一种室内模拟PRB技术的小型柱试验装置的制作方法

本发明涉及一种室内模拟可渗透反应墙技术(prb技术)的小型柱试验装置，属于环境工程研究技术领域。

背景技术：

《2018中国生态环境状况公报》指出全国2833处浅层地下水监测井水质总体较差。地下水环境污染具有复杂、隐蔽以及危害期长等特点，其污染可持续几十年甚至数百年。受污染地下水中的有毒有害物质将会对周边及邻近的地表和地下水产生严重的污染和破坏。为控制或者进一步修复污染地下水，prb技术快速发展，已成为一种重要的地下水原位修复技术。在prb技术的研究过程中，开展模拟柱试验研究是必不可少的一部分。模拟柱试验是开展污染地下水修复机理与修复效果研究的一个重要方法。

现有技术中专利公开号为cn206609662u公开了一种高效的柱试验装置，这种常见一体式设计的模拟试验柱，将周围地下土壤与修复介质混合置于一个柱状容器中，两端导管进出溶液，按此方法进行试验，不便于修复介质与周围土壤的分离，且试验结果受到装置材质、修复介质密度等的影响。

因此，有必要提供一种组合式的模拟柱试验装置来解决上述问题。

技术实现要素：

技术问题：本发明的目的是提供一种室内模拟prb技术的小型柱试验装置，该装置能够分别进行修复介质与周围土壤的装填，然后再进行模拟柱试验，降低了土壤与修复介质的装填难度，同时也控制了修复介质的使用量以及装填的密实度，也使后期的装置清洗和材料更换更为方便。

技术方案：本发明提供了一种室内模拟prb技术的小型柱试验装置，该装置包括至少一组的顶管、底管和介质管，其中介质管位于底管和顶管之间，并且介质管与底管和顶管之间通过旋转卡扣密封连接，底管通过过滤接头与进水管连接，顶管通过过滤接头与出水管连接。

进一步的，所述过滤接头内部的一端设有螺纹孔，另一端设有与水管连接的孔口。

进一步的，所述与水管连接的孔口为细圆柱孔。

进一步的，所述顶管的一端设置有螺纹，并与过滤接头一端的螺纹孔连接，顶管的另一端设有凸型卡扣。

进一步的，所述底管的一端设置有螺纹，并与过滤接头一端的螺纹孔连接，底管的另一端设有凹型卡槽。

进一步的，所述介质管的一端设有凸型卡扣，并与底管上的凹型卡槽相连接，组成旋转卡扣；介质管的另一端设有凹型卡槽，并与顶管上的凸型卡扣相连接，组成旋转卡扣。

进一步的，所述顶管、底管和介质管三者皆为开口结构且内径统一。

进一步的，所述凹型卡槽内放置有密封垫圈。

进一步的，所述过滤接头内部螺纹孔的底部设置有隔离垫片，隔离垫片设有若干上下贯通的通孔。

进一步的，介质管的数量可根据需求适当添加，以满足修复介质厚度的需求，连接方式均如上上述；同时也可以添加更多的介质管来延长顶管和底管的高度，以便满足周围土壤厚度的要求。

进一步的，该装置各个组成部件的尺寸可根据需求适当调整。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优势：

1、本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置改变现有的一体式柱试验装置，整体主要由四部分来组装为一体使用，这样可以实现修复介质与周围土壤的分离，同时单独的介质管可以保证修复介质的使用量与密实度。

2、本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置的组装连接形式区别于现有的螺栓或卡箍，使用旋转卡扣和螺纹，使管件组装变得更为便利，也为装置的清洗和材料的更换提供了方便。

3、本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置中所有结构均采用有机玻璃材质，可以有效的避免外部试验材料对试验的影响。

4、本发明不仅可以极大地避免外部因素对自身实验的影响，还能够大大提高试验的效率。

附图说明

图1为本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置的结构示意图；

图2为本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置的结构分离示意图；

图3为本发明提供的室内模拟prb技术的小型柱试验装置的剖视结构示意图；

图中有：1顶管、2底管、3介质管、4凸型卡扣、5凹型卡槽、6过滤接头、7密封垫圈、8螺纹孔和9隔离垫片。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术，现结合实施例和附图对本发明进行进一步的说明，需要说明的是，所述的实施例有助于对本发明的理解和实施，但本发明的实施方式不限于此，本发明的保护范围并不以具体实施方式为限，而是由权利要求加以限定。

实施例1：

本发明提供了一种室内模拟prb技术的小型柱试验装置(如图1、2、3所示)，包括一组顶管1、底管2和介质管3，介质管3装在底管2和顶管1之间，并且介质管3与底管2和顶管1之间通过旋转凸型卡扣4和凹型卡槽5密封连接，底管2通过过滤接头6与进水管连接，顶管1通过过滤接头6与出水管连接。

如图2所示，顶管1一端设置有螺纹，另一端设有凸型卡扣4；底管2一端设置有螺纹，另一端设有凹型卡槽5，介质管3一端设有凸型卡扣4，另一端设有凹型卡槽5，顶管1、底管2与介质管3皆为开口结构且内径统一为30mm，其中顶管1高度为100mm，底管2高度为110mm，介质管3高度为30mm，管体均采用有机玻璃材质。

如图3所示，介质管3和底管2的凹型卡槽5一端内放置密封垫圈7，密封垫圈7主要用于保持整体的密封性；过滤接头6一端内部设有与所述顶管1和底管2配合连接的螺纹孔8，另一端设有与水管连接的细圆柱孔；过滤接头6内部螺纹孔8底部设置有隔离垫片9，隔离垫片9设有若干上下贯通的2mm通孔，隔离垫片9主要用于防止土壤颗粒大量迁移。

本发明的使用方法和工作原理是(请参照图1、2，)：

1)在介质管3中装填prb技术所用的修复介质，顶管1和底管2中装填现场土壤或者砂土；所有管体凹型卡槽5一端装填介质或土壤至内部密封垫圈7处；

2)在过滤接头6中放入隔离垫片9，与底管2螺纹一端连接，在底管2的凹型卡槽5一端放入密封垫圈，将介质管3凸型卡扣4对准底管凹型卡槽5下压旋转即可连接，同上连接顶管1和介质管3，再将另一个放入隔离垫片9的过滤接头6连接至顶管1；

3)底管2在下方，连接进水管，顶管1在上方，连接出水管，管体竖直放置，由蠕动泵驱动，是污染水由下向上流经介质；出水管处收集修复水体；

4)由于顶管1、底管2与介质管3之间加入了密封垫圈7，过滤接头6处也加入了隔离垫片9，保证了密封性，所以使用中土壤和水不会在管间流出，外界空气也不会进入。

其中介质管3数量可根据试验需求适当添加以满足修复介质厚度的需求，同时也可以添加更多的介质管3来延长顶管1和底管2的高度，以便满足周围土壤厚度的要求。