地下水系統與污染修復模擬設備

一.實驗目的
1.利用地下水污染模擬槽開展地下水污染、地下水監測、地下水修復等實驗，進行地下水污染與修復的數值模擬，進一步強化學生對地下水污染與防治課程的基本概念、基本原理、基本方法與基本技術的理解，培養學生的動手能力、觀測能力、綜合能力、應用能力以及數據處理和分析能力。
2.學習探討地下污染物的遷移與修復、含水層非均質性對溶質遷移的影響、污染物的吸附、生物降解及自然衰減過程。
二.技術指標
1.工作電壓：單相交流220V±10% 50Hz；
2.地下水系統與污染修復模擬設備裝置外形尺寸：2800mm×1000mm×1350mm。
三.主要配置及參數
1.槽體
①為了保證地下水及污染物在槽中的遷移呈三維或準三維狀態，槽體的長×寬×高=2300mm×800mm×800mm。
②模擬槽框架采用50mm×50mm 的不銹鋼方管構建，起支撐作用；模擬槽側板為12mm厚的有機玻璃板，起支撐和可視作用。
③槽頭與槽身，槽尾與槽身間用帶孔有機玻璃隔擋。
④在槽頭和槽尾各有一個可垂直升降的進水箱、出水箱，采用直流推桿電機2套（工作行程350mm、工作電壓DC24V、大推力150N、速度65mm/s），控制模擬槽中地下水模擬液的流動和進出。
2.填充介質
①含水層：主要用河砂填筑，砂粒選中粗砂，滲透系數為25m/d，保證該區段地下水為潛水；
②隔水層：主要用粘土填筑，滲透系數為0.011 m/d，保證該區段地下水為承壓水；此外，槽底鋪設一定厚度的粘土層，起防滲作用；
③透鏡體：主要用礫石構筑。
④地下水：自來水或地下水人工模擬液。
為了便于分析污染物在槽體中遷移所經歷的水巖相互作用，對槽體中的河砂、粘土、礫石進行了巖礦和化學組成分析；對進入槽體的自來水或地下水人工模擬液進行化學組成的全分析。
3.輔助系統
①污染源發生系統
不同類型（惰性、活性、染色劑等）的污染物可通過如下三種方式進入模擬槽含水層中：一是通過不同深度的1號和2號監測孔投放，模擬點源情況；二是通過裸露的河砂區面狀入滲，模擬面源情況；三是通過槽頭的進水箱釋放，模擬徑流型污染情況。三種方式均可采用瞬時或連續方式釋放污染物。
②監測系統
在模擬槽的地下水補給區、徑流區和排泄區布設了8個不同深度的監測孔（PVC管）。并在8個監測孔中配有8個污染物在線監測儀表，能實時在線監測污染物的擴散情況。并通過配套的7寸彩色人機界面上直接進行信號采集，實時顯示水溫、污染物監測值等、自動記錄，人機界面清晰透明，全程動畫模擬真實工作過程，觸摸式操作界面由主界面、工藝流程操作界面、實時數據報表界面、歷史數據報表界面、歷史曲線界面、報警界面和硬件測試界面共同構成，界面之間可以自由切換。并帶有232/USB通訊接口。數據可自動形成標準文檔通過U盤下載保存。
③污染修復系統
在槽尾設置了一個墻體，側板為帶有濾水孔的有機玻璃板，墻體中可填充鐵粉、活性碳等。用其可模擬滲透性反應墻（PRB）技術。
4.可移動式槽鋼支架（萬向輪及禁錮腳）。