[发明专利]一种往复式淋滤实验装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种往复式淋滤实验装置及实验方法，该装置包括实验载台、淋滤装置和监控装置，所述淋滤装置包括淋滤柱、滤液机构、供气机构和翻转机构，所述监控装置包括主控器、翻转计数单元和计时单元，第一气压测量单元和第二气压测量单元；该实验方法包括以下步骤：一、淋滤实验前装备；二、淋滤实验装置组装及调节；三、多次往复式淋滤实验及数据整理；步骤四、往复式淋滤实验后整理清洗。本发明设计合理，实现多层介质的往复式淋滤，且减少淋滤液消耗，可模拟多种情况下的淋滤实验，并获取淋滤试验后的目标元素总量差值以及淋滤率或者介质吸附率的变化情况，提高淋滤实验的效率和精度，实用性强。

技术领域

本发明属于淋滤实验设备技术领域，尤其是涉及一种往复式淋滤实验装置及实验方法。

背景技术

淋滤也称“淋溶”，通常指大气降水渗入地下的过程中渗流水把地表附近细小的破碎物质和周围岩石中易溶成分溶解带走，这个过程称为淋滤作用。而环境科学经常进行的淋滤实验，目的是模拟污水的渗入过程，研究污染物在饱气带中的吸附、转化、自净机制，确定饱气带的防护能力，为评价污水渗漏对地下水水质的污染影响提供依据。通过淋滤液水质的实验，分析淋滤实验过程中有机物的降解，无机物的迁移、累积等引起地下水水质变化的环境化学效应的机理，为制定污水排放控制标准提供参考依据。除此之外，淋滤还是煤等地质体中有害元素迁移出的主要途径之一。经常通过地下水作用于邻近岩层，雨水对岩体中有害元素进行淋溶，通过地表径流下渗入土壤中，对人类健康和生态环境产生危害。因此，淋滤实验是研究有害物质迁入或迁出能力的重要手段之一。

常用淋滤实验方法有两种，静态浸泡和动态淋滤，静态浸泡是将淋滤液浸没被淋滤介质一段时间后取出液体，实验液体中目标元素的含量变化情况；动态淋滤又分为两种，一种是目标元素在被淋滤介质中，实验淋滤液进入被淋滤介质后目标元素的损耗量，即目标元素被淋滤介质的吸附/转化的情况；一种是目标元素在被淋滤介质中，实验淋滤液进入被淋滤介质后目标元素的增加量，即目标元素被淋滤液从介质中携带出的情况。涉及装置主要是淋滤柱，淋滤柱中放置被淋滤介质，淋滤液从淋滤柱上端(下端)进入，下端(上端)流出，多采用淋滤液由下向上的方式。根据淋滤液进入淋滤柱的时间，采集流出淋滤液，进行目标元素实验，计算淋滤率。

目前，淋滤实验装置一般存在以下问题：

1.现有淋滤实验装置简单主要包括淋滤住和蠕动泵等，淋滤时间、淋滤液流量、驱动力等参数控制和采集不够精确；

2.淋滤柱中仅能放置单种被淋滤介质，无法实现模拟多层介质叠加作用下的复杂地质体情况；

3.连续动态淋滤情况下，淋滤液单程进入被淋滤介质，造成淋滤液消耗大，且淋滤液中目标元素浓度低，实验结果精度低，重现性差。

4.淋滤实验后实验的多为淋滤液中目标元素的含量变化，极少对被淋滤后的介质进行实验，无法实现目标元素总量的加和计算验证。

5.淋滤实验装置自动化程度低，耗时费力，实验中容易出错。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种往复式淋滤实验装置，其结构简单、设计合理且使用操作简便、使用效果好，实现多层介质的往复式淋滤，且减少淋滤液消耗，可模拟多种情况下的淋滤实验，并获取淋滤试验后的目标元素总量差值以及淋滤率或者介质吸附率的变化情况，提高淋滤实验的效率和精度，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种往复式淋滤实验装置，其特征在于：包括实验载台、安装在实验载台上的淋滤装置和对所述淋滤装置进行监控的监控装置，所述淋滤装置包括淋滤柱、设置在淋滤柱两侧且能沿竖直方向上下移动的滤液机构和为所述滤液机构供气的供气机构，以及带动淋滤柱翻转的翻转机构，所述滤液机构、所述供气机构和所述翻转机构均由所述监控装置进行控制；