用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统，包括进水模块、污染源释放模块、砂箱模块、注入井模块和出水模块。所述模拟系统通过模块化的设计，灵活应用各模块的组装，实现水动力场、水化学场的模拟，可用于不同条件下污染物在含水层中的迁移转化模拟实验，分析不同条件下含水层中的溶质运移及迁移转化规律，提高了模拟实验的真实度，降低了模拟实验的成本，为地下水原位化学氧化/还原修复技术、原位生物修复技术、可渗透反应墙修复技术的研究提供有利的实验基础，简化了监测采样过程，最大程度降低了采样过程中对模拟含水层的扰动，实现监测准确度。实现监测准确度。实现监测准确度。

【技术实现步骤摘要】
用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统


[0001]本技术属于水污染治理领域，特别涉及土壤地下水修复技术，更具体地涉及一种用于研究地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统。

技术介绍

[0002]淡水是地球上重要的宝贵资源，可供人类使用的淡水只占地球总水量的一小部分，而其中地下水占淡水总量的98％，地下水资源在人类社会发展中起着举足轻重的作用。但是，随着人类社会的不断发展，工业原料、废物随意堆放泄露、农药化肥等大量使用、石油开采、运输、装卸、储存、加工及使用过程中的泄露，都造成了严重的地下水污染。地下水污染治理已成为我国必须面临的环境、经济和社会问题。
[0003]地下水有机污染修复方法分为异位修复与原位修复两种方法。异位修复方法主要是指将污染地下水抽出后进行异位处理的传统处理方式，如抽出处理、多相抽提技术等，这些修复技术方式对地下水环境扰动较大，易形成污染物的扩散，很难达到修复目标值。高效的原位修复技术正逐渐成为地下水有机污染修复治理的新方向。如原位生物修复、原位化学氧化/还原技术，可渗透反应墙技术、监测自然衰减技术等等。
[0004]通过室内模拟污染物在地下水中的吸附、迁移、转化等行为，研究各类污染物在地下水环境中的迁移规律，是进行地下水有机污染修复的基础。
[0005]因此本技术旨在提供一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟砂箱，通过模块化的设计、灵活组合，从而实现室内模拟还原地下水污染物的迁移扩散状况，并通过模块化组件的安装，实现原位注入化学氧化、原位生物化学修复、可渗透反应墙等修复技术的室内模拟研究，能够为地下水原位修复技术的工程应用提供客观的理论参考依据。

技术实现思路

[0006]本技术所要解决的技术问题是提供一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统。该系统通过模块化的设计，灵活的组装，可实现地下水流量、渗透系数、水利坡度等参数设置，灵活调控上下游水位高差、实现污染羽的三维空间分布状况监测，达到模拟污染物在含水层介质中的迁移、吸附等，通过灵活设置模块化的原位注入井、可渗透反应墙等，研究地下水原位注入化学氧化/还原、原位生物修复技术、可渗透反应墙技术对污染地下水的修复效果。
[0007]为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决：一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统，包括进水模块、污染源释放模块、砂箱模块、注入井模块和出水模块。
[0008]所述的进水模块由密封的进水箱体、蠕动泵、出水管道、进出水孔、溢流管和若干控制阀组成，所述进水箱体顶端设有橡胶塞孔，所述出水管道通过所述橡胶塞孔插入所述进水箱体内部，所述出水管道连接蠕动泵，在所述进水箱体侧壁上部设置有溢流管，在所述
进水箱体侧壁下部设置有进出水孔；
[0009]所述污染源释放模块包括污染源配置罐体、曝气管、搅拌器、配料管、蠕动泵、喷淋头及排料管组成，所述污染源配置罐体为带密封盖的罐体，在所述污染源配置罐体侧壁上设有开孔，并且通过所述开孔向所述污染源配置罐体内部伸入曝气管，所述曝气管上开有密布的小孔，所述曝气管与外部气体钢瓶连接向所述污染源配置罐体内部曝气，所述密封盖上设有排气阀、搅拌器开孔和加料口，所述搅拌器的搅拌电机固定安装在所述密封盖上，搅拌棒位于罐体内，用于搅拌所述污染源配置罐体内物料，所述配料管通过所述密封盖上的加料口伸入所述污染源配置罐体内，用于加注模拟污染物料，所述污染源配置罐体侧壁底部设置所述排料管，用于向外输送模拟污染物料，所述排料管与蠕动泵连接，所述蠕动泵与喷淋头连接，通过所述蠕动泵调节从所述排料管向所述喷淋头输送的模拟污染物料的流量；
[0010]所述砂箱模块由砂箱主体、砂箱顶盖、进水管道、滤水孔板和填料隔板组成，所述砂箱主体为长方体形状，在所述砂箱主体长轴纵向的两个侧壁上设置多个均匀分布不同高度的进出水孔，用于流体的进出，在所述砂箱主体短轴横向的两个侧壁上均匀分布有若干卡槽，在靠近设置有所述进出水孔的两侧的卡槽中安装所述滤水孔板，所述滤水孔板上设有密布的过流孔，流体可通过所述过流孔进出，同时阻隔砂土等填料移动，通过所述滤水孔板将砂箱主体分隔为进水缓冲区、填充区、出水缓冲区，在两个所述滤水孔板之间的所述填充区的各个卡槽用于安装所述填料隔板，所述砂箱顶盖设置有进水管孔、污染源配料孔和注入井模块开孔，所述进水管道通过所述进水管孔插入所述进水缓冲区，所述进水管道与所述进水模块的所述蠕动泵连接，所述污染源释放模块的所述喷淋头通过所述污染源配料孔设置在所述砂箱主体中靠近所述进水缓冲区的一侧，用于释放模拟污染物料，所述砂箱主体短轴横向的两个侧壁上设置均匀分布的密封采样孔；
[0011]所述注入井模块由若干不同长度注入井组成，所述注入井封底，顶部设有螺纹盖，盖上设有注射软管；所述注射软管通过所述螺纹盖穿过所述砂箱顶盖设置的上述注入井模块开孔与外部连通，每个注入井下部开有密布的小孔，所述注入井模块根据实验需要设置在所述砂箱模块内；
[0012]所述出水模块由出水箱体、出水管道、流量计及若干控制阀门组成，所述出水箱体顶部设有出水管道，所述出水管道上设有流量计和阀门并伸入所述出水箱体内部，所述出水管道与所述砂箱模块的出水缓冲区一侧的侧壁上的所述进出水孔连接，用于接收所述砂箱模块流出的流体，所述出水箱体侧壁上部设有排气管34，下部设有放空管35，管道上设有阀门。
[0013]所述用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统还包括采样装置模块，所述采样装置模块由不锈钢取样针、止通阀、微量注射器组成，取样针针头连接止通阀，止通阀一端连接微量注射器。
[0014]优选地，所述的进水模块的所述进水箱体顶端设有2个或多个螺纹孔，所述螺纹孔通过螺纹盖与气囊相连，气囊中储存空气或氮气。
[0015]优选地，所述的进水模块的所述溢流管通过若干管道与所述砂箱模块纵向一侧进出水孔连通。
[0016]本技术所述的一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化室内模拟
装置应用于模拟地下水中污染物在含水层中的迁移转化，以及应用于研究地下水原位注入化学氧化/还原技术、原位可渗透反应墙技术、原位生物修复技术对染地下水的修复效果。
[0017]本技术的优点和有益效果为：
[0018]1、本技术通过模块化的设计，灵活应用各模块的组装，实现水动力场、水化学场的模拟，可用于不同条件下污染物在含水层中的迁移转化模拟实验，分析不同条件下含水层中的溶质运移及迁移转化规律。
[0019]2、本技术通过灵活组装各类模块，提高了模拟实验的真实度，降低了模拟实验的成本，为地下水原位化学氧化/还原修复技术、原位生物修复技术、可渗透反应墙修复技术的研究提供有利的实验基础。
[0020]3、本技术通过灵活设置采样装置模块，实现了对含水层污染羽三维时空分布的可视化研究。采用本技术的采样装置模块，实现了采样过程的密封，简化了监测采样过程，最大程度降低了采样过程中对模拟含水层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于地下水污染迁移扩散及原位修复的模块化模拟系统，包括进水模块、污染源释放模块、砂箱模块、注入井模块和出水模块；所述进水模块由密封的进水箱体、蠕动泵、出水管道、进出水孔、溢流管和若干控制阀组成，所述进水箱体顶端设有橡胶塞孔，所述出水管道通过所述橡胶塞孔插入所述进水箱体内部，所述出水管道连接蠕动泵，在所述进水箱体侧壁上部设置有溢流管，在所述进水箱体侧壁下部设置有进出水孔；所述污染源释放模块包括污染源配置罐体、曝气管、搅拌器、配料管、蠕动泵、喷淋头及排料管组成，所述污染源配置罐体为带密封盖的罐体，在所述污染源配置罐体侧壁上设有开孔，并且通过所述开孔向所述污染源配置罐体内部伸入曝气管，所述曝气管上开有密布的小孔，所述曝气管与外部气体钢瓶连接向所述污染源配置罐体内部曝气，所述密封盖上设有排气阀、搅拌器开孔和加料口，所述搅拌器的搅拌电机固定安装在所述密封盖上，搅拌棒位于罐体内，用于搅拌所述污染源配置罐体内物料，所述配料管通过所述密封盖上的加料口伸入所述污染源配置罐体内，用于加注模拟污染物料，所述污染源配置罐体侧壁底部设置所述排料管，用于向外输送模拟污染物料，所述排料管与蠕动泵连接，所述蠕动泵与喷淋头连接，通过所述蠕动泵调节从所述排料管向所述喷淋头输送的模拟污染物料的流量；所述砂箱模块由砂箱主体、砂箱顶盖、进水管道、滤水孔板和填料隔板组成，所述砂箱主体为长方体形状，在所述砂箱主体长轴纵向的两个侧壁上设置多个均匀分布不同高度的进出水孔，用于流体的进出，在所述砂箱主体短轴横向的两个侧壁上均匀分布有若干卡槽，在靠近设置有所述进出水孔的两侧的卡槽中安装所述滤水孔板，所述滤水孔板上设有密布的过流孔，流体可通过所述过流孔进出，同时阻隔砂土填料移动，通过所述滤水孔板将砂箱主体分隔为进水缓冲区、填充区、出水缓冲区，在两个所述滤水...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱月峰，朱芙民，薛迪文，徐伟，高耘飞，朱煜，
申请(专利权)人：上海申环环境工程有限公司，
类型：新型
国别省市：