[实用新型]一种地下防污屏障材料化学相容性测试装置

说明书

本实用新型公开了一种地下防污屏障材料化学相容性测试装置。围压‑体积控制器连接渗透压力室，入流隔离器连接在渗透压力室和顶压‑体积控制器之间，出流隔离器连接在渗透压力室和底压‑体积控制器之间，pH监测仪和电导率监测仪连接在出流隔离器和渗透压力室之间。本实用新型用于测试污染溶液或模拟污染溶液入渗防污屏障材料造成其渗透系数的变化程度，评价防污屏障材料的化学相容性，为优化防污屏障设计和完善防污屏障服役寿命评估提供测试技术支撑。

技术领域

本实用新型涉及地下环境污染防控，具体涉及了一种地下防污屏障材料化学相容性测试装置。

背景技术

近年来我国工业化和城市化发展迅速，但同时也带来了严重的地下环境污染问题。工业企业搬迁后的遗留遗弃场地和固体废弃物填埋场、加油站地下储库等集中废弃物填埋场都存在着严重的地下水土污染问题，并且成为场地开发利用的主要障碍。防污屏障可以简单直接防控地下水土污染，保护水资源和民众的健康安全。

含无机或有机污染物的地下水渗入防污屏障后，污染物可能与土质防污屏障材料发生物理或化学作用，使防污屏障材料的工程特性改变，即存在防污屏障材料与地下水的化学相容性问题。例如，导致防污屏障材料的渗透系数变大，进而加快污染物在屏障中的迁移速度，缩短防污屏障服役寿命。因此，评价防污屏障材料与地下水的化学相容性是防污屏障设计的关键之一。目前，防污屏障设计主要考虑屏障材料的初始工程特性，缺乏化学相容性的测试及其相应方法，往往忽略防污屏障材料的化学相容性这一重要的因素，易导致防污屏障实际服役寿命小于设计寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出了一种地下防污屏障材料化学相容性测试装置，解决目前防污屏障材料渗透系数测试不考虑污染溶液与防污屏障材料相互作用的问题，评价污染溶液渗透导致防污屏障材料渗透系数的变化程度，为优化防污屏障的设计提供依据，防止因化学相容性不足导致防污屏障实际服役寿命显著缩短的问题。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现：

装置包含渗透压力室、出流隔离器、入流隔离器、pH监测仪、电导率监测仪、围压-体积控制器、底压-体积控制器、顶压-体积控制器；围压-体积控制器连接渗透压力室，入流隔离器连接在渗透压力室和顶压-体积控制器之间，出流隔离器连接在渗透压力室和底压-体积控制器之间，pH监测仪和电导率监测仪连接在出流隔离器和渗透压力室之间。

所述的渗透压力室包括围压顶帽、乳胶膜、渗透顶帽、护筒、有机玻璃罩、透水石、渗透底座、围压系统排水/注水管线、渗透顶帽入流管线、渗透顶帽排气管线、渗透底座排气管线和渗透底座出流管线；围压顶帽通过有机玻璃罩安装在渗透底座上，通过螺杆固定形成围压系统；护筒安装在渗透底座上，试样和透水石均装在护筒内，试样上下端均放置透水石，试样和透水石的侧面周围与护筒之间包裹有乳胶膜，护筒顶端安装有渗透顶帽，O型圈将乳胶膜固定在渗透底座和渗透顶帽上，形成封闭的渗透系统；试样顶面的透水石经渗透顶帽入流管线与入流隔离器连接相通，试样底面的透水石经渗透底座出流管线与出流隔离器连接相通，围压系统经围压系统排水/注水管线与围压-体积控制器连接。

所述围压顶帽上安装有百分表，百分表底端穿过围压顶帽后连接到渗透顶帽顶面，试验时通过百分表监测测试过程中渗透顶帽的竖向位移进而获得试样高度的变化。

所述的出流隔离器和入流隔离器结构相同，均包括上部压力腔、下部溶液腔以及位于上部压力腔和下部溶液腔二者之间的橡胶膜；上部压力腔包括上三通阀门、顶帽和上部压力腔筒；上部压力腔筒上端密封连接顶帽，顶帽顶面安装有上三通阀门，上三通阀门其中一端口连通到上部压力腔，另外两端口分别为排气/注水口、供压口；下部溶液腔包括底座、下部溶液腔筒和下三通阀门；下部溶液腔筒下端和底座密封连接，底座底面安装有下三通阀门，下三通阀门其中一端连通到下部溶液腔，另外两端口分别为采液/排液口、试样接口；上部压力腔筒下端和下部溶液腔筒上端对接，并在对接处密封设置橡胶膜，由隔离器螺杆将上部压力腔筒和下部溶液腔筒固定一起。