利用生态过滤系统监测堵塞的方法技术方案

本发明专利技术公开了一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法。建立一个生态过滤系统包括布水区、滤池、水生植物、堵塞监测杆、导线、环状铜电极和集水区，在滤池中安装堵塞监测杆，并且堵塞监测杆离滤池边界的距离大于20cm；如果滤池是长方形，则沿长边方向安装2‑4根堵塞监测杆，如果滤池是正方形，则各边分别安装2根堵塞监测杆；堵塞监测杆上安装环状铜电极，分别用导线连接,用井间电阻率成像仪器分别连接上两个相近的堵塞监测杆；每间隔3‑6个月时间，进行电阻率监测，通过电阻率的变化来反映堵塞范围和程度。本发明专利技术设计简单，经济易行，可实现生态过滤系统的精确监测，为污水的处理和运行维护以及生态过滤系统的持续、高效运行提供技术保障。

Monitoring clogging by Ecological Filtration System

The invention discloses a method for monitoring blockage by using an ecological filtering system. Establish an ecological filter system including water distribution area, filter, aquatic plant, blocking monitoring rod, wire, ring copper electrode and catchment area. Install blocking monitoring rod in the filter, and the distance between blocking monitoring rod and filter boundary is more than 20 cm. If the filter is rectangular, install 2_4 blocking monitoring rods along the rectangular direction. If the filter is square, two clogging monitoring rods are installed on each side; ring copper electrodes are installed on the clogging monitoring rod, which are connected by wires, and two similar clogging monitoring rods are connected by cross-well resistivity imaging instrument; resistivity monitoring is carried out at intervals of 3 to 6 months, which is reversed by the change of resistivity. Reflect the extent and extent of blockage. The invention is simple in design, economical and feasible, can realize accurate monitoring of the ecological filtering system, and provides technical guarantee for the treatment, operation and maintenance of sewage and the continuous and efficient operation of the ecological filtering system.

【技术实现步骤摘要】
利用生态过滤系统监测堵塞的方法
本专利技术属于污水处理
，具体涉及一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法。
技术介绍
人工生态处理技术（包括人工湿地和生态过滤系统）是20世纪70年代兴起的一种污水处理工程新技术，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，人工生态处理技术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，人工生态处理设施系统内部的堵塞问题已严重影响其持久、高效运行。目前，对人工生态处理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）来研究人工生态处理系统水力性能特征，并通过人工生态处理系统水力性能来确定是否发生堵塞。然而这种确定堵塞的方法都是针对人工生态处理系统整体进行评价的，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生态处理系统整体进行更换填料或疏通，时间成本高、经济效益差。因此，针对人工生态处理系统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，本专利技术提出了一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法，通过在生态过滤系统中设计2-4根堵塞监测杆，可对中小型生态过滤系统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，通过两根堵塞监测杆上的电极测量断面电阻率的变化，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，特别适用于农村分散式生活污水的处理和运行维护，为人工生态过滤系统的持续、高效运行提供技术保障。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的中小型生态过滤系统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，提供一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法，可实现生态过滤系统堵塞区域的精确监测，为生态过滤系统的持续、高效运行提供技术保障。本专利技术将应用地球物理中的电法勘探与传统生态过滤系统紧密的结合在一起，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生态过滤系统中。具体步骤为：一、建立一个可监测堵塞的生态过滤系统，包括布水区、滤池、水生植物、堵塞监测杆、导线、环状铜电极和集水区；滤池的两侧分别与布水区和集水区相连，滤池的上方种有水生植物。二、在表面积为10m2-50m2的滤池中固定安装堵塞监测杆，并且堵塞监测杆离滤池边界的距离大于20cm；如果滤池是长方形，则沿长边方向安装2-4根堵塞监测杆，如果滤池是正方形，则各边分别安装2根堵塞监测杆。三、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。四、用井间电阻率成像仪器分别连接上两个相近的堵塞监测杆，井间电阻率成像仪器通过堵塞监测杆上的环状铜电极进行电阻率监测，监测方式采用应用地球物理中的井间成像的方式进行。五、如果滤池没有发生堵塞，各部分电阻率特征相似，电阻率值差别不大，可认为是均匀电阻率，两根堵塞监测杆之间的电阻率值分布比较平稳；如果滤池出现堵塞，则堵塞区域中的填料孔隙多为无机物颗粒填充，而无机物颗粒电阻率高于污水的电阻率，所以堵塞区域的电阻率会比未堵塞的区域电阻率高，此时两根堵塞监测杆之间的电阻率分布在堵塞区域部分将升高，依此可定位两根堵塞监测杆之中发生堵塞的位置。六、再连接另外相近的两个堵塞监测杆，按照上面相同的方式实现两根堵塞监测杆之间的堵塞监测，最终实现整个滤池的监测目的。所述水生植物为美人蕉、芦苇、梭鱼草和菖蒲中的一种。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的利用生态过滤系统监测堵塞的方法，可填补中小型生态过滤系统堵塞精确监测的空白。该方法通过推广，将为农村分散式生活污水的处理、运行维护以及生态过滤系统的持续、高效运行提供技术保障。附图说明图1为本专利技术实施例可监测堵塞的生态过滤系统结构示意图。图中标记：1-布水区；2-滤池；3-水生植物；4-第一堵塞监测杆；5-第二堵塞监测杆；6-第三堵塞监测杆；7-第四堵塞监测杆；8-导线；9-环状铜电极；10-集水区。具体实施方式以下仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制。实施例：一、建立一个滤池2为正方形的可监测堵塞的生态过滤系统，如图1所示，滤池2表面积为16m2；设有布水区1、滤池2、水生植物3、第一堵塞监测杆4、第二堵塞监测杆5、第三堵塞监测杆6、第四堵塞监测杆7、导线8、环状铜电极9和集水区10；布水区1长×宽×高为4×0.2×1.2m，集水区10长×宽×高为4×0.2×1.2m，滤池2长×宽×高为4×4×1.2m；布水区1和集水区10分别位于滤池2的两侧，滤池2上部种有水生植物3；水生植物3为美人蕉。二、滤池2中安装有第一堵塞监测杆4、第二堵塞监测杆5、第三堵塞监测杆6和第四堵塞监测杆7，四个堵塞监测杆离滤池2边界的距离为25cm。三、四个堵塞监测杆环绕有环状铜电极9，环状铜电极9间距为10cm，并分别用导线8连接。四、污水通过布水区1进入生态过滤系统后，均匀流向滤池2，并使滤池2始终保持污水饱和状态。首先把第一堵塞监测杆4和第二堵塞监测杆5组成一对，把两根堵塞监测杆上方的连接导线8连上井间电阻率成像仪器，井间电阻率成像仪器通过第一堵塞监测杆4和第二堵塞监测杆5上的环状铜电极9进行电阻率监测，监测方式采用应用地球物理中的井间成像的方式进行。如果滤池2没有发生堵塞，各部分电阻率特征相似，电阻率值差别不大，可认为是均匀电阻率，第一堵塞监测杆4和第二堵塞监测杆5之间的电阻率值分布比较平稳；如果滤池2出现堵塞，则堵塞区域中的填料孔隙多为无机物颗粒填充，而无机物颗粒电阻率高于污水的电阻率，所以堵塞区域的电阻率会比未堵塞的区域电阻率高，此时第一堵塞监测杆4和第二堵塞监测杆5之间的电阻率分布在堵塞区域部分将升高，依此可定位第一堵塞监测杆4和第二堵塞监测杆5之中发生堵塞的位置。五、然后依次把第一堵塞监测杆4和第三堵塞监测杆6、第一堵塞监测杆4和第四堵塞监测杆7、第二堵塞监测杆5和第三堵塞监测杆6、第二堵塞监测杆5和第四堵塞监测杆7、第三堵塞监测杆6和第四堵塞监测杆7分别成对组合，分别把成对组合的堵塞监测杆上方的连接导线8连上井间电阻率成像仪器进行电阻率监测，最终实现整个生态过滤系统堵塞监测的目的。六、监测时间可每隔3-6个月监测一次，根据监测数据变化判断堵塞是否发生。为了更精确的对滤池2进行堵塞监测和定位，可以把每个时间段监测到的数据进行对比，这样不但可以监测堵塞位置，而且还可以监测堵塞的发展情况。以上所述，仅是本专利技术的较佳实施例，并非对本专利技术作任何形式上的限制，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本专利技术方案的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法，其特征在于具体步骤为：一、建立一个可监测堵塞的生态过滤系统，包括布水区(1)、滤池(2)、水生植物(3)、堵塞监测杆、导线(8)、环状铜电极(9)和集水区(10)；滤池(2)的两侧分别与布水区(1)和集水区(10)相连，滤池(2)的上方种有水生植物(3)；所述水生植物（3）为美人蕉、芦苇、梭鱼草和菖蒲中的一种；二、在表面积为10m2‑50m2的滤池(2)中固定安装堵塞监测杆，并且堵塞监测杆离滤池(2)边界的距离大于20cm；如果滤池(2)是长方形，则沿长边方向安装2‑4根堵塞监测杆，如果滤池(2)是正方形，则各边分别安装2根堵塞监测杆；三、堵塞监测杆上安装环状铜电极(9)，环状铜电极(9)间距5‑10cm，并分别用导线(8)连接；四、用井间电阻率成像仪器分别连接上两个相近的堵塞监测杆，井间电阻率成像仪器通过堵塞监测杆上的环状铜电极进行电阻率监测，监测方式采用应用地球物理中的井间成像的方式进行；五、如果滤池(2)没有发生堵塞，各部分电阻率特征相似，电阻率值差别不大，则是均匀电阻率，两根堵塞监测杆之间的电阻率值分布比较平稳；如果滤池(2)出现堵塞，则堵塞区域中的填料孔隙多为无机物颗粒填充，而无机物颗粒电阻率高于污水的电阻率，所以堵塞区域的电阻率会比未堵塞的区域电阻率高，此时两根堵塞监测杆之间的电阻率分布在堵塞区域部分将升高，依此能定位两根堵塞监测杆之中发生堵塞的位置；六、再连接另外相近的两个堵塞监测杆，按照上面相同的方式实现两根堵塞监测杆之间的堵塞监测，实现整个滤池的监测。...

【技术特征摘要】
1.一种利用生态过滤系统监测堵塞的方法，其特征在于具体步骤为：一、建立一个可监测堵塞的生态过滤系统，包括布水区(1)、滤池(2)、水生植物(3)、堵塞监测杆、导线(8)、环状铜电极(9)和集水区(10)；滤池(2)的两侧分别与布水区(1)和集水区(10)相连，滤池(2)的上方种有水生植物(3)；所述水生植物（3）为美人蕉、芦苇、梭鱼草和菖蒲中的一种；二、在表面积为10m2-50m2的滤池(2)中固定安装堵塞监测杆，并且堵塞监测杆离滤池(2)边界的距离大于20cm；如果滤池(2)是长方形，则沿长边方向安装2-4根堵塞监测杆，如果滤池(2)是正方形，则各边分别安装2根堵塞监测杆；三、堵塞监测杆上安装环状铜电极(9)，环状铜电极(9)间距5-10cm，并分别用导...

【专利技术属性】
技术研发人员：白少元，丁彦礼，周先宝，李榕海，胡宝源，解庆林，
申请(专利权)人：桂林理工大学，
类型：发明
国别省市：广西,45