[发明专利]预埋多监测杆的堵塞原位监测方法

说明书

本发明公开了一种预埋多监测杆的堵塞原位监测方法。一、建立一个预埋多监测杆的堵塞原位监测人工湿地，包括有布水区、主体填料区、水生植物、堵塞监测杆、导线、环状铜电极和集水区；二、用直流电阻率仪器或电阻率测井仪器依次连接每个堵塞监测杆，直流电阻率仪器或电阻率测井仪器通过堵塞监测杆上的环状铜电极进行电阻率监测；三、依据所有堵塞监测杆测量的数据绘制三维图，根据三维图上的电阻率分布，判断堵塞是否发生或堵塞区域范围。本发明针对人工湿地堵塞区域的监测，能填补大中型人工湿地堵塞精确监测的空白；该人工湿地通过推广，将为大中型人工湿地的处理、运行维护以及人工湿地的持续、高效运行提供技术保障。

技术领域

本发明属于污水处理技术领域，具体涉及一种预埋多监测杆的堵塞原位监测方法。

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精确的预报和定位，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精确监测是亟待解决的问题。

所以，针对这一问题，本发明提出了一种预埋多监测杆的堵塞原位监测方法，通过在人工湿地中设计6根以上的堵塞监测杆，可对大中型人工湿地实现堵塞的精确监测。该方法是以堵塞填料区域及未堵塞填料区域的电阻率差异为前提，通过堵塞监测杆上的电极测量周围电阻率的变化，实现堵塞情况的精确预报。该方法具有设计简单、经济、运行管理方便，为人工湿地的持续、高效运行提供技术保障。

发明内容

本发明的目的是针对现有的大中型人工湿地无法精确监测堵塞区域，致使堵塞治理维护没有有效的技术依据的问题，提供一种建造容易、堵塞监测准确的人工湿地的监测方法，可实现大中型人工湿地堵塞区域的精确监测，为人工湿地的持续、高效运行提供技术保障。

该人工湿地将应用地球物理中的电法勘探与传统人工湿地紧密的结合在一起，充分发挥了二者在各自领域中的优势，将高效的电阻率探测方法集成在传统的人工湿地中。

具体步骤为：

一、建立一个预埋多监测杆的堵塞原位监测人工湿地，包括有布水区、主体填料区、水生植物、堵塞监测杆、导线、环状铜电极和集水区。在表面积大于50m²的人工湿地中固定安装6根以上的堵塞监测杆，每根堵塞监测杆上安装环状铜电极，环状铜电极间距5-10cm，并分别用导线连接；主体填料区上方种植有水生植物，所述水生植物为美人蕉、芦苇、梭鱼草、菖蒲中的一种。

堵塞监测杆安装有如下要求：堵塞监测杆之间的间距根据湿地大小和监测精度灵活调整，并且按正方形或长方形的规则间隔网安装在主体填料区。

二、用直流电阻率仪器或电阻率测井仪器依次连接每个堵塞监测杆，直流电阻率仪器或电阻率测井仪器通过堵塞监测杆上的环状铜电极进行电阻率监测，监测方式采用改进的电阻率单孔测井方法。

三、依据所有堵塞监测杆测量的数据绘制三维图，根据三维图上的电阻率分布，判断堵塞是否发生或堵塞区域范围，实现堵塞的三维监测。