[发明专利]一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的装置及方法

说明书

本发明公开了一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的装置，包括电渗系统和图像采集系统；所述电渗系统包括直流电源、电流表、玻璃箱和两个隔板；两个隔板竖直插入玻璃箱内，将玻璃箱分割成位于中部的实验箱和位于两侧的排水槽，两个隔板下端与玻璃箱底面之间留有缝隙；排水槽底面开有排水孔，排水孔下方设有集水槽。两个隔板的内侧面均设有电极板，两个电极板、直流电源、电流表串联；图像采集系统包括两个用于追踪放射性同位素释放的射线的探测器；本发明可以实时可视化地观察到土体中的重金属离子在电渗过程中的三维迁移轨迹，便于从微观的角度对电渗进行进一步的研究，揭示电渗固结的机理。

技术领域

本发明涉及一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的装置及方法，属于环境岩土工程相关领域。

背景技术

随着我国经济的发展，环境污染问题日益突出，随着建设环境友好型社会以及“绿水青山就是金山银山”的提出，治理环境污染问题成为非常重要的工作。由于工业废料堆积、废水排放等原因，很多场地土体的重金属含量超标，电渗作为一种有效的处理重金属污染土的地基处理方法，是一种多场耦合的物理现象和化学现象，水力渗流场，电渗渗流场，自重应力场，化学浓度场等都会对电渗过程产生作用，研究多场耦合作用下重金属离子的迁移轨迹便于从微观的角度对电渗进行进一步的研究，有助于揭示电渗固结的机理，因此，利用较为简便的实验装置对电渗处理污染土过程中重金属离子迁移轨迹进行研究成为需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的装置及方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的装置，包括电渗系统和图像采集系统；所述电渗系统包括直流电源、电流表、玻璃箱和两个隔板；两个隔板竖直插入玻璃箱内，将玻璃箱分割成位于中部的实验箱和位于两侧的排水槽，两个隔板下端与玻璃箱底面之间留有缝隙；排水槽底面开有排水孔，排水孔下方设有集水槽。两个隔板的内侧面均设有电极板，两个电极板、直流电源、电流表串联；图像采集系统包括两个用于追踪放射性同位素释放的射线的探测器，其中一个探测器位于所述实验箱上方，另一个探测器位于实验箱的前方。

进一步地，所述集水槽放置于一重量传感器上。

进一步地，所述玻璃箱前后内侧壁设置有插槽，所述隔板安装有插槽内。

进一步地，还包括一滑动电阻，与两个电极板、直流电源、电流表串联。

一种研究电渗处理的污染土中重金属离子迁移轨迹的方法，该方法为，将软土填入到实验箱中；在连接电源正极的电极板的一侧注入含有放射性重金属离子的溶液；然后打开直流电源和两个探测器，放射性重金属离子在电渗渗流场，水力渗流场，化学浓度场的作用下发生运动，两个探测器分别获取放射性重金属离子运动轨迹的俯视图和侧视图，经合成，得到重金属离子迁移轨迹。

所述含有放射性重金属离子的溶液为²⁰⁸Pb(NO₃)₂溶液。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明可以实时可视化地观察到土体中的重金属离子在电渗过程中的三维迁移轨迹，便于从微观的角度对电渗进行进一步的研究，有助于揭示电渗固结的机理。

2.本发明可以通过改变重金属离子的浓度，种类，电压的大小，电极板的材料，软土的物理性质等实现多种实验方案的设计。

3.该装置构造简单，操作简便。

附图说明

图1为本发明的结构主视图；

图2为本发明的结构俯视图。