标准土壤情形下，获取抽提取管内的物质成分及电阻率剖面的标准参数；以及将检测所述标准土壤情形下的抽提取管内的物质成分及电阻率剖面的标准参数与检测土壤情形下的抽提取管内的物质成分及电阻率剖面的实验本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于污染土热脱附的实验装置，包括实验箱体(1)，其特征在于，所述用于污染土热脱附的实验装置还包括：加热管(2)、抽提取管(3)、蒸汽发生器(4)、电源站(5)、电法探测仪(6)、真空泵(7)以及温度控制器(8)；所述实验箱体(1)用于容纳检测土壤，所述实验箱体(1)其中一侧壁开设有均匀分布的装置孔(102)，所述加热管(2)和所述抽提取管(3)通过所述装置孔(102)插设于所述实验箱体(1)内，所述加热管(2)通过管路与所述蒸汽发生器(4)连通，所述电源站(5)分别与所述真空泵(7)、所述蒸汽发生器(4)以及所述温度控制器(8)电性连接以为所述加热管(2)、所述蒸汽发生器(4)、所述真空泵(7)以及所述温度控制器(8)供电，所述抽提取管(3)与所述真空泵(7)连通，所述蒸汽发生器(4)为加热管(2)提供高压蒸汽，所述温度控制器(8)与所述加热管(2)和所述蒸汽发生器(4)电性连接用于控制所述加热管(2)和所述蒸汽发生器(4)，所述实验箱体(1)的箱体上盖(101)开设有阵列排布的通孔(103)，所述电法探测仪(6)包括高密度电法主机(601)和多个电极(602)，所述高密度电法主机(601)与多个所述电极(602)电性连接，多个所述电极(602)穿过所述通孔(103)并为位于所述实验箱体(1)内，所述电法探测仪(6)用于检测所述检测土壤各部分的电阻率剖面。2.根据权利要求1所述的一种用于污染土热脱附的实验装置，其特征在于，所述加热管(2)和所述抽提取管(3)交替布设于所述实验箱体（1）内。3.根据权利要求1所述的一种用于污染土热脱附的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括多个传感器(9)，多个所述传感器(9)之间通过导线串联，所述传感器(9)设置于所述通孔(103)的轴线上。4.根据权利要求3所述的一种用于污染土热脱附的实验装置，其特征在于，所述传感器(9)为能采集土壤温度、湿度及气压的集成传感器。5.根据权利要求3所述的一种用于污染土热脱附的实验装置，其特征在于，所述实验装置还包括多功能巡检仪(10)，所述多功能巡检仪(10)与多个所述传感器(9)电性连接，所述多功能巡检仪(10)用于显示所述传感器(9)的读数。6.根据权利要求1所述的一种用于污染土热脱附的实验装置，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：杜立志，韩亚鲁，王勇，宋雨菲，徐玉胜，任念，孙鼎程，刘凯琦，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。