[发明专利]一种用电阻率曲线定位人工湿地堵塞区域的方法

说明书

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种用电阻率曲线定位人工湿地堵塞区域的方法。

背景技术

人工湿地污水处理技术是20世纪70年代兴起的一种污水处理生态工程新技术，由于具有灵活性好、投资少、能耗低、去污能力较强、管理方便、无二次污染等优点，应用日益普遍。然而近年来，人工湿地在运行过程中频繁出现堵塞等问题，净化性能下降，使用年限缩短。如美国及英国的355个潜流人工湿地中，近一半在使用五年内发生堵塞，填料水力传导率大幅下降，80％的水流直接由床体表面越流排出系统，出水水质恶化，服务年限由设计时的50-100年降低为10年、5年甚至更短；国内的白泥坑、雁田、沙田等人工湿地也出现了不同程度的堵塞现象。可见，人工湿地系统内部的堵塞问题已严重影响到人工湿地的持久、高效运行。

目前，对人工湿地发生堵塞判断的研究方法比较单一，都是基于示踪实验的表观水力停留时间(HRT)和停留时间分布(RDT)来研究人工湿地水力性能特征，并通过人工湿地水力性能来确定人工湿地是否发生堵塞。然而这种确定堵塞的方法都是针对人工湿地整体进行评价的，无法对堵塞区域进行定位，致使在治理堵塞的时候只能针对于人工湿地整体进行更换填料或疏通，时间成本高、经济效益差。因此，针对人工湿地堵塞区域的准确定位是亟待解决的问题。

本发明就是针对人工湿地的堵塞区域定位研究的盲区和难点，提出一种利用电阻率的差异来定位人工湿地堵塞区域的方法。该方法是以堵塞填料及未堵塞填料的导电性差异为基础，通过测量和研究人工建立的稳定电流场的分布规律来探测填料结构，了解堵塞分布特征，达到探测人工湿地堵塞区域的目的。

发明内容

本发明的目的是针对人工湿地存在的堵塞问题，提供一种用电阻率曲线或对比电阻率曲线定位人工湿地堵塞区域的方法，该方法简单易行，可填补人工湿地堵塞区域定位的技术空白。

具体步骤为：

(1)在人工湿地上方布置直流电阻率对称四极测深装置，按电极距由小到大的方式测量视电阻率；其中最大供电极距AB_max＝4H，H为人工湿地填料深度。

(2)直流电阻率对称四极测深装置的供电电极正极A、供电电极负极B和测量电极M、测量电极N均对称于测点两侧布设，每改变一次供电极距，按下式计算该电极距的视电阻率ρ_s，即：

ρs=KΔUMNI]]>

K=πAM·ANMN]]>

式中：K为电极装置系数，ΔU_MN为测量电极M、N之间的电位差，I为供电电流。

(3)将步骤(2)测量得到的视电阻率进行反演，根据反演得到的电阻率值绘制电阻率测深曲线。

(4)人工湿地的未堵塞区域表现为相对低电阻率特性，人工湿地堵塞区域表现为相对高电阻率特征，在电阻率测深曲线上，根据电阻率值的变化特征，确定堵塞区域在该测量点的垂向空间位置；如果该测量点存在堵塞问题，则继续在该点周围继续进行测量，以确定堵塞区域在三维空间的详细空间分布，实现堵塞区域的定位。

本发明的有益效果是：本发明针对人工湿地的堵塞区域定位研究缺乏的问题，提出一种用电阻率法来确定人工湿地的堵塞区域，该方法是以介质的导电性差异为基础，通过测量人工湿地堵塞区域与未堵塞区域的电阻率差异实现人工湿地堵塞区域的定位，解决了人工湿地堵塞区域无法精确定位的技术难题。在实际人工湿地堵塞区域定位中已取得很好的效果，该技术通过推广，将为人工湿地的持续、高效运行提供强有力的技术保障。

附图说明

图1为本发明实施例直流电阻率测量布点示意图。