[发明专利]一种污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统及其试验方法

说明书

本发明公开了一种污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统及其试验方法，系统包括试验主箱，还设有含水层渗流补给控制箱、渗滤液储槽以及给渗滤液提供水动力的水泵，所述试验主箱由箱体以及覆盖于箱体上的配水盖组成，所述箱体的一侧侧壁下方沿水平方向均布多个补给口，所述补给口对侧的箱体侧壁上沿竖直方向均布多个出水管；所述配水盖的顶部设有用于配水的配水管；所述含水层渗流补给控制箱的上方设有进水管，含水层渗流补给控制箱的侧壁相应位置上设有溢流管，含水层渗流补给控制箱的下方设有补给管，所述补给管与补给口相连，补给管上设有水阀；所述渗滤液储槽经水泵与配水管相连；试验方法包括垃圾渗滤液淋滤及蒸馏水反淋洗两个过程。

技术领域

本发明涉及包气带研究领域，具体涉及一种污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统及其试验方法。

背景技术

包气带作为含水层天然屏障，其因对污染物质的截留及衰减而受到关注并进行相关研究。包气带对污染物质的截留及衰减强度与包气带介质本身的物理、化学性质和渗滤液组分、性质有密切关系，目前对与污染物在包气带中的截留及衰减研究，国内仍主要处于室内试验研究阶段，现有技术领域对于垃圾渗滤液污染物在包气带中的截留释放试验为一维淋滤柱试验，该试验方法忽略了污染物下渗过程中包气带含水率及溶质梯度变化对模型试验的影响，而在实验室尺度上，包气带含水率及介质内溶质梯度变化对试验结果的影响都是不容忽视的，故而一维淋滤柱试验的试验结果与实际有所偏差，不利于对实际垃圾渗滤液污染物在包气带中的截留与释放的机理研究。

发明内容

本发明的目的是：针对现有技术的不足，提供一种污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统及其试验方法，构建三维渗滤液淋滤-蒸馏水反淋洗物理模型，以解决现有一维淋滤柱试验忽略了污染物下渗过程中包气带含水率及溶质梯度变化对模型试验的影响的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案概述如下：

一种污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统，包括试验主箱、含水层渗流补给控制系统、包气带配水淋滤系统以及出水收集监测系统，所述试验主箱由箱体以及覆盖于箱体上的配水盖组成，所述箱体的一侧侧壁下方沿水平方向均布多个补给口，所述补给口对侧的箱体侧壁上沿竖直方向均布多个出水管；所述含水层渗流补给控制系统包括含水层渗流补给控制箱，所述含水层渗流补给控制箱的上方设有进水管，含水层渗流补给控制箱的侧壁相应位置上设有溢流管，含水层渗流补给控制箱的下方设有补给管，所述补给管与补给口相连，且补给管上设有水阀；所述包气带配水淋滤系统包括依次相连的渗滤液储槽、水泵以及配水管，所述配水管与配水盖相连；所述出水收集监测系统与箱体侧壁上的出水管相连，所述出水管上设有水阀。

进一步地，所述试验主箱的规格为80cm×40cm×70cm、材质为1.5cm厚的透明有机玻璃。

进一步地，所述出水管包括从下到上的下出水管、中出水管以及上出水管三个出水管，所述下出水管、中出水管以及上出水管分别距离箱底5cm、20cm、30cm。

进一步地，所述配水管与水泵设有六组，所述配水管为外径6mm、内径4mm的空压管，所述空压管延伸至试验主箱内的部分等距间隔设有直径为1mm的配水孔；所述水泵为蠕动泵。

进一步地，所述出水收集监测系统为出水混合槽。

进一步地，所述配水盖内部中空，所述配水管延伸至配水盖内部空腔，配水盖的底部设有连通配水盖内部空腔的配水孔。

一种利用上述的污染物在包气带中的截留释放试验三维模拟系统进行试验的方法，包括垃圾渗滤液淋滤及蒸馏水反淋洗两个过程，具体为：

(1)渗滤液淋滤试验

1)流场调试