一种淋洗-抽出一体化系统及试验方法技术方案

本发明专利技术提供了一种淋洗

【技术实现步骤摘要】
一种淋洗
‑
抽出一体化系统及试验方法


[0001]本专利技术涉及地质工程及环境岩土工程
，特别涉及一种淋洗
‑
抽出一体化系统及试验方法。

技术介绍

[0002]目前，重金属污染场地修复技术主要有物理法(克土法、电动修复、热力修复等)、生物法(植物、动物、微生物修复)、化学法(固化/稳定化、氧化/ 还原、化学淋洗等)。由于化学淋洗修复方法具有修复周期短、成本低、工艺简单、修复效果好等优点，受到了研究人员的广泛关注。该技术是利用化学溶剂将土壤中污染物从固相转移至液相，再从下游集中抽出处理，操作简便，费用合理，但对实际修复效果难以精确把握。尽管，大量研究人员对该方法进行了大量试验研究，但大多数试验研究集中在小规模的元素试验，理想条件较多，代表性较差，且缺少对同时考虑淋洗、抽出一体的大型模型试验系统的研发，因此，大量试验研究结果与实际污染场地修复效果往往存在较大偏差，适用性还有待进一步明确。
[0003]针对上述问题，急需一种考虑污染场地复杂地层条件及水文地质条件、贴合实际工况且兼备淋洗与抽出功能的室内缩尺模型试验系统，精确获取多种因素耦合作用下土壤重金属离子的不同时空分布数据，研究高效的抽出技术，指导污染场地修复和地下水污染防治工作。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种淋洗
‑
抽出一体化系统及试验方法，其目的是为了解决现有技术中的问题。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种淋洗
‑
抽出一体化系统，包括：
[0006]用于盛装污染土体的主体砂箱，呈矩形，相对的侧面设置有透水石板；
[0007]淋洗系统，连通于所述主体砂箱的顶部，向所述主体砂箱内定量的进行淋洗；
[0008]抽出系统，连通于所述主体砂箱的顶部，并位于所述淋洗系统的下游；
[0009]地下水循环系统，包括左水室、右水室，所述左水室和右水室分别与所述透水石板贴合，所述左水室连通有水池，水流依次经过左水室、主体砂箱和右水室后进入废液池组内，所述左水室与所述水池之间设置有进水阀；
[0010]数据采集系统，包括传感器和数据接收端，所述数据接收端与所述传感器信号连接，多个所述传感器在水平方向和竖直方向上呈阵列排布，所述传感器包括土压力传感器、水势传感器、水位传感器。
[0011]优选的，所述主体砂箱的顶部设置有淋洗液进液孔，所述淋洗系统包括淋洗管道，所述淋洗管道一端连通有淋洗液补给箱，另一端通过淋洗液进液孔进入主体砂箱内，进入主体砂箱内的淋洗管道呈王字形排列，位于主体砂箱内的淋洗管道上布置有淋洗液喷射器。
[0012]优选的，所述淋洗液补给箱与所述淋洗液喷射器之间还设置有计量泵。
[0013]优选的，所述抽出系统包括三个抽水井，所述抽水井设置在所述主体砂箱内且位于所述淋洗系统的下游，所述抽水井连接有抽水泵，所述抽水泵的另一端连接有污染液收集池。
[0014]优选的，所述的左水室的底部开设有第一泄水孔，所述第一泄水孔装有第一止水阀，所述左水室的侧壁开设有进水孔，所述左水室通过进水孔连接所述水池，所述水池与左水室之间设置有压力/体积控制器，所述左水室的上端还设置有第一排气孔，所述第一排气孔上设置有第一气阀。
[0015]优选的，所述右水室的侧壁开设排水孔，所述右水室通过排水孔连接有废液池组，所述右水室的底壁上开设有第二泄水孔，所述第二泄水孔上设置有第二止水阀，所述右水室的顶壁上还设置有第二排气孔，所述第二排气孔上设置有第二气阀。
[0016]优选的，所述主体砂箱的前后两侧和下侧设置有取液孔，所述取液孔连通有溶液收集瓶，所述溶液收集瓶与所述取液孔之间设置第二止水阀。
[0017]本申请还提供了一种利用淋洗
‑
抽出一体化系统的试验方法，包括：
[0018]S1.向主体砂箱(1)内装填污染土壤，并在装填污染土壤时层布传感器，用于试验过程中土压力、土壤湿度、水位变化监测；
[0019]S2.启动地下水循环系统，通过取液孔取液，定时检测流量及重金属浓度变化；
[0020]S3.当地下水循环系统的单位流入量与单位流出量相同时，启动淋洗系统，向主体砂箱内定量淋入淋洗液，通过水势传感器检测土壤湿度变化，并通过取液孔取液，定时检测流量、重金属浓度和淋洗液浓度变化；
[0021]S4.当步骤s3中检测到稳定的淋洗液浓度及水位时，启动抽出系统(3)，开展单、双或三孔抽水试验，在抽水过程中，通过水势传感器监测土壤湿度变化及通过取液孔取液，定时检测重金属浓度和淋洗液浓度变化，并记录抽水流量、水位降深和抽水持续时间；
[0022]S5.通过预埋的水位传感器获得抽水过程中的水位变化，当动水位稳定时，关闭地下水循环系统、淋洗系统和抽出系统，停止试验；
[0023]S6.将置于主体砂箱内的污染土壤分区域、分层进行采样，并进行微观测试和化学成分分析，获得结果。
[0024]优选的，在S1中按照污染场地实际地层部分缩小比例向主体砂箱内装填污染土壤。
[0025]优选的，在步骤S2中，打开进水阀、第一气阀，关闭第一止水阀，在左水室注满水后，关闭第一气阀，启动压力/体积控制器，左水室内的水以恒定压力通过主体砂箱。
[0026]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0027]本专利技术可进行淋洗与抽出一体化修复的模型试验，通过调整实验参数，对比不同参数下二者间的相互影响，明确二者耦合修复效果；本专利技术可大范围改变地下水流速，满足大范围复杂的甚至极端的地下水条件。
附图说明
[0028]图1是本专利技术的透视图；
[0029]图2是主体砂箱顶盖淋洗管铺设示意图；
[0030]图3抽出系统剖面图。
[0031]【附图标记说明】
[0032]1‑
主体砂箱、11
‑
透水石板、12
‑
淋洗液进液孔、
[0033]2‑
淋洗系统、21
‑
淋洗管道、22
‑
淋洗液补给箱、23
‑
淋洗液喷射器、24
‑
计量泵、
[0034]3‑
抽出系统、31
‑
抽水井、32
‑
抽水泵、33
‑
污染液收集池、
[0035]4‑
地下水循环系统、41
‑
左水室、411
‑
第一泄水孔、412
‑
第一止水阀、413
‑ꢀ
进水孔、414
‑
水池、415
‑
压力/体积控制器、416
‑
第一排气孔、417
‑
第一气阀、 42
‑
右水室、421
‑
排水孔、422
‑
废液池组、423
‑
第二泄水孔、424...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种淋洗
‑
抽出一体化系统，其特征在于，包括：用于盛装污染土体的主体砂箱(1)，呈矩形，相对的侧面设置有透水石板(11)；淋洗系统(2)，连通于所述主体砂箱(1)的顶部，向所述主体砂箱(1)内定量的进行淋洗；抽出系统(3)，连通于所述主体砂箱(1)的顶部，并位于所述淋洗系统(2)的下游；地下水循环系统(4)，包括左水室(41)、右水室(42)，所述左水室(41)和右水室(42)分别与所述透水石板(11)贴合，所述左水室(41)连通有水池(414)，水流依次经过左水室(41)、主体砂箱(1)和右水室(42)后进入废液池组(422)内，所述左水室(41)与所述水池(414)之间设置有进水阀；数据采集系统(5)，包括传感器(51)和数据接收端(52)，所述数据接收端(52)与所述传感器(51)信号连接，多个所述传感器(51)在水平方向和竖直方向上呈阵列排布，所述传感器(51)包括土压力传感器、水势传感器、水位传感器。2.根据权利要求1所述的淋洗
‑
抽出一体化系统，其特征在于：所述主体砂箱(1)的顶部设置有淋洗液进液孔(12)，所述淋洗系统(2)包括淋洗管道(21)，所述淋洗管道(21)一端连通有淋洗液补给箱(22)，另一端通过淋洗液进液孔(12)进入主体砂箱(1)内，进入主体砂箱(1)内的淋洗管道(21)呈王字形排列，位于主体砂箱(1)内的淋洗管道(21)上布置有淋洗液喷射器(23)。3.根据权利要求2所述的淋洗
‑
抽出一体化系统，其特征在于：所述淋洗液补给箱(22)与所述淋洗液喷射器(23)之间还设置有计量泵(24)。4.根据权利要求1所述的淋洗
‑
抽出一体化系统，其特征在于：所述抽出系统(3)包括三个抽水井(31)，所述抽水井(31)设置在所述主体砂箱(1)内且位于所述淋洗系统(2)的下游，所述抽水井(31)连接有抽水泵(32)，所述抽水泵(32)的另一端连接有污染液收集池(33)。5.根据权利要求1所述的淋洗
‑
抽出一体化系统，其特征在于：所述的左水室(41)的底部开设有第一泄水孔(411)，所述第一泄水孔(411)装有第一止水阀(412)，所述左水室(41)的侧壁开设有进水孔(413)，所述左水室(41)通过进水孔(413)连接所述水池(414)，所述水池(414)与左水室(41)之间设置有压力/体积控制器(415)，所述左水室(41)的上端还设置有第一排气孔(416)，所述第一排气孔(416)上设置有第一气阀(417)。6.根据权利要求5所述的淋洗<...

【专利技术属性】
技术研发人员：娄伟，黄卫健，贺勇，殷浩，魏贺，曾兰，金福喜，张可能，
申请(专利权)人：湖南省和清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：