CN113532940B - 一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备 - Google Patents

一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备 Download PDF

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CN113532940B CN202110700907.9A CN202110700907A CN113532940B CN 113532940 B CN113532940 B CN 113532940B CN 202110700907 A CN202110700907 A CN 202110700907A CN 113532940 B CN113532940 B CN 113532940B
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Abstract

本发明公开了一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，属于原位处理试验技术领域，包括透明箱体，其特征在于：还包括第一流量调节器、第二流量调节器、离心泵、曝气泵、进气管、进水管和出水管，透明箱体的正面设置有多根取样管、多根竖向标尺和一根横向标尺，透明箱体的背面设置有多根测压管，透明箱体内固定有与大气连通的第一筛孔外井和第二筛孔外井，第一筛孔外井内固定有环流井，第二筛孔外井内设置有曝气井。本发明能够灵活的调整环流井及曝气井的参数，探究溶质、非水相运移规律和污染物修复规律，模拟环流井及曝气井的水动力场。

Description

一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备
技术领域
本发明涉及到原位处理试验技术领域，尤其涉及一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备。
背景技术
环流井和曝气井作为非均质土壤-地下水污染物原位处理技术，是近年来的热点技术之一，有着经济成本低，处理效果好的特点。但关于环流井和曝气井在处理污染物的过程中，探究原位技术溶质和非水相运移、井工艺的参数以及处理不同均质、非均质土壤-地下水情况修复效果的试验装置仍十分少。
公开号为CN 102219293A，公开日为2011年10月19日的中国专利文献公开了一种原位修复受污染地下水的改进曝气井，其特征在于，是由外井管内套装有内井管，通过上部固定支架和下部固定支架将内井管固定在外井管中，内井管的下部装有曝气头，曝气头通过曝气管和固定在外井管顶端的调节阀与曝气泵连接，外井管的上部设有排气孔，排气孔连接污染气体监测仪，内井管的顶端低于排气孔，外井管上部排气孔的下部设有上部花管，上部花管的顶孔低于内井管，外井管的下段设有下部花管，下部花管的顶孔高于内井管的底端面，外井管的底端面与受污染地下水层的底板接触。
该专利文献公开的原位修复受污染地下水的改进曝气井，通过增加地下水的垂直流动达到减少污染物的横向扩散。与现有的地下水曝气技术和抽出处理技术相比，工艺更简单，只需常规维护便能连续运行，提高了修复效率，降低了修复成本和维护成本。但是，曝气井参数功能单一，不能灵活的调节，不能用于探究垂向环流井和曝气井在修复污染物方面的影响因素，也无法模拟非水相运移及溶质运移以及模拟不同边界条件下环流井和曝气井的修复效果。
发明内容
本发明为了克服上述现有技术的缺陷，提供一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，本发明能够灵活的调整环流井及曝气井的参数，从而便于探究在不同均质、非均质土壤地下水模型中井工艺的选择，探究不同模型中环流井及曝气井的水动力流场和溶质、非水相的化学场，以及污染物以不同泄漏方式下，不同模型中的井达到最佳去除效果的设计参数，还可探究溶质、非水相运移规律和污染物修复规律，模拟环流井及曝气井的水动力场。
本发明通过下述技术方案实现：
一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体，其特征在于：还包括第一流量调节器、第二流量调节器、离心泵、曝气泵、进气管、进水管和出水管，所述透明箱体的正面设置有多根取样管、多根竖向标尺和一根横向标尺，取样管上固定有阀门，透明箱体的背面设置有多根测压管，所述透明箱体的一侧设置有开有进水口的第一槽体，透明箱体的另一侧设置有开有出水口的第二槽体，透明箱体的侧壁上开有通孔，透明箱体分别与第一槽体和第二槽体连通，所述透明箱体内固定有与大气连通的第一筛孔外井和第二筛孔外井，第一筛孔外井内固定有环流井，环流井包括第一环流管、第一连接管和第二环流管，所述第一环流管的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头，所述第二环流管的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头，第一环流管和第二环流管上均分布有多个小孔，所述第一环流管与第一连接管的上端滑动连接，第二环流管与第一连接管的下端滑动连接，所述进水管的一端与离心泵连接，进水管的另一端与第一环流管连接，所述出水管的一端与离心泵连接，出水管的另一端与第二环流管连接，所述离心泵与第一流量调节器电连接，所述第二筛孔外井内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管、第二连接管和第四环流管，所述第三环流管的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头，所述第四环流管的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头，第三环流管和第四环流管上均分布有多个小孔，所述第三环流管与第二连接管的上端滑动连接，第三环流管上套有密封圈，密封圈固定在第二筛孔外井的内壁上，所述第二筛孔外井的中部包裹有密封膜，所述第四环流管与第二连接管的下端滑动连接，第四环流管的封闭端高于密封膜的下端，所述进气管的一端与曝气泵连接，进气管的另一端与第四环流管连接，所述曝气泵与第二流量调节器电连接。
所述第一堵头的长度长于第一环流管的长度，第二堵头的长度长于第二环流管的长度。
所述第三堵头的长度长于第三环流管的长度，第四堵头的长度长于第四环流管的长度。
所述取样管包括硬管段和软管段，软管段与硬管段连接，阀门固定在软管段上。
所述竖向标尺粘接在透明箱体的正面上，多根竖向标尺均匀布置，取样管垂直嵌入透明箱体内，多根取样管均匀布置，任意两排相邻取样管的间隔距离为8cm。
所述横向标尺粘接在透明箱体的下部。
所述透明箱体的底部设置有用于放置透明箱体的钢架支座，钢架支座上安装有万向轮。
所述测压管与透明箱体连通，多根测压管均匀布置在透明箱体的背面上。
所述第一筛孔外井和第二筛孔外井均为开孔管道，第一筛孔外井的直径为12cm，第二筛孔外井的直径为10cm。
所述透明箱体的正面一侧设置有横截面呈“工”字型的立架，立架上安装有用于录入试验过程的摄像机。
本发明的有益效果主要表现在以下方面：
一、本发明，采用第一筛孔外井和第二筛孔外井能够研究井壁效应对修复的影响，通过第一连接管调节第一环流管与第二环流管之间的距离，能够用于探究对环流井运行的影响，第一流量调节器用以实现调节环流量，通过第二流量调节器调节曝气井的曝气量大小，能够用于探究曝气井水头规律及曝气量对曝气井去除污染物效果的影响，通过连接管调节上环流管和下环流管之间的距离，进而实现曝气井有效长度的调节，用以探究曝气井与筛孔外井相对位置对曝气井去除污染物效果的影响，通过取样管能够对整个环流井以及曝气井工作范围内不同部位的溶质浓度和非水相进行监测取样以及模拟污染物的泄漏，便于研究不同因素影响条件下环流井和曝气井中溶质和非水相运移规律，作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，能够灵活的调整环流井及曝气井的参数，从而便于探究在不同均质、非均质土壤地下水模型中井工艺的选择，探究不同模型中环流井及曝气井的水动力流场和溶质、非水相的化学场，以及污染物以不同泄漏方式下，不同模型中的井达到最佳去除效果的设计参数，还可探究溶质、非水相运移规律和污染物修复规律，模拟环流井及曝气井的水动力场。
二、本发明，第一堵头的长度长于第一环流管的长度，第二堵头的长度长于第二环流管的长度，能够对第一环流管和第二环流管进行完全封堵，便于模拟环流井的运行。
三、本发明，第三堵头的长度长于第三环流管的长度，第四堵头的长度长于第四环流管的长度，能够对第三环流管和第四环流管进行完全封堵，便于模拟曝气井的运行。
四、本发明，取样管包括硬管段和软管段，软管段与硬管段连接，阀门固定在软管段上，便于对环流井及曝气井工作范围内的溶质浓度和非水相进行监测取样，取样方便灵活。
五、本发明，竖向标尺粘接在透明箱体的正面上，多根竖向标尺均匀布置，取样管垂直嵌入透明箱体内，多根取样管均匀布置，任意两排相邻取样管的间隔距离为8cm，便于对环流井及曝气井工作范围内不同部位的溶质浓度和非水相进行监测取样，通过均匀布置的多根竖向标尺，便于测定溶质或非水相竖向扩散距离的数值。
六、本发明，横向标尺粘接在透明箱体的下部，便于测定溶质或非水相横向扩散距离的数值。
七、本发明，透明箱体的底部设置有用于放置透明箱体的钢架支座，钢架支座上安装有万向轮，钢架支座能够为透明箱体提供良好的支撑，通过万向轮能够方便的移动整个试验测试设备。
八、本发明，测压管与透明箱体连通，多根测压管均匀布置在透明箱体的背面上，能够测量获取不同部位的水头值，便于后续探究环流井水头规律对环流井去除污染物效果的影响以及曝气井水头规律对曝气井去除污染物效果的影响。
九、本发明，第一筛孔外井和第二筛孔外井均为开孔管道，第一筛孔外井的直径为12cm，第二筛孔外井的直径为10cm，便于研究井壁效应对修复的影响。
十、本发明，透明箱体的正面一侧设置有横截面呈“工”字型的立架，立架上安装有用于录入试验过程的摄像机，通过设置摄像机能够录入整个试验过程，当需要读取某一时刻数值时，暂停录像通过摄影记录的画面对应横向标尺及竖向标尺的数值即可得到该时刻的水头值、溶质横向扩散距离的数值、纵向扩散距离的数值和非水相移动距离。
附图说明
下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体说明，其中：
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的后视图；
图3为本发明取样管的结构示意图；
图4为本发明立架的结构示意图；
图中标记：1、透明箱体，2、第一流量调节器，3、第二流量调节器，4、离心泵，5、曝气泵，6、进气管，7、进水管，8、出水管，9、取样管，10、竖向标尺，11、横向标尺，12、阀门，13、测压管，14、第一槽体，15、第二槽体，16、第一筛孔外井，17、第二筛孔外井，18、第一环流管，19、第一连接管，20、第二环流管，21、第一堵头，22、第二堵头，23、第三环流管，24、第二连接管，25、第四环流管，26、第三堵头，27、第四堵头，28、密封圈，29、密封膜，30、硬管段，31、软管段，32、钢架支座，33、万向轮，34、立架，35、摄像机。
具体实施方式
实施例1
参见图1-图3，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
本实施例为最基本的实施方式，采用第一筛孔外井16和第二筛孔外井17能够研究井壁效应对修复的影响，通过第一连接管19调节第一环流管18与第二环流管20之间的距离，能够用于探究对环流井运行的影响，第一流量调节器2用以实现调节环流量，通过第二流量调节器3调节曝气井的曝气量大小，能够用于探究曝气井水头规律及曝气量对曝气井去除污染物效果的影响，通过连接管调节上环流管和下环流管之间的距离，进而实现曝气井有效长度的调节，用以探究曝气井与筛孔外井相对位置对曝气井去除污染物效果的影响，通过取样管9能够对整个环流井以及曝气井工作范围内不同部位的溶质浓度和非水相进行监测取样以及模拟污染物的泄漏，便于研究不同因素影响条件下环流井和曝气井中溶质和非水相运移规律，作为一个完整的技术方案，较现有技术而言，能够灵活的调整环流井及曝气井的参数，从而便于探究在不同均质、非均质土壤地下水模型中井工艺的选择，探究不同模型中环流井及曝气井的水动力流场和溶质、非水相的化学场，以及污染物以不同泄漏方式下，不同模型中的井达到最佳去除效果的设计参数，还可探究溶质、非水相运移规律和污染物修复规律，模拟环流井及曝气井的水动力场。
实施例2
参见图1-图3，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
所述第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度。
所述第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度。
本实施例为一较佳实施方式，第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度，能够对第一环流管18和第二环流管20进行完全封堵，便于模拟环流井的运行。
第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度，能够对第三环流管23和第四环流管25进行完全封堵，便于模拟曝气井的运行。
实施例3
参见图1-图3，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
所述第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度。
所述第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度。
所述取样管9包括硬管段30和软管段31，软管段31与硬管段30连接，阀门12固定在软管段31上。
本实施例为又一较佳实施方式，取样管9包括硬管段30和软管段31，软管段31与硬管段30连接，阀门12固定在软管段31上，便于对环流井及曝气井工作范围内的溶质浓度和非水相进行监测取样，取样方便灵活。
实施例4
参见图1-图3，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
所述第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度。
所述第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度。
所述取样管9包括硬管段30和软管段31，软管段31与硬管段30连接，阀门12固定在软管段31上。
所述竖向标尺10粘接在透明箱体1的正面上，多根竖向标尺10均匀布置，取样管9垂直嵌入透明箱体1内，多根取样管9均匀布置，任意两排相邻取样管9的间隔距离为8cm。
所述横向标尺11粘接在透明箱体1的下部。
本实施例为又一较佳实施方式，竖向标尺10粘接在透明箱体1的正面上，多根竖向标尺10均匀布置，取样管9垂直嵌入透明箱体1内，多根取样管9均匀布置，任意两排相邻取样管9的间隔距离为8cm，便于对环流井及曝气井工作范围内不同部位的溶质浓度和非水相进行监测取样，通过均匀布置的多根竖向标尺10，便于测定溶质或非水相竖向扩散距离的数值。
横向标尺11粘接在透明箱体1的下部，便于测定溶质或非水相横向扩散距离的数值。
实施例5
参见图1-图3，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
所述第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度。
所述第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度。
所述取样管9包括硬管段30和软管段31，软管段31与硬管段30连接，阀门12固定在软管段31上。
所述竖向标尺10粘接在透明箱体1的正面上，多根竖向标尺10均匀布置，取样管9垂直嵌入透明箱体1内，多根取样管9均匀布置，任意两排相邻取样管9的间隔距离为8cm。
所述横向标尺11粘接在透明箱体1的下部。
所述透明箱体1的底部设置有用于放置透明箱体1的钢架支座32，钢架支座32上安装有万向轮33。
所述测压管13与透明箱体1连通，多根测压管13均匀布置在透明箱体1的背面上。
本实施例为又一较佳实施方式，透明箱体1的底部设置有用于放置透明箱体1的钢架支座32，钢架支座32上安装有万向轮33，钢架支座32能够为透明箱体1提供良好的支撑，通过万向轮33能够方便的移动整个试验测试设备。
测压管13与透明箱体1连通，多根测压管13均匀布置在透明箱体1的背面上，能够测量获取不同部位的水头值，便于后续探究环流井水头规律对环流井去除污染物效果的影响以及曝气井水头规律对曝气井去除污染物效果的影响。
实施例6
参见图1-图4，一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体1，还包括第一流量调节器2、第二流量调节器3、离心泵4、曝气泵5、进气管6、进水管7和出水管8，所述透明箱体1的正面设置有多根取样管9、多根竖向标尺10和一根横向标尺11，取样管9上固定有阀门12，透明箱体1的背面设置有多根测压管13，所述透明箱体1的一侧设置有开有进水口的第一槽体14，透明箱体1的另一侧设置有开有出水口的第二槽体15，透明箱体1的侧壁上开有通孔，透明箱体1分别与第一槽体14和第二槽体15连通，所述透明箱体1内固定有与大气连通的第一筛孔外井16和第二筛孔外井17，第一筛孔外井16内固定有环流井，环流井包括第一环流管18、第一连接管19和第二环流管20，所述第一环流管18的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头21，所述第二环流管20的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头22，第一环流管18和第二环流管20上均分布有多个小孔，所述第一环流管18与第一连接管19的上端滑动连接，第二环流管20与第一连接管19的下端滑动连接，所述进水管7的一端与离心泵4连接，进水管7的另一端与第一环流管18连接，所述出水管8的一端与离心泵4连接，出水管8的另一端与第二环流管20连接，所述离心泵4与第一流量调节器2电连接，所述第二筛孔外井17内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管23、第二连接管24和第四环流管25，所述第三环流管23的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头26，所述第四环流管25的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头27，第三环流管23和第四环流管25上均分布有多个小孔，所述第三环流管23与第二连接管24的上端滑动连接，第三环流管23上套有密封圈28，密封圈28固定在第二筛孔外井17的内壁上，所述第二筛孔外井17的中部包裹有密封膜29，所述第四环流管25与第二连接管24的下端滑动连接，第四环流管25的封闭端高于密封膜29的下端，所述进气管6的一端与曝气泵5连接，进气管6的另一端与第四环流管25连接，所述曝气泵5与第二流量调节器3电连接。
所述第一堵头21的长度长于第一环流管18的长度，第二堵头22的长度长于第二环流管20的长度。
所述第三堵头26的长度长于第三环流管23的长度，第四堵头27的长度长于第四环流管25的长度。
所述取样管9包括硬管段30和软管段31，软管段31与硬管段30连接，阀门12固定在软管段31上。
所述竖向标尺10粘接在透明箱体1的正面上，多根竖向标尺10均匀布置，取样管9垂直嵌入透明箱体1内，多根取样管9均匀布置，任意两排相邻取样管9的间隔距离为8cm。
所述横向标尺11粘接在透明箱体1的下部。
所述透明箱体1的底部设置有用于放置透明箱体1的钢架支座32，钢架支座32上安装有万向轮33。
所述测压管13与透明箱体1连通，多根测压管13均匀布置在透明箱体1的背面上。
所述第一筛孔外井16和第二筛孔外井17均为开孔管道，第一筛孔外井16的直径为12cm，第二筛孔外井17的直径为10cm。
所述透明箱体1的正面一侧设置有横截面呈“工”字型的立架34，立架34上安装有用于录入试验过程的摄像机35。
本实施例为最佳实施方式，第一筛孔外井16和第二筛孔外井17均为开孔管道，第一筛孔外井16的直径为12cm，第二筛孔外井17的直径为10cm，便于研究井壁效应对修复的影响。
透明箱体1的正面一侧设置有横截面呈“工”字型的立架34，立架34上安装有用于录入试验过程的摄像机35，通过设置摄像机35能够录入整个试验过程，当需要读取某一时刻数值时，暂停录像通过摄影记录的画面对应横向标尺11及竖向标尺10的数值即可得到该时刻的水头值、溶质横向扩散距离的数值、纵向扩散距离的数值和非水相移动距离。
环流井的工作原理如下：
在透明箱体1内安装隔水材料，将透明箱体1隔成隔水层和含水层，开启离心泵4后，第一环流管18抽水，产生吸力，将透明箱体1内的水抽进第一筛孔外井16，进入第一环流管18，再经过离心泵4，由出水管8进入第二环流管20，最后将水排出第一筛孔外井16，再进入透明箱体1，以此在含水层中形成环流。
曝气井的工作原理如下：
在透明箱体1内安装隔水材料，将透明箱体1隔成隔水层和含水层，曝气泵5开启后，气体通过进气管6进入第四环流管25，在第二筛孔外井17内产生大量气体，当第四环流管25产生大量气体后，会与第二筛孔外井17外部含水层存在密度差，第二筛孔外井17内部产生负压，进而使第二筛孔外井17外部含水层中的水进入第二筛孔外井17内，之后水和气体混合物上升至密封圈28位置，通过密封圈28以下的第二筛孔外井17上的筛孔重新进入含水层，由此在含水层中形成水循环，而含水层中的气体大量聚集于含水层顶部后，会通过密封圈28以上的第二筛孔外井17上的筛孔进入第二筛孔外井17中，由于第二筛孔外井17的顶部与大气相通，最后气体便逸入大气中。
模拟污染物泄漏的过程如下：
泄漏位置：根据需要，选取相应的取样管9或非均质土壤地下水顶部，通过注射器将药剂经取样管9注入透明箱体1中；泄漏方式：注入污染物过程中，调节注射频率，采用持续式，长时间连续注入；或瞬间式，一次性短时间全部注入；或间隔式，隔段时间注射一次的注入方式。
通过取样管9能够模拟污染物在非均质土壤地下水中不同部位以连续污染源、瞬时污染源或间断污染源的不同形式泄漏。

Claims (10)

1.一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，包括透明箱体（1），其特征在于：还包括第一流量调节器（2）、第二流量调节器（3）、离心泵（4）、曝气泵（5）、进气管（6）、进水管（7）和出水管（8），所述透明箱体（1）的正面设置有多根取样管（9）、多根竖向标尺（10）和一根横向标尺（11），取样管（9）上固定有阀门（12），透明箱体（1）的背面设置有多根测压管（13），所述透明箱体（1）的一侧设置有开有进水口的第一槽体（14），透明箱体（1）的另一侧设置有开有出水口的第二槽体（15），透明箱体（1）的侧壁上开有通孔，透明箱体（1）分别与第一槽体（14）和第二槽体（15）连通，所述透明箱体（1）内固定有与大气连通的第一筛孔外井（16）和第二筛孔外井（17），第一筛孔外井（16）内固定有环流井，环流井包括第一环流管（18）、第一连接管（19）和第二环流管（20），所述第一环流管（18）的上端为封闭端，下端嵌有第一堵头（21），所述第二环流管（20）的下端为封闭端，上端嵌有第二堵头（22），第一环流管（18）和第二环流管（20）上均分布有多个小孔，所述第一环流管（18）与第一连接管（19）的上端滑动连接，第二环流管（20）与第一连接管（19）的下端滑动连接，所述进水管（7）的一端与离心泵（4）连接，进水管（7）的另一端与第一环流管（18）连接，所述出水管（8）的一端与离心泵（4）连接，出水管（8）的另一端与第二环流管（20）连接，所述离心泵（4）与第一流量调节器（2）电连接，所述第二筛孔外井（17）内设置有曝气井，曝气井包括第三环流管（23）、第二连接管（24）和第四环流管（25），所述第三环流管（23）的上端为封闭端，下端嵌有第三堵头（26），所述第四环流管（25）的下端为封闭端，上端嵌有第四堵头（27），第三环流管（23）和第四环流管（25）上均分布有多个小孔，所述第三环流管（23）与第二连接管（24）的上端滑动连接，第三环流管（23）上套有密封圈（28），密封圈（28）固定在第二筛孔外井（17）的内壁上，所述第二筛孔外井（17）的中部包裹有密封膜（29），所述第四环流管（25）与第二连接管（24）的下端滑动连接，第四环流管（25）的封闭端高于密封膜（29）的下端，所述进气管（6）的一端与曝气泵（5）连接，进气管（6）的另一端与第四环流管（25）连接，所述曝气泵（5）与第二流量调节器（3）电连接。
2.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述第一堵头（21）的长度长于第一环流管（18）的长度，第二堵头（22）的长度长于第二环流管（20）的长度。
3.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述第三堵头（26）的长度长于第三环流管（23）的长度，第四堵头（27）的长度长于第四环流管（25）的长度。
4.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述取样管（9）包括硬管段（30）和软管段（31），软管段（31）与硬管段（30）连接，阀门（12）固定在软管段（31）上。
5.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述竖向标尺（10）粘接在透明箱体（1）的正面上，多根竖向标尺（10）均匀布置，取样管（9）垂直嵌入透明箱体（1）内，多根取样管（9）均匀布置，任意两排相邻取样管（9）的间隔距离为8cm。
6.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述横向标尺（11）粘接在透明箱体（1）的下部。
7.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述透明箱体（1）的底部设置有用于放置透明箱体（1）的钢架支座（32），钢架支座（32）上安装有万向轮（33）。
8.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述测压管（13）与透明箱体（1）连通，多根测压管（13）均匀布置在透明箱体（1）的背面上。
9.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述第一筛孔外井（16）和第二筛孔外井（17）均为开孔管道，第一筛孔外井（16）的直径为12cm，第二筛孔外井（17）的直径为10cm。
10.根据权利要求1所述的一种修复非均质土壤地下水的多功能试验测试设备，其特征在于：所述透明箱体（1）的正面一侧设置有横截面呈“工”字型的立架（34），立架（34）上安装有用于录入试验过程的摄像机（35）。
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