土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统的制作流程

本技术涉及一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，包括系统控制中心，蠕动泵，集成传感器，电磁振动手柄，填料柱体，部分收集器，在线实时监测系统以及其他连接设备或容器器皿。电脑为控制中心，多通道蠕动泵可控制多条进水软管，填料柱体进出水端均设集成传感器，部分收集器进行定时定数量的样本收集，在线实时监测系统可实现系统关键参数测定。本技术所提供的污染物穿透装置，可模拟饱和或不饱和土壤及地下水中复杂的污染物、胶体、固液相介质间的反应情况、宏观及微观运移机理，并通过实时监测目标溶液穿透填料柱前后的化学及物理性质及穿透后滤出液的关键参数进行定性定量的分析和完成相关图形图表绘制，测定方便易操作。

技术要求

1.一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，其特征在于包括控制中心、多通道蠕动泵、目标溶液、２个传感器、填料柱体、部分收集器、振动手柄和在线实时监测系统，多通道蠕动泵进水口通过软管抽取相应的目标溶液，多通道蠕动泵出水口通过软管连接第一传感器，第一传感器通过软管连接填料柱体，填料柱体部分出水通过软管和第二传感器连接部分收集器，其余部分出水通过软管连接在线实时监测系统，填料柱体设有振动手柄，控制中心分别连接多通道蠕动泵、部分收集器、２个传感器和在线实时监测系统；部分收集器内设有若干个收集管，具体步骤如下：

先将填料柱体与２个传感器、多通道蠕动泵依次连接的一端装好旋紧，置于基座上，控制中心控制蠕动泵以某一流速先抽取初始的目标溶液进入填料柱体，同时向填料柱体中进行人工填料，所述填料为固体颗粒，若需饱和再配合振动手柄进行摇匀；填料柱体两端的有机玻璃盖内侧均安装透水石，防止固体颗粒溢出，外侧有延伸的有机玻璃管便于连接软管；填料完成后，旋紧填料柱体的上盖，填料柱体出水口滤出液穿过第二传感器后，一部分通过软管连接部分收集器，另一部分进入在线实时监测系统；部分收集器对水样进行定时间间隔收集，每个收集管盛放的液体体积可通过蠕动泵流速进行控制，结束后进行人工封存，留待测样。

2.根据权利要求１所述的一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，其特征在于所述控制中心为电脑，通过控制中心可控制与多通道蠕动泵连接的不同软管的开闭、流速、流量和转速等参数，实现对传感器反馈信息的收集、处理和保存。

3.根据权利要求１所述的一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，其特征在于所述多通道蠕动泵进水口并联有N条软管，同时N条软管有N种对应的目标溶液，目标溶液种类根据一次实验的具体实验方案确定，其中N ≥ 1。

4.根据权利要求１所述的一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，其特征在于所述传感器为可拆卸式集成传感器，具体包括压力传感器、电导率传感器和pH传感器，传感器探头置于软管内部，外部连接控制中心，进行即时记录，便于特性曲线的描绘，同时分析由于填料组分引起的水体特性变化。

5.根据权利要求１所述的一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，其特征在于所述填料柱体为可拆卸式中空有机玻璃柱，包括柱体、有机玻璃盖、有机玻璃管、透水石凹槽和基座，柱体为中空结构，其两端设有有机玻璃盖，有机玻璃盖的截面积大于柱体的截面积，有机玻璃盖的四周分布有6个螺栓孔，有机玻璃盖上设有透水石凹槽，有机玻璃盖的中心位置有中心钻孔，柱体内径尺寸为40-60mm，壁厚为10mm，位于柱体两端的有机玻璃盖对齐螺栓孔后与柱体通过螺栓旋紧，对接部分通过磨砂工艺使之密封；两端的有机玻璃盖厚20mm，中心钻孔内径4-6mm，为便于连接软管，两端中心钻孔均粘连内径4-6mm，壁厚2mm，长30mm的有机玻璃管；两端有机玻璃盖内侧中心切割10mm厚的直径40-60mm的圆柱形空隙，用于安放对应尺寸的透水石，保证填料不堵塞管道。

技术说明书

一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统

技术领域

本技术涉及一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，尤其是在复杂的水文地质条件下胶体促使污染物迁移的实验。

背景技术

当前世界，各国都非常重视地下水污染的问题，由于地下水质污染而引起的问题频发。在中国这个问题更为突出，且我国约有70%的人口以地下水为主要饮用水源，因此污染物在地下水中的迁移规律及其影响因素的研究有助于地下水污染情况预测和风险评估以及污染的治理。本技术以此为出发点，通过设计土柱装置进行穿透实验，模拟潜水层中污染物迁移，特别是在胶体影响下的迁移规律，并通过对其滤出液的分析进行数学模拟。

室内污染物穿透实验的物理模型是研究地下水污染物迁移的重要手段，作为物理模拟的主要工具，通过物理模型可以十分直观的观测穿透过程，地下水模拟装置影响着物理模拟研究领域的发展，近年来，国内外涌现了一大批这类的装置，但也存在这一些问题，首先自动型系统装置缺乏，大量人工操作费时费力，环节连接性不强；其次灵活和可控性差，多数相关实验种类单一，装置系统不可量产。本技术通过土柱实验，以可控的溶液类型，可控的填料种类，可控的填料状态，和可控的穿透时的参数设置，完成不同类型污染物的穿透，使实验内容丰富，可控性强，适应范围广，比如模拟研究滨海地区淡水海水交替穿透的实验。

技术内容

为了解决背景技术中所面临的问题，本技术的目的是提供一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统。

一种土壤地下水污染物穿透智能化取样及在线监测的实验系统，包括控制中心、多通道蠕动泵、目标溶液、２个传感器、填料柱体、部分收集器、振动手柄和在线实时监测系统，多通道蠕动泵进水口通过软管抽取相应的目标溶液，多通道蠕动泵出水口通过软管连接第一传感器，第一传感器通过软管连接填料柱体，填料柱体部分出水通过软管和第二传感器连接部分收集器，其余部分出水通过软管连接在线实时监测系统，填料柱体设有振动手柄，控制中心分别连接多通道蠕动泵、部分收集器、２个传感器和在线实时监测系统；部分收集器内设有若干个收集管，具体步骤如下：

先将填料柱体与２个传感器、多通道蠕动泵依次连接的一端装好旋紧，置于基座上，控制中心控制蠕动泵以某一流速先抽取初始的目标溶液进入填料柱体，同时向填料柱体中进行人工填料，所述填料为固体颗粒，若需饱和再配合振动手柄进行摇匀；填料柱体两端的有机玻璃盖内侧均安装透水石，防止固体颗粒溢出，外侧有延伸的有机玻璃管便于连接软管；填料完成后，旋紧填料柱体的上盖，填料柱体出水口滤出液穿过第二传感器后，一部分通过软管连接部分收集器，另一部分进入在线实时监测系统；部分收集器对水样进行定时间间隔收集，每个收集管盛放的液体体积可通过蠕动泵流速进行控制，结束后进行人工封存，留待测样。

本技术中，所述控制中心为电脑，通过控制中心可控制与多通道蠕动泵连接的不同软管的开闭、流速、流量和转速等参数，实现对传感器反馈信息的收集、处理和保存。