[发明专利]一种研究NAPLs运移及相变规律的试验装置

说明书

本发明提供了一种研究NAPLs运移及相变规律的试验装置。该装置包括：实验箱、有机玻璃筒、NAPLs气体浓度传感器和马氏瓶。在实验箱中填入配好的指定干密度和指定含水量的土样，装有NAPLs的有机玻璃筒埋入土样中，将金属网小桶固定在实验箱的前壁上，并且埋入土样中，NAPLs气体浓度传感器安装在金属网小桶中，NAPLs渗入土样中，马氏瓶通过橡胶软管与实验箱的金属底座中内置的进水通道连接，马氏瓶中的水流到土样的底部。本发明提供的实验装置和方法可以定量地测量NAPLs在非饱和土中运移时测点处气相体积分数随时间的变化，也能得到在同一时刻不同测点处NAPLs气相浓度分布规律，还可测得在不同干密度、含水量的条件下NAPLs运移和相变规律。

技术领域

本发明涉及土壤研究技术领域，尤其涉及一种监测NAPLs(non-aqueous phaseliquids，非水溶相液体)在非饱和土中运移过程及相变的试验装置。

背景技术

石油作为当前的主要能源物之一，应用越来越广泛。一些石油类产品在生产，运输，贮存和使用过程中难免发生一些泄露事故，污染地下环境，这些非水相的污染物与水不相容且难于降解，会成为地下土中长期存在的污染源。目前，国内外的一些学者对NAPLs在非饱和土中的运移规律做了相关的研究，但缺乏直接的实验验证，也没有相关的实验装置监测此过程中的NAPLs的相变。

发明内容

本发明的实施例提供了一种研究NAPLs运移及相变规律的试验装置，以克服现有技术的缺点。

一种监测NAPLs在非饱和土中运移过程及相变的实验装置，包括：实验箱、有机玻璃筒和NAPLs气体浓度传感器；

在所述实验箱中填入配好的指定干密度和指定含水量的土样，装有NAPLs的有机玻璃筒埋入所述土样中，所述NAPLs渗入所述土样中，将金属网小桶固定在所述实验箱的前壁上，所述金属网小桶埋入所述土样中，所述NAPLs气体浓度传感器安装在所述金属网小桶中。

进一步地，所述装置还包括：马氏瓶，所述马氏瓶通过橡胶软管与所述实验箱的金属底座中内置的进水通道连接，所述马氏瓶中的水流到所述土样的底部，使得实验箱中土体维持一定高度的地下水位。

进一步地，所述实验箱包括实验箱上部、实验箱下部、金属底座和金属支撑，所述实验箱上部和所述实验箱下部、所述实验箱下部和所述金属底座之间都是通过螺栓孔和螺栓连接，所述实验箱上部和所述金属底座之间通过金属支撑连接。

进一步地，所述螺栓孔和所述螺栓的连接处设有密封胶条。

进一步地，所述金属网小桶通过空心螺杆固定在实验箱的前壁上，所述金属网小桶逐层安装，待填土深度达到该层位置后再安装该层的金属网小桶。

进一步地，所述实验箱的前面预留有NAPLs气体浓度传感器进入的小孔，该小孔直径4cm；相邻小孔圆心间的距离为15cm，沿着中间竖向留有6个小孔，最下方的小孔距箱底15cm，水平方向在中轴左侧留有3排小孔，每排4个小孔，排与排之间的距离为30cm。

进一步地，所述NAPLs气体浓度传感器通过实验箱上预留的孔洞放置于实验箱内的金属网小桶中，所述金属网小桶的尾部设置有螺纹，该螺纹连接在一空心螺杆上，螺杆另一头连接有橡胶螺帽，所述空心螺杆两头的连接处设有密封垫圈，NAPLs气体浓度传感器的接线通过橡胶螺帽中心的孔洞穿出后，孔洞用胶密封。

进一步地，所述NAPLs气体浓度传感器采用横向三排，纵向一列的布置方式放入土样中。

进一步地，所述有机玻璃箱的厚度小于其高度和宽度，所述有机玻璃筒的底部设有金属网，所述有机玻璃筒底面各个方向的泄漏是相同的，所述有机玻璃筒的筒壁刻有刻度。

进一步地，所述NAPLs气体浓度传感器包括半导体传感器。