[实用新型]一种基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，更具体地说，涉及一种利用污泥中有机颗粒的产电性能，通过对外电阻的电压变化和装置堵塞状况之间的关系进行分析，在稳定运行的前提下，连续及时对待测人工湿地的堵塞情况进行评测的装置。

背景技术

人工湿地作为一种低成本、低耗能的水处理技术，得到了人们的广泛关注与研究。人工湿地是由湿地植物、滤床介质以及微生物通过物理、化学和生物的相互作用，进而达到去除水中污染物的目的。其中填料表面附着的生物膜、丰富的植物根系、滤床填料以及污泥，虽然可以使污水达到其处理效果，但是容易造成颗粒积累，从而导致系统堵塞，并对系统的寿命和污水的处理效果产生严重影响，因此评测湿地的堵塞状况，有利于改善水流，保证系统稳定运行的作用。

经检索，中国专利申请号为201510538727.X，申请公布日为2015年12月9日的专利申请文件公开了一种基于线电源供电与测量技术定位人工湿地堵塞区域的方法，以堵塞填料区域及未堵塞填料区域的电流差异为基础，采用提出的“线电源供电与测量两极装置技术”，采集获得各测线相邻测点之间的电流值，然后把采集的电流值绘制成电流曲线和电流平面等值线图；最后通过分析各测线电流曲线和电流平面等值线特征，达到探测人工湿地堵塞区域的目的。其不足之处是，该方法管理步骤复杂，实验精度要求高，运行费用高。

中国专利申请号为201410437150.9，申请公布日为2015年1月7日的专利申请文件公开了一种利用联合剖面视电阻率曲线定位人工湿地堵塞区域的方法，在人工湿地上方布置联合剖面视电阻率测量装置，按视电阻率剖面测量方式进行逐点测量。测量装置的供电正极A、B和测量电极M、测量电极N均对称于测量点O布设，AO选择两个极距进行测量；“无穷远”的C极垂直于测线方向布极。其不足之处是，实验过程十分复杂，消耗时间长，结果分析相对复杂。

中国专利申请号为201510141800.X，申请公布日为2015年6月24日的专利申请文件公开了一种用植物纤维素氧同位素组成确定潜流湿地堵塞位置的方法，该方法在潜流人工湿地中，运用均匀布点法在待评测区域布点，选择在无风、无雨时段进行植物茎部采集，取植物纤维素，利用质谱仪对样品中¹⁸O含量进行测定，再应用SNOW标准计算各处¹⁸O值，利用数据软件作潜流湿地¹⁸O等高线分布图，从而确定潜流湿地的堵塞区域。其不足之处是，此发明实验操作要求高，程序耗时，在运行过程中不能连续应用，主要应用于潜流人工湿地的确定，适用性窄。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有人工湿地堵塞评测研究适应性窄，不能高效、长期、及时、稳定地对人工湿地进行评测的问题，本实用新型提供了一种基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置，该装置充分利用了污泥中有机颗粒的产电性能，通过对外电阻的电压变化进行测量，及时对人工湿地的堵塞状况进行评测，实现了在连续运行的条件下，及时评测系统堵塞状况。

本实用新型又提供了一种基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的方法，适应性广，可以适用于评测常见人工湿地的堵塞状况，且操作简单、运行费用低以及所选材料成本低廉，具有较大的推广应用价值。

2.技术方案

为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种基于微生物燃料电池评测人工湿地堵塞状况的装置，包括人工湿地污泥储蓄池、耦合微生物燃料电池以及测压电路，所述耦合微生物燃料电池从上到下依次设有阴极区、第一滤料区、阳极区、第二滤料区以及承托层，第一滤料区、第二滤料区分别设置至少一个污泥进料口，人工湿地污泥储蓄池通过进料管与污泥进料口连接，稀释后的污泥经污泥进料口排入耦合微生物燃料电池中；所述测压电路包括连接阴极区与阳极区的钛线、在钛线上设置的外电阻以及与外电阻并联的数据记录仪，并通过数据记录仪将其电压变化记录下来，根据不同电压变化所对应的污泥负荷，分析得出两者之间的关系，并用于评测实际待测的人工湿地的堵塞状况。

作为本实用新型的进一步改进，在第一滤料区、第二滤料区之间增设有循环水管和蠕动泵，循环水从第二滤料区不断通过蠕动泵循环至第一滤料区不断循环，阳极区及其周围的水流充分混合，保证在阳极区及周围水流可以得到充分混合，进料管上设置有污泥泵。