[发明专利]一种地下水污染治理修复三维相似模拟实验装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种地下水污染治理修复实验装置，特别涉及到地下水污染控制的相似模拟实验装置，属于实验仪器设备领域。

背景技术

渗透反应墙技术灵活性大，修复效果明显，污染物去除率高，在地下水污染修复中得到了推广和应用。但随着不同污染源类型的出现及地下水污染状态的差异，确定渗透反应材料的组成、配比及渗透反应墙位置、大小难度加大。同时，在实际工程中进行试验需要大量的人力、物力，且试验周期长，渗透反应墙长期运行的稳定性和有效性难以保证。

而相似模拟实验做为对复杂工程环境再现的一种重要科学研究手段，在地下水污染防治修复中还处于探索阶段，采用相似模拟实验技术可以有效克服实际工程试验中的不足。而现有相似模拟装置结构简单，操作灵活性差，仅用于模拟渗透反应材料的修复效果，不能进行三区(污染区、净化区与渗透反应区)的划分与实现渗透反应墙、污染源位置变化及地下水流特征模拟等问题，与实际工程应用相差甚远，且实验精度低、效果差。

基于再现渗透反应墙技术条件下的地下水流特征，克服工程实际操作中的难度与现有相似模拟实验中的不足，提出一种地下水污染治理修复三维相似模拟实验装置，通过对污染源控制箱位置高低、容积大小及三区(污染区、净化区与渗透反应区)范围的确定，用于精确复原与再现地下水污染及治理修复过程，可以模拟地下水赋存条件、地下水污染运移规律、渗透反应材料选取及其修复效果，为工程实践的可行性提供技术支撑。

发明内容

本发明针对实际渗透反应材料选取困难、耗资大、周期长与相似模拟实验中不能实现三维、三区(污染区、净化区与渗透反应区)及地下水流特征等精确模拟的不足，提出一种地下水污染治理修复三维相似模拟实验装置。该装置具有设计合理、模拟精确、投资少、周期短及便于操作的特点，不仅再现了地下水污染及治理修复过程，而且促进了渗透反应材料的合理选取，为地下水污染控制提供了依据。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种地下水污染治理修复三维相似模拟实验装置，包括主架装置、污染源控制箱装置、污染区装置、净化区装置、渗透反应区装置及前后玻璃挡板装置，其特征在于：所述的主架装置包括左右侧护板及上下固定装置；所述的污染源控制箱装置位于污染区装置中，污染源控制箱在污染区中可上下左右移动；所述的污染区装置包括注水系统、污染指标观测系统，并与左侧护板相接，且左侧护板上下端分别与上固定装置、下固定装置搭接紧固；所述的净化区装置包括水位量测系统、净化指标观测系统，并与右侧护板相接，且右侧护板上下端分别与上固定装置、下固定装置搭接紧固；所述的渗透反应区装置包括左渗透墙板、右渗透墙板及紧固螺栓；所述的前后玻璃挡板装置为钢化玻璃板，通过螺栓、黄油与左侧护板、右侧护板、左渗透墙板和右渗透墙板紧固。

进一步，所述的上下固定装置分别为上固定装置和下固定装置，上固定装置顶端固定梁上设有两排开孔，两端设有直角挡板与固定螺孔，通过螺栓和左侧护板、右侧护板相接。下固定装置包括底固定梁、底座横梁、底座及拉杆，底座横梁两端设置污染水渗漏皿、净化水渗漏皿。

进一步，所述的污染源控制箱装置包括侧滑动格栅板、底滑动格栅板及相接主架装置部分。侧滑动格栅板通过螺栓分别与上部顶端固定梁、下部底滑动格栅板相接，底滑动格栅板通过螺栓分别与侧滑动格栅板、左侧护板相接，污染源控制箱位置高低及容积大小可通过调节侧滑动格栅板、底滑动格栅板移动、紧固来实现。

进一步，所述的污染区装置主要为布置污染源控制箱及污染区地质相似装填材料，污染区装置注水系统包括注水玻璃管、注水压力表、清污孔及上位密封塞，污染指标观测系统包括污染指标量测仪、污染物抽取孔、左流速阀、污染水排放孔及左密封塞。

进一步，所述的净化区装置水位量测系统包括水位指示管与水位刻度计，净化指标观测系统包括净化指标量测仪、净化物抽取孔、右流速阀，净化水排放孔及右密封塞。

进一步，所述的渗透反应区装置的左渗透墙板、右渗透墙板均为带孔钢板，左渗透墙板与右渗透墙板之间的距离可通过顶端固定梁、底固定梁间的螺栓位置进行调节，以实现渗透反应材料装填的精确模拟。

进一步，所述的前后玻璃挡板装置为钢化玻璃板，钢化玻璃板之间通过密封条密封，钢化玻璃板与左侧护板、右侧护板、左渗透墙板及右渗透墙板通过黄油密封，两端采用短螺栓进行紧固。