[发明专利]一种用于分析测试渗滤系统污染物迁移转化的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用基质渗滤净化污水的装置，特别是涉及一种用于分析测试渗滤系统污染物迁移转化的装置。

背景技术

污水土壤渗滤处理工艺是基于生态学原理，集成厌氧、好氧处理工艺而形成一种小规模污水土地处理技术。其基本原理是：污水在预处理过程中经沉淀、水解等处理后，布入散水管中，散水管中流出的污水均匀地向好氧滤层渗滤，之后在土壤水吸力和重力联合作用下做扩散运动。污染物在土壤-微生物-植物系统的综合作用下，通过物化吸附、化学沉淀、微生物降解等作用被去除，污水得到有效处理，处理后的清水通过集水管收集。

传统的经验分析，渗滤系统中水流运动特征是污水经布水后先主要在重力作用下向下渗流，到达不透水皿时积存，然后在基质水吸力作用下向上扩散，达到最大势能后下降至渗滤池底端，呈现三维的水力学运动过程。在此过程中，水分作为载体，随着水分的运动，溶解在其中的有机物、氮和磷等污染物也发生迁移转化。目前研究污染物迁移转化过程的实验装置多局限于实验室土柱实验。土柱装置基本是由细高的圆箱体、布水管、收水管构成，其形状和规格偏小，高径比偏大，不足以分析渗滤系统内部真实环境，存在较大程度的边壁效应，影响渗滤系统水流特征分析。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于分析测试渗滤系统污染物迁移转化的装置。该装置能够通过连续监测渗滤系统中土水势和含水量，分析系统水分运动过程，通过进一步取样测试系统有机物、氮或者磷成分与浓度，可分析污染物迁移转化过程，同时该装置可有效避免边壁效应。

本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明所述装置为一个箱体，该箱体上端开口，下端封闭坐落在底座上，箱体分成上箱体、中箱体、下箱体三个部分，各部分中间通过法兰连接固定。在箱体的三个侧面设有若干预留口，预留口平时用胶塞封闭，工作时用以安装传感器和采样器。箱体内部设有一个布水管，该布水管由进水管和工字型散水管构成，进水管垂直连接在散水管中间位置，散水管的管壁上均匀分布数个细孔，散水管下方一定距离设有不透水皿，不透水皿铺设在箱体内填充的基质上；下箱体靠近底端侧面设有收水管。工作时在预留口安装用于测试装置基质土水势、含水量和温度等参数的传感器，污水经过布水管布水后，传感器实时连续监测相应基质层土水势、含水量和温度变化，同时通过采样器采样分析基质内污染物成分和浓度，实现污染物迁移转化测试与分析。

本发明的有益效果是：

1. 渗滤装置设计成箱体，在上箱体表层土壤栽植灌木或者草本植物，以模拟渗滤系统自然状态，减小边壁效应对水流特征的影响；

2. 箱体两个侧面打孔，通过安装不同的传感器，便于同时监测同一点位基质性质，并且各设备不交叉、有间距，减小了监测设备交互干扰；

3. 在箱体另一个侧面开有若干预留口，取样分析基质溶液中污染物的存在形态和含量，以实现污染物迁移转化分析。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的结构剖面图；

图3为布水系统的结构示意图；

图4为集水管的结构示意图；

图5为不透水皿的结构示意图；

图6为采样器的结构示意图。

附图中的部件标号为：1为上箱体；2为中箱体；3为下箱体；4为法兰；5为底座；6为预留口；7为采样器；8为布水管；9为出水口；10为收水管；11为散水管；12为不透水皿；13为陶瓷渗水头；14为硬塑管；15为硬塑出水管；16为控制阀门；17为硬塑抽气管；18为橡皮塞。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

实施例

见图1至图6，一种测试渗滤系统污染物迁移转化的装置，由上箱体1（长、宽、高分别为100cm×60cm×70cm）、中箱体2（长、宽、高分别为100cm×60cm×60cm）和下箱体3（长、宽、高分别为100cm×60cm×70cm）组成一个大箱体。下箱体3底部封闭，下端坐落在底座5上，中箱体2下端通过法兰4与下箱体3上端连接，上箱体1下端通过法兰4与中箱体2上端连接。下箱体3侧面靠近底部设有出水口9，下箱体3内部在出水口9处安装收水管10，接口用防水密封胶密封，该收水管10下部均匀分布数个细孔。大箱体三个侧面中间位置均竖直开有5个预留口6，每层预留口6水平位置一致，竖向距离上箱体1顶端依次为40cm、55cm、80cm、110cm和160cm，内径为4cm。