[发明专利]一种具有加载功能的复合污染重金属离子迁移试验装置

权利要求书

1.一种具有加载功能的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：包括支撑架、供水装置、加载装置和多个迁移管道，所述支撑架固定安装在试验平台上，支撑架上下分别设有上支撑板和下支撑板，多个迁移管道可拆卸的安装在下支撑板上，每个迁移管道上方设有一个加载头，所述加载装置用于通过加载头对迁移管道内土壤试样施加向下压力，迁移管道在不同深度的侧壁开孔，相邻每两个迁移管道的侧壁开孔之间彼此用带切断阀的连通管相互连接，所述迁移管道上部设有一个进水口，底部设有一个出水口，迁移管道内进水口下方和出水口上方分别设有一个透水石和一张滤纸；所述供水装置通过注水管与进水口相连，通过供水装置往迁移管道内供给含有或者不含重金属的水，所述出水口连接有排水管，所述排水管上依次设有排水阀和水流量传感器，排水管出口设有能测量所接液体积的液体储存室，每个液体储存室上均设有一个能检测其内液体浓度的浓度测量仪。

2.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述加载装置包括数量与迁移管道对应的伸缩装置和控制伸缩装置的加载控制器，所述伸缩装置安装在上支撑板底部，每个加载头均安装在一个伸缩装置的自由伸缩端，通过加载控制器能控制每个伸缩装置独立伸缩动作。

3.如权利要求2所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述伸缩装置为电动推杆，所述电动推杆上设有用于检测伸出长度的位移传感器，电动推杆上设有用于监测对加载头施加力大小的载荷传感器。

4.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述迁移管道内土试样上下均设有透水石，所述进水口设于上部透水石上方，迁移管道下端通过法兰与下支撑板相连，迁移管道下端的法兰面与下支撑板之间设有密封垫片或者密封胶。

5.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述供水装置包括水泵和进水管，所述进水管一端连接水源，另一端连接水泵入口，水泵出口通过注水管连接迁移管道的进水口。

6.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述支撑架为三根立柱，三根立柱上下两端分别通过上支撑板、下支撑板固定相连组成稳定的支架，所述迁移管道有三根，每个迁移管道上部通过一个水平支架与立柱相连。

7.如权利要求6所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述水平支架上设有测量相应迁移管道内重金属离子浓度的XRF土壤重金属测量仪，所述水平支架为能够上下移动的环形8字形支架。

8.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述加载头上设有透水孔，所述迁移管道为透明管道，管道内壁设有防止水珠挂壁的超疏水涂层。

9.如权利要求1所述的复合污染重金属离子迁移试验装置，其特征在于：所述浓度测量仪为折光仪传感器。

10.一种权利要求1-9任意一项所述的复合污染重金属离子迁移试验装置的试验方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、组装重金属离子迁移试验装置，将迁移管道安装在下支撑板上，检查迁移管道下端与下支撑板连接的密封性；

步骤2、先在迁移管道内底部放置一个透水石和一个滤纸，然后往迁移管道内填充土试样，每填充一段，利用工具将土试样铺均匀并压实，直至达到所需高度，然后再放置滤纸和透水石；

步骤3、将迁移管道的进水口与供水装置连好，根据试验需要设置每个供水装置的水源，关闭迁移管道的排水阀和连通管上的切断阀，启动供水装置，对不同迁移管道注入含有不同重金属离子的初始溶液；

步骤4、待迁移管道中的土试样饱和后，根据实验需要打开相应连通管上的切断阀；

步骤5、开启加载装置，通过加载头对迁移管道内上部的透水石施压，直至达到设定加载力，从而为土试样提供附加应力；通过水流量传感器记录排水管排出的水量，通过液体储存室读出排出液体量大小，通过浓度测量仪测量相应液体储存室中重金属离子浓度，完成复合污染重金属离子迁移试验。