[发明专利]固废中重金属污染物释放动态监控与分析模拟装置及应用

摘要

本发明涉及一种固体废弃物中重金属污染物释放动态实时监控与分析的模拟装置及其应用，该模拟装置适用于模拟各类工况环境，尤其是温度压力耦合条件下煤矸石中重金属污染物释放动态实时监控和数据在线分析，所述淋滤装置包括淋滤状态模拟单元、压力供水供气单元和重金属污染物在线监测与数据处理单元，所述淋滤状态模拟单元中设置有水雾空间、样品装填空间和淋滤液收集空间，所述淋滤状态模拟单元还具有热浴加热功能；所述压力供水供气单元可以向所述淋滤状态模拟单元提供具有一定压力的喷淋液和气体；所述重金属污染物在线监测与数据处理单元可以实现煤矸石淋滤液中的重金属离子浓度的实时监测和数据在线处理。本发明装置结构简单，操作方便，且装置自动化和智能化程度高，动态淋滤模拟效果精确度高。

主权项

1.一种固体废弃物中重金属污染物释放动态实时监控与分析的模拟装置，其特征在于，所述模拟装置包括淋滤状态模拟单元、压力供水供气单元和重金属污染物在线监测与数据处理单元；所述淋滤状态模拟单元为一个由内壳体（5）和外壳体（16）构成的固定于底座（8）上的可密封样品容器，所述可密封样品容器由密封螺母（1）通过高压法兰密封盖（2）进行密封；所述内壳体（5）的外壁与所述外壳体（16）的内部空间形成一个可加注液体热浴介质的空腔（15）；所述内壳体（5）中内壁的上部位置、中部位置对称设置两组可收缩的突出挡块（19、23），该可收缩的突出挡块（19、23）上分别放置表面上均匀布满一定直径小孔的挡板（18）和表面上均匀布满一定直径小孔的载样板（22）；所述高压法兰密封盖（2）与所述内壳体（5）的内壁和挡板（18）围成水雾空间（38），所述挡板（18）与所述内壳体（5）的内壁和载样板（21）围成样品装填空间（36），所述载样板（22）与所述内壳体（5）的内壁和底璧围成淋滤液收集空间（37）；所述内壳体（5）的底璧设有可将淋滤液收集空间（37）内收集的淋滤液排放至所述可密封样品容器外的排液管（42）；所述外壳体（16）的上部留有可密封的注水口（4），内壁底部设置有加热管（6）、搅拌器（14）和温度传感器（13），下部侧表面留有可密封的出水口（11）；所述压力供水供气单元由具有液量显示功能的容器（34）、高压水泵（33）、高压水雾喷头（17）、带有压力表的高压气体瓶（27）和集气箱（28）组成；所述具有液量显示功能的容器（34）通过高压水路管线（31）由高压水泵（33）作用向设置在水雾空间（38）顶端的水雾喷头（17）提供具有一定压力的喷淋液；所述带有压力表的高压气体瓶（27）的出气口连接集气箱（28），所述集气箱（28）通过上部高压进气管（30）和下部高压进气管（26）分别向所述内壳体（5）提供一定压力的气体；所述重金属污染物在线监测与数据处理单元由上部压力传感器（39）、下部压力传感器（40）、X射线荧光传感器（41）、计算机数据处理器（44）与电脑显示器终端（45）组成；所述上部压力传感器（39）的一端伸入所述压力水雾空间（38）的顶端，另一端与设置在所述计算机数据处理器（44）底端的上部压力传感器端口（41）连接；所述下部压力传感器（40）的一端伸入所述淋滤液收集空间（37）的顶端，另一端与设置在所述计算机数据处理器（44）底端的下部压力传感器端口（42）连接；所述X射线荧光传感器（41）连接有X射线荧光探头（24）的一端伸入所述淋滤液收集空间（37）的底端，另一端与设置在所述计算机数据处理器（44）底端的X射线荧光传感器端口（43）连接；所述重金属污染物在线监测与数据处理单元通过设置在X射线荧光传感器（39）一端的X射线荧光探头（24）对所述淋滤液收集空间（37）底部收集的煤矸石淋滤液中的重金属离子浓度进行监测并将监测到的重金属离子浓度信号实时传输给所述计算机数据处理器（44），所述计算机数据处理器（44）接收并记录每次测试点重金属离子浓度信号并进行数据分析和转化处理，然后显示于所述电脑显示器终端（45），从而实现煤矸石在淋滤状态下重金属污染物释放动态的实时动态监测分析。