CN209979340U

CN209979340U - 一种真空式盐渍土脱盐装置

Info

Publication number: CN209979340U
Application number: CN201920859531.4U
Authority: CN
Inventors: 邱秀梅; 孙兆辉; 卞汉兵; 王宸宇
Original assignee: Shandong Agricultural University
Current assignee: Shandong Agricultural University
Priority date: 2019-06-10
Filing date: 2019-06-10
Publication date: 2020-01-21
Anticipated expiration: 2029-06-10

Abstract

本实用新型涉及一种真空式盐渍土脱盐装置，包括供水池、脱盐池、回水池和真空泵，所述脱盐池的池底通过进水管与供水池连通，脱盐池内自下往上依次设置下过滤层、土样和上过滤层，上过滤层的上方设有顶盖，顶盖上设有连通脱盐池与回水池内部的回水管，回水池的顶板上设有与真空泵的进气端连通的抽气口。本实用新型不仅能够完成各类盐渍土的脱盐处理，而且通过记录电导率值，可以总结盐渍土脱盐过程中，土体含盐量随时间的变化规律；通过使用真空泵，使得装置内部形成较大的压力差，加速了脱盐进程，节约了试验用水，通过设置透水石和滤纸，减少了土颗粒流失，降低了脱盐过程对土体不同粒径含量的影响，提高了试验的可靠性。

Description

一种真空式盐渍土脱盐装置

技术领域

本实用新型涉及土体试验技术领域，尤其涉及到一种真空式盐渍土脱盐装置。

背景技术

据统计，盐渍土面积约占全国面积的2%，我国有20%的耕地存在不同程度的盐渍化和次生盐渍化，还将有2.6亿亩土地受到潜在盐渍化威胁。因此，近年来关于盐渍土的研究日益增加，研究范围也由农业扩展到如土木工程在内的多个领域。

土体因含盐种类、含盐程度的不同，常被定义为各个类型，不同类型的盐渍土往往具有不同的材料性质。因此，通过开展土工试验研究盐分对土体力学性质的影响也成为岩土工程领域的热点。目前，对盐渍土最常采用的脱盐处理方法为换水浸泡脱盐，即通过反复浸泡，多次更换纯水的方式来降低盐渍土中的盐含量，达到脱盐效果。虽然这种方法操作简单，但是也存在较多问题。一是每次换水都需要在土体充分浸泡的过程中耗费大量时间；二是每次换水都要使用多倍于土体的纯水，浪费大量的水资源；三是浸泡后的废水因缺乏过滤，容易产生土颗粒流失，影响试验的准确性。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种真空式盐渍土脱盐装置，可以完成各类盐渍土的脱盐处理，节约了脱盐试验时间，避免了土颗粒流失。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种真空式盐渍土脱盐装置，包括供水池、脱盐池、回水池和真空泵，所述脱盐池的池底通过进水管与供水池液面以下部位连通，脱盐池内自下往上依次设置下过滤层、土样和上过滤层，上过滤层的上方设有与脱盐池侧壁密封滑接的可活动顶盖，所述可活动顶盖上设有连通脱盐池与回水池内部的回水管，回水池的顶板上设有与真空泵的进气端连通的抽气口。

本方案在使用时，供水池敞口设置，通过真空泵将回水池内的空气抽出，使回水池内的压力小于外部大气压，供水池内的水在压差作用下依次经进水管、下过滤层、土样、上过滤层和回水管进入回水池内，实现脱盐，可活动顶盖与脱盐池侧壁密封滑接，整个顶盖在脱盐池中的位置可以根据土体高度上下活动。

作为优化，还包括电导率检测装置，所述电导率检测装置的检测探头伸至回水管中。通过电导率检测装置检测电导率值，可以总结盐渍土脱盐过程中土体含盐量随时间的变化规律。

作为优化，所述回水池的池壁外侧设有与回水池内连通的液位计。本优化方案通过设置液位计，方便观察回水池内的水位变化。

作为优化，所述回水池中固设有隔水板，所述隔水板与顶板之间，以及隔水板与回水池池底之间均设有通道，液位计位于隔水板远离回水管的一侧。本优化方案通过设置通道，使隔水板不与回水池底部、顶板接触，在保证回水池内部连通的情况下，降低回水入池时对右侧水面波动的影响，便于观测水位变化。

作为优化，回水池上还安装有检测回水池内部压力的压力计。本优化方案通过设置压力计对回水池内部气压进行检测，方便了解回水池的密封性，以便及时对回水池的气密性进行提高，保证脱盐试验的顺利进行。

作为优化，顶板与回水池池壁之间还设有密封垫。本优化方案通过在顶板与回水池池壁之间设置密封垫，提高了顶板与池壁之间的密封性，从而提高了装置脱盐过程的顺利进行。

作为优化，所述上过滤层包括透水石层和位于透水石层下方的滤纸，所述下过滤层包括透水石层和位于透水石层上方的滤纸。本优化方案的上过滤层和下过滤层均采用透水层与滤纸的组合，从而减小了土颗粒的流失，降低了脱盐过程对土体不同粒径含量的影响，提高了试验的可靠性。

作为优化，所述顶盖为向上拱起的弧形，脱盐池的池底为向下拱起的弧形。本优化方案将顶盖内面设计为拱面，利于透水汇流；将脱盐池的底面设计为拱面，利于透水石快速透水。

作为优化，所述回水池上设有排水管，所述排水管上安装有排水阀。本优化方案通过设置排水管和排水阀，方便将回水池内的水排出，也便于对回水池内的水进行集中处理。

上述真空式盐渍土脱盐装置的使用方法，包括如下步骤：

1、依次将透水石、滤纸、盐渍土装入脱盐池中，在盐渍土上再依次铺放滤纸、透水石和顶盖；

2、关闭排水阀，打开安装在进水管上的供水阀，并向供水池中加注去离子水，去离子水的量至少能满足一次试验的使用要求；

3、打开真空泵，对回水池内部进行抽气，如果压力计指针正常偏转，即向压力值减小的方向偏转，则表示正式进入脱盐阶段，如果压力计指针不偏转或偏转不明显，检查并提高回水池的气密性，至压力计指针正常偏转；

4、脱盐过程中通过电导率检测装置测定电导率值，并对电导率值进行记录，总结盐渍土脱盐过程中土体含盐量随时间的变化规律；当含盐量低于某值，即电导率低于某值时，可以认为盐渍土已完成脱盐，此时关闭真空泵，依次取下顶盖、透水石，取出土样并清理试验装置，至此盐渍土脱盐过程结束。

本实用新型的有益效果为：不仅能够完成各类盐渍土的脱盐处理，而且通过记录电导率值，可以总结盐渍土脱盐过程中，土体含盐量随时间的变化规律；与换水浸泡脱盐方法相较，本实用新型通过使用真空泵，使得装置内部形成较大的压力差，加速了脱盐进程，大大缩短了脱盐周期，节约了试验用水，同时，通过设置透水石和滤纸，能有效地减少了土颗粒流失，降低了脱盐过程对土体不同粒径含量的影响，提高了试验的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中所示：

1、供水池，2、脱盐池，3、电导率检测装置，4、透水石，5、可活动顶盖，6、回水口，7、压力计，8、抽气口， 9、顶板，10、真空泵，11、液位计，12、排水阀，13、回水池，14、隔水板，15、土样，16、进水口，17、进水管，18、供水阀。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

如图1所示一种真空式盐渍土脱盐装置，包括供水池1、脱盐池2、回水池13和真空泵10，供水池1敞口设置，且在供水池内盛放有去离子水，真空泵用于抽取回水池内的空气，使回水池内的压力小于外部气压，从而使供水池内的水经脱盐池后进入回水池，实现脱盐目的，脱盐池底部进水、顶部出水。

脱盐池的池底为向下拱起的弧形，且脱盐池的池底通过进水管17与供水池液面以下部位连通，脱盐池的池底上开设有与进水管连通的进水口16，进水口位于弧形的弧顶，进一步提高透水石的快速透水。进水管17上安装有供水阀18，方便控制进水管的通断，且进水管为胶管，方便布置。

脱盐池内自下往上依次设置下过滤层、土样15和上过滤层，上过滤层包括透水石层和位于透水石层下方的滤纸，所述下过滤层包括透水石层和位于透水石层上方的滤纸，透水石层包括若干透水石4。

上过滤层的上方设有与脱盐池侧壁密封滑接的可活动顶盖5，可活动顶盖为向上拱起的弧形，可活动顶盖的边缘套设有橡胶环，通过橡胶环提高可活动顶盖与侧壁间的密封性。可活动顶盖5上设有连通脱盐池与回水池内部的回水管，回水池的顶板9上设有与真空泵10的进气端连通的抽气口8，回水池的顶板9上还开设有与回水管连通的回水口6。

本实施例还包括电导率检测装置3，所述电导率检测装置的检测探头伸至回水管中，用于检测电导率值。电导率检测装置采用现有技术，其具体结构不再赘述。

回水池的池壁外侧设有与回水池内连通的液位计11。回水池中固设有隔水板14，所述隔水板与顶板之间，以及隔水板与回水池池底之间均设有通道，液位计位于隔水板远离回水管的一侧。

回水池上还安装有检测回水池内部压力的压力计7，用于检测回水池内的压力，本实施例的压力计安装在顶板9上，顶板与回水池池壁之间还设有密封垫。

回水池池壁上设有位于液位计下方的排水管，所述排水管上安装有排水阀12。

本实施例真空式盐渍土脱盐装置的使用方法，包括如下步骤：

2、关闭排水阀，打开安装在进水管上的供水阀，并向供水池中加注足量的去离子水，去离子水的量至少能满足一次试验的使用要求；

3、打开真空泵，对回水池内部进行抽气，如果压力计指针正常偏转，即向压力值减小的方向偏转，则表示正式进入脱盐阶段，如果压力计指针不偏转或偏转不明显，则检查并提高回水池的气密性，至压力计指针正常偏转；

4、脱盐过程中通过电导率检测装置测定出水口处的电导率值，并对电导率值进行记录，总结盐渍土脱盐过程中土体含盐量随时间的变化规律，电导率值与含盐量成正比，其比例关系为：1μs/cm=0.55~0.75mg/l；

当含盐量低于某值，即电导率低于某值时，可以认为盐渍土已完成脱盐，此时关闭真空泵，依次取下顶盖、透水石，取出土样并清理试验装置，至此盐渍土脱盐过程结束。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims

1.一种真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：包括供水池（1）、脱盐池（2）、回水池（13）和真空泵（10），所述脱盐池的池底通过进水管（17）与供水池液面以下部位连通，脱盐池内自下往上依次设置下过滤层、土样和上过滤层，上过滤层的上方设有与脱盐池侧壁密封滑接的可活动顶盖（5），所述可活动顶盖（5）上设有连通脱盐池与回水池内部的回水管，回水池的顶板（9）上设有与真空泵（10）的进气端连通的抽气口（8）。

2.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：还包括电导率检测装置（3），所述电导率检测装置的检测探头伸至回水管中。

3.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：所述回水池的池壁外侧设有与回水池内连通的液位计（11）。

4.根据权利要求3所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：所述回水池中固设有隔水板（14），所述隔水板与顶板之间，以及隔水板与回水池池底之间均设有通道，液位计位于隔水板远离回水管的一侧。

5.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：回水池上还安装有检测回水池内部压力的压力计（7）。

6.根据权利要求5所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：顶板与回水池池壁之间还设有密封垫。

7.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：所述上过滤层包括透水石层和位于透水石层下方的滤纸，所述下过滤层包括透水石层和位于透水石层上方的滤纸。

8.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：所述可活动顶盖为向上拱起的弧形，脱盐池的池底为向下拱起的弧形。

9.根据权利要求1所述的真空式盐渍土脱盐装置，其特征在于：所述回水池上设有排水管，所述排水管上安装有排水阀（12）。