CN104777271B - 多功能干湿沉降滴滤试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多功能干湿沉降滴滤试验系统，其包括气体混合体系、液体循环体系及滴滤实验系统；气体混合体系包括第一、第二抽气泵、滤气瓶、气体混合容器和进气口；滴滤实验系统包括有机玻璃滴滤塔、压力计、湿度计以及气体取样孔、液体取样孔、土体取样孔和出气孔；液体循环体系包括高位槽、蠕动泵、进液口、进液管、出液管以及低位槽。本发明其集成了干湿沉降系统，能够采用不同浓度污染气体在不同湿度下对土壤进行通量交换扩散及淋溶滴滤，模拟干湿沉降运移场景，并与污染物质的沉降通量、分布浓度比对，通过迁移数值模型对污染物质在大气‑土壤中的迁移累积过程进行定量描述，揭示污染物特性等因素在污染物质迁移过程中的影响水平。
Description
技术领域
本发明涉及一种滴滤试验系统，尤其是一种多功能干湿沉降滴滤试验系统，能够进行室内干湿沉降的实验研究。
背景技术
目前针对干湿沉降的滴滤试验系统目前还处于空白，已有的相关装置多集中于野外采样系统。因此迫切需要一种操作方便的多功能干湿沉降滴滤试验系统。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便且能方便的模拟干湿沉降运移场景的多功能干湿沉降滴滤试验系统。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种多功能干湿沉降滴滤试验系统，其关键技术在于：其包括气体混合体系、液体循环体系及滴滤实验系统；
所述气体混合体系包括第一抽气泵、滤气瓶、第二抽气泵、气体混合容器和进气口，所述第一抽气泵与滤气瓶连通、所述第二抽气泵与气体混合容器连通，所述滤气瓶经管路与气体混合容器连通，所述气体混合容器经带流量计和阀门的进气管与滴滤实验系统连通；
所述滴滤实验系统包括有机玻璃滴滤塔、设于有机玻璃滴滤塔上部的压力计、湿度计以及设于有机玻璃滴滤塔下部的气体取样孔、液体取样孔、土体取样孔和出气孔；
所述液体循环体系包括高位槽、蠕动泵、进液口、进液管、出液管以及低位槽，所述高位槽通过管路接蠕动泵，所述蠕动泵的出口经带阀门和流量计的进液管与滴滤实验系统连通，设于所述有机玻璃滴滤塔底端的出液口经带出液阀门和流量计的出液管与低位槽连通；
所述进液口和进气口设于有机玻璃滴滤塔上端，所述进气管与气体混合体系中的进气口连通，所述进液管与液体循环体系中的进液口连通。
进一步的改进，还包括设于有机玻璃滴滤塔中部位置的网筛，网筛为100目的有机玻璃筛，这样可以对气体或液体进行均化和优化。
所述有机玻璃滴滤塔底部设有填料层，填料层根据实验需求设定，由下及上优选2-3cm石英砂、10-50cm粉质粘土。
优选的，所述滴滤塔高度为1-2米，内径为0.5-1米，壁厚不小于10mm，其外壁标示有高度指示线及对应的标示值。
优选的，所述第一抽气泵、滤气瓶、气体混合容器、高位槽以及蠕动泵定位于支架上。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明整体结构比较简单明了，其集成了干湿沉降系统，能够采用不同浓度污染气体在不同湿度下对土壤进行通量交换扩散及淋溶滴滤，模拟干湿沉降运移场景，并与污染物质的沉降通量、分布浓度相比对，通过迁移数值模型对污染物质在大气-土壤中的迁移累积过程进行定量描述，揭示污染物特性、环境条件、土壤特征等因素在污染物质迁移过程中的影响水平。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
其中，1、第一抽气泵，2、滤气瓶，3、第二抽气泵，4、气体混合容器，5、第一流量计，6、第一阀门，7、进气管，8、进气口，9、高位槽，10、蠕动泵，11、第二流量计，12、第二阀门，13、进液口，14、进液管，15、出液口，16、出液阀门，17、出液管，18、低位槽，19、滴滤塔，20、压力计，21、网筛，22、气体取样孔，23、液体取样孔，24、土体取样孔，25、湿度计，26、气体排出孔，27、支架。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见附图1，本实施例包括支架27、气体混合体系、液体循环体系及滴滤实验系统。
所述气体混合体系包括第一抽气泵1、滤气瓶2、第二抽气泵3、气体混合容器4和进气口8，所述第一抽气泵1、第二抽气泵3分别与滤气瓶2、气体混合容器4连通，所述滤气瓶2出来的气体的经管路与气体混合容器4连通，所述气体混合容器4出来的气体经带第一流量计5和阀门6的进气管7与滴滤实验系统连通。所述进气口8设于滴滤塔19上部。
所述滴滤实验系统包括有机玻璃滴滤塔19、设于有机玻璃滴滤塔19上部的压力计20、湿度计25以及设于有机玻璃滴滤塔19下部的气体取样孔22、液体监测孔23、土体监测孔24和气体排出孔26；所述有机玻璃滴滤塔19底部设有填料层。有机玻璃滴滤塔19中部位置设置网筛21。其中，所述液体取样孔23和气体取样孔22外部均连接有阀门和流量计。
所述液体循环体系包括高位槽9、蠕动泵10、进液口13、进液管14、出液管17以及低位槽18，所述高位槽9通过管路接蠕动泵10，所述蠕动泵10的出口经带阀门12和第二流量计11的进液管14与液体循环体系连通，设于所述有机玻璃滴滤塔19底端的出液口15经带出液阀门16和流量计的出液管17与低位槽18连通；所述进液口13设于滴滤塔19上端。
所述进液口13和进气口8设于有机玻璃滴滤塔19上端，所述进气管7与气体混合体系中的进气口8连通，所述进液管14与液体混合体系中的进液口13连通。所述高位槽9定位于支架27上。
本装置的干沉降实验采用动态配置气体，由定流量抽气泵向滤气瓶中鼓吹氮气或空气进行净化，之后这部分净化气体进入气体混合容器4，在气体混合容器4中与由第二抽气泵3鼓吹进入的污染气体进行均匀混合，混匀后的气体由主气道通过流量计和阀门进入滴滤塔19，气体经网筛21在沉降迁移过程中与土体填料层接触发生物理化学反应，最终气体可由塔底气体排出孔26排出。滴滤塔19中设置的气体取样孔22可抽取气体进行检测，液体取样孔23可抽取液体进行检测，并可由土体取样孔24进行土体取样测试。
本装置的湿沉降实验采用液体顺流操作，循环液体由高位槽9进入塔内并从塔顶向下喷淋经筛网21到土体填料层上，在填料层中自由向下流动，最后由塔底向下排出进入低位槽18。
干湿沉降实验时，气液流程分别与干沉降实验、湿沉降实验相同。
Claims (5)
1.一种多功能干湿沉降滴滤试验系统，其特征在于：其包括支架（27）以及气体混合体系、液体循环体系及滴滤实验系统；
所述气体混合体系包括第一抽气泵（1）、滤气瓶（2）、第二抽气泵（3）、气体混合容器（4）和进气口（8），所述第一抽气泵（1）与滤气瓶（2）连通，所述第二抽气泵（3）与气体混合容器（4）连通，所述滤气瓶（2）经管路与气体混合容器（4）连通，所述气体混合容器（4）经带第一流量计（5）和第一阀门（6）的进气管（7）与滴滤实验系统连通；
所述滴滤实验系统包括有机玻璃滴滤塔（19）、设于有机玻璃滴滤塔（19）上部的压力计（20）、湿度计（25）以及设于有机玻璃滴滤塔（19）下部的气体取样孔（22）、液体取样孔（23）、土体取样孔（24）和出气孔（26）；
所述液体循环体系包括高位槽（9）、蠕动泵（10）、进液口（13）、进液管（14）、出液管（17）以及低位槽（18），所述高位槽（9）通过管路接蠕动泵（10），所述蠕动泵（10）的出口经带第二阀门（12）和第二流量计（11）的进液管（14）与滴滤实验系统连通，设于所述有机玻璃滴滤塔（19）底端的出液口（15）经带出液阀门（16）和流量计的出液管（17）与低位槽（18）连通；
所述进液口（13）和进气口（8）设于有机玻璃滴滤塔（19）上端，所述进气管（7）与气体混合体系中的进气口（8）连通，所述进液管（14）与液体循环体系中的进液口（13）连通。
2.根据权利要求1所述的多功能干湿沉降滴滤试验系统，其特征在于：还包括设于有机玻璃滴滤塔（19）中部位置的网筛（21）。
3.根据权利要求1所述的多功能干湿沉降滴滤试验系统，其特征在于：所述有机玻璃滴滤塔（19）底部设有填料层。
4.根据权利要求1所述的多功能干湿沉降滴滤试验系统，其特征在于：所述滴滤塔高度为1-2米，内径为0.5-1米，壁厚不小于10mm，其外壁标示有高度指示线及对应的标示值。
5.根据权利要求1所述的多功能干湿沉降滴滤试验系统，其特征在于：所述第一抽气泵（1）、滤气瓶（2）、气体混合容器（4）、高位槽（9）以及蠕动泵（10）定位于支架（27）上。
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