[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

说明书

本发明公开了一种具有加载功能的复合污染重金属离子迁移试验装置，包括支撑架、供水装置、加载装置和多个迁移管道，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，相邻每两个迁移管道之间均通过带切断阀的连通管相连；所述供水装置通过注水管与进水口相连，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。本发明结构简单，是集附加荷载，复合重金属交互污染，浓度检测，渗透性测量于一体的装置。

技术领域

本发明专利属于土工试验技术领域，涉及一种离子迁移的复合污染及同时开展多组淋洗试验，尤其涉及一种具有加载功能的复合污染重金属离子迁移试验装置，可以探究在附加应力作用下，重金属离子的迁移规律，通过水流量传感器监测实时渗透系数，得到渗透系数-时间关系曲线。

背景技术

随着经济的持续发展，环境污染不断加剧，城市土地被污染亦屡见不鲜。目前，国内外对土壤中污染物的研究大多仅考虑单一污染物水平的环境行为，而对土壤中复合污染的研究还非常少。在自然界中，单个污染物质构成的环境污染虽时有发生，但事实上绝对意义上的单一污染是不存在的，污染多具伴生性和综合性，即多种污染物形成的复合污染。事实上，土壤中重金属复合污染是非常普遍的，例如，污水处理厂的污泥、城市生活垃圾以及工业废水等造成的污染大都为多种重金属复合污染。因此重金属复合污染的研究，对正确评价复合污染条件下污染物质迁移转化的行为，帮助人们采取合理的诊治措施等都具有非常重要意义。在污染土的试验测试技术中室内模拟试验-淋洗试验是使用的非常普遍的，但现在还没有研制出专用于污染土的试验仪器，大部分的淋洗试验都是采用土柱淋洗试验，即在模型桶中装入土样，土样上表面铺设细砂及土工布以使溶液入渗更加均匀，同时减少对土表面的冲刷，通过马氏瓶和流量计控制入渗速度，试验时用磁力搅拌器对重金属溶液进行搅拌。这种方法缺点是淋洗试验的效率低，误差大，不能同时进行多组模拟试验，在进行重金属复合污染时操作复杂，不能快速的模拟在静载作用下重金属复合污染的离子迁移。

目前，国内重金属复合污染的淋洗试验中无法实现试样在特定附加应力作用下，同时进行多组重金属污染试验，也无法实现土柱内不同深度复合污染的类型不同。对于探究附加应力作用下复合污染土的离子迁移，以及离子间的相互作用影响的探究没有合适的试验装置，缺乏专用于污染土的试验仪器。

发明内容

本发明所解决的问题是，通过多个土柱淋洗试验的装置进行某种单一或多种重金属试验，每个土柱的不同高度用导管彼此相互连接，在试验时通过阀门开关，来探究的不同土柱内的重金属复合污染，和不同深度的复合污染。同时可以进行在不同等级的附加应力作用下，离子的迁移研究，还可以通过流量传感器监测实时数据得到渗透系数。

为解决上述问题，本发明采取的试验装置方案为：

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，相邻每两个迁移管道之间均通过带切断阀的连通管相连，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。

进一步地，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。