一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置和方法。本发明专利技术关注于试验过程中水样中组分的变化特征，以及天然岩石成分和结构对于水中组分变化的影响，有利于系统的评价地下水库中岩体对储水中各组分含量变化的影响，该测量方法操作简单，结果可靠。结果可靠。结果可靠。

【技术实现步骤摘要】
一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置和方法


[0001]本专利技术一种工程岩体试验技术方法，具体涉及一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置和方法。

技术介绍

[0002]我国西部煤炭开采过程中，矿区面临着缺水严重和生态脆弱的问题。在许多煤矿井工开采过程中，通过修建地下水库将采区附近的地下水资源和矿井水资源保存于地下结构中，避免了矿井水外排蒸发损失浪费，并且在一定处理后能够满足工业成产和一般日常生活的需求。实际中，地下水库中的岩体、煤体会与矿井水之间发生一系列的作用，包括吸附、过滤和离子交换等。对于岩石与水中组分相互作用的研究，有利于理解岩石对水体净化的机理，降低原有的矿井水处理成本，提高矿井水的资源化利用。
[0003]现有技术方法，常关注于岩石与水作用后的物理化学特性，或是关注于水体经过人工材料处理、净化的效果，基本没有涉及天然岩石对于水中组分影响的试验测量方法，对于地下水库中岩石的作用效果也无法准确、定量的进行测试分析。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置和方法。关注于试验过程中水样中组分的变化特征，以及天然岩石成分和结构对于水中组分变化的影响，有利于系统的评价地下水库中岩体对储水中各组分含量变化的影响，该测量方法操作简单，结果可靠。
[0005]本专利技术第一方面提供了一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置，所述装置包括依次连通的储样箱(I)、试验箱(II)和收集容器(IV)，其中，所述储样箱(I)用于储存待测水样；所述试验箱(II)用于提供放置岩石以及岩石与待测水样的场所；所述收集容器(IV)用于收集来自于所述试验箱(II)的水样。
[0006]根据本专利技术的一些实施方式，所述试验箱(II)上设置有至少两个出水口，优选地所述试验箱的侧壁上设置有至少一个出水口(9)，所述试验箱底部设置有至少一个出水口(10)，更优选地，所述试验箱的侧壁上设置有三个出水口(9)。
[0007]根据本专利技术的一些实施方式，所述装置还包括实时监测模块(III)。
[0008]根据本专利技术的一些实施方式，所述储样箱(I)与所述试验箱(II)相连通，所述试验箱(II)与所述收集容器(IV)相连通，所述试验箱(II)上连接有实时监测模块(III)，优选地，所述试验箱(II)的出水口(9)与所述收集容器(IV)相连通。
[0009]根据本专利技术的一些实施方式，所述储样箱(I)内设置有搅动装置(6)。
[0010]在本专利技术的一些优选实施方式中，所述储样箱(I)设置有一个注水口(1)、一个排气口(2)和三个出水口(3)，水出、入口上配有管路，管路上串联有水流止水阀(4)和流量计(5)。
[0011]根据本专利技术的一些实施方式，所述储样箱(I)的三个出水口(3)包括设置于储样箱
(I)相对的两侧面的出口(3a)和出口(3b)，以及设置底部的出口(3c)。
[0012]根据本专利技术的一些实施方式，所述储样箱(I)的一侧出口(3a)连接所述试验箱(II
‑
a)，另一侧出口(3b)可并联另外一个试验箱(II
‑
b)，底部出口(3c)用于排出多余水样和清洁容器使用。
[0013]根据本专利技术的一些实施方式，所述储样箱(I)采用密封透明容器，所述容器壁面标有刻度。
[0014]根据本专利技术的一些实施方式，所述试验箱(II)设置有可打开的上顶盖(7)，顶盖上部设有排气口(7a)和预留接口(7b)连接所述实时监测模块(III)，顶盖下沿配备密封胶条(7c)，周围配有加压密封卡扣(7d)。
[0015]根据本专利技术的一些实施方式，所述试验箱(II)的第一侧面设进水口(8)与储样箱(I)相连，与第一侧面相对的第二侧面设三个出水口(9)与所述收集容器(IV)相连接，分别用以获取上层、中层和底层的液体样品，进、出水口均串联有水流止水阀(4)和流量计(5)，底部设有排水除淤口(10)。
[0016]根据本专利技术的一些实施方式，所述实时监测模块(III)中包括液体pH值探头、浊度监测探头或温度探头等其他实时监测所需部件，所述监测探头等设备由外壳连接固定，固定处设有密封胶条，所述监测模块上部引出导线与相应设备主机连接。
[0017]根据本专利技术的一些实施方式，所述收集容器(IV)为上部有密封盖(11)，所述密封盖上有进水口(11a)可与所述试验箱(II)出水口(9)连接。
[0018]本专利技术第二方面提供了一种测量岩石对水样中组分变化影响的方法，所述方法包括采用第一方面所述的装置测试岩石样品对水样中待测组分变化的影响。
[0019]根据本专利技术的一些实施方式，所述方法包括以下步骤：
[0020]步骤A，提供岩石样品和含待测组分的水样；
[0021]步骤B，将含待测组分的水样通入未放置岩石样品的所述装置中进行测试；
[0022]步骤C，将岩石样品放入所述装置中，将与步骤B中相同的水样通入放置了岩石样品的所述装置中进行测试；
[0023]步骤D，根据步骤B和步骤C中的测试结果，计算岩石样品对水样中待测组分变化的影响。
[0024]根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤B包括以下步骤：
[0025]步骤B
‑
1，将含待测组分的水样通入储样箱(I)中，采用搅动装置(6)使所述水样混合均匀；
[0026]步骤B
‑
2，将步骤B
‑
1中混合均匀后的水样通入试验箱(II)中，静置第一时间，所述注入试验箱(II)中的水样体积记为V；
[0027]步骤B
‑
3，将步骤B
‑
2中静置后的全部水样由试验箱(II)的出水口(9)通入收集容器(IV)中，进行待测组分检测，检测值记为S
2B
；
[0028]步骤B
‑
4，采用清洗液清洗排空后的试验箱(II)，所述清洗液由出水口(10)排出后，进行待测组分检测，检测值记为S
3B
，所述清洗液的体积记为V
洗B
。
[0029]根据本专利技术的一些实施方式，所述步骤C包括以下步骤：
[0030]步骤C
‑
0，将岩石样品放入试验箱(II)中，所述岩石样品的质量记为M1；
[0031]步骤C
‑
1，将与步骤B
‑
1相同的含待测组分的水样通入储样箱(I)中，采用搅动装置
(6)使所述水样混合均匀；
[0032]步骤C
‑
2，将步骤C
‑
1中混合均匀后的水样通入试验箱(II)中，静置第一时间，所述注入试验箱(II)中的水样体积记为V；
[0033]步骤C
‑
3，将步骤C
‑
2中静置后的全部水样由试验箱(II)的出水口(9)通入收集容器(IV)中，进行待测组分检测，检测值记为S...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测量岩石对水样中组分变化影响的装置，其包括依次连通的储样箱(I)、试验箱(II)和收集容器(IV)，其中，所述储样箱(I)用于储存待测水样；所述试验箱(II)用于提供放置岩石以及岩石与待测水样接触的场所；所述收集容器(IV)用于收集来自于所述试验箱(II)的水样。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述试验箱(II)上设置有至少两个出水口，优选地所述试验箱的侧壁上设置有至少一个出水口(9)，所述试验箱底部设置有至少一个出水口(10)，更优选地，所述试验箱的侧壁上设置有三个出水口(9)。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述装置还包括实时监测模块(III)；和/或所述储样箱(I)与所述试验箱(II)相连通，所述试验箱(II)与所述收集容器(IV)相连通，所述试验箱(II)上连接有实时监测模块(III)，优选地，所述试验箱(II)的出水口(9)与所述收集容器(IV)相连通；和/或所述储样箱(I)内设置有搅动装置(6)。4.一种测量岩石对水样中组分变化影响的方法，包括采用权利要求1
‑
3中任意一项所述的装置测试岩石样品对水样中待测组分变化的影响；优选地，包括以下步骤：步骤A，提供岩石样品和含待测组分的水样；步骤B，将含待测组分的水样通入未放置岩石样品的所述装置中进行测试；步骤C，将岩石样品放入所述装置中，将与步骤B中相同的水样通入放置了岩石样品的所述装置中进行测试；步骤D，根据步骤B和步骤C中的测试结果，计算岩石样品对水样中待测组分变化的影响。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤B包括以下步骤：步骤B
‑
1，将含待测组分的水样通入储样箱(I)中，采用搅动装置(6)使所述水样混合均匀；步骤B
‑
2，将步骤B
‑
1中混合均匀后的水样通入试验箱(II)中，静置第一时间，所述注入试验箱(II)中的水样体积记为V；步骤B
‑
3，将步骤B
‑
2中静置后的全部水样由试验箱(II)的出水口(9)通入收集容器(IV)中，进行待测组分检测，检测值记为S
2B
；步骤B
‑
4，采用清洗液清洗排空后的试验箱(II)，所述清洗液由出水口(10)排出后，进行待测组分检测，检测值记为S
3B
，所述；记为V
洗B
。6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述步骤C包括以下步骤：步骤C
‑
0，将岩石样品放入试验箱(II)中，所述岩石样品的质量记为M1；步骤C
‑
1，将与步骤B
‑
1相同的含待测组分的水样通入储样箱...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋斌斌，郭强，卞伟，王霄，张海琴，李井峰，
申请(专利权)人：北京低碳清洁能源研究院国家能源投资集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：