一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法技术

本发明专利技术涉及一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法。其步骤为：在人工湿地中，间隔预设距离，预埋多根侧壁开孔的管道；在各管道中每间隔预设深度布置测试点，以其中一根管道中的测试点为基准测试点，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的初始电阻，根据测试点与对应基准测试点之间的距离和初始电阻，获得对应的初始电阻率；间隔预设时间，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的当前电阻，并根据测试点与对应基准测试点之间的距离和当前电阻，获得对应的当前电阻率；对比初始电阻率和当前电阻率，判断人工湿地的堵塞位置和堵塞程度。本方法能准确判断人工湿地系统的堵塞位置和堵塞程度。塞程度。塞程度。

【技术实现步骤摘要】
一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法


[0001]本专利技术涉及污水处理
，具体涉及一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法。

技术介绍

[0002]基质堵塞是影响人工湿地水处理效能的主要原因之一，也是制约其应用与发展的关键因素。研究证实，湿地内部基质间杂质及生物膜大量累积导致孔隙率降低，造成的堵塞程度的加重使湿地更趋于向厌氧状态发展，这又会持续增加人工湿地的堵塞程度。一般，导致湿地基质堵塞的物理、化学、生物过程都是同时发生且相互影响的。比如有机质或颗粒物积累造成基质孔隙的堵塞，使得水力传导系数的下降，从而导致湿地内部氧供应能力下降，微生物的活性降低。微生物低活性造成有机物降解速率变慢，继而又加剧有机物的积累，加速堵塞进程。温度同样是影响人工湿地运行效能的重要因素。低温或过高温度均会影响植物和微生物的生长活性。大部分植物在极端温度条件下活性降低甚至死亡，植物活性降低除污效能也会随之降低，植物死亡后的残骸不及时清理便也会导致堵塞；微生物在极端温度下活性及代谢速率同样会降低或变慢，导致污染物得不到及时去除，造成其在基质中大量聚积并导致厌氧环境加剧，最后加剧堵塞程度。
[0003]因此，及时观测湿地系统堵塞程度，对于采取防止措施、保证湿地水处理效能、稳定及降低能耗、以及保证下游水体生态健康具有重要意义。目前常用的湿地系统堵塞检测技术有渗透系数法、示踪法、数值模型法等。这些方法均可有效判断湿地系统堵塞程度，但对于大型湿地系统，各位置水力条件不同，即导致不同区域不同深度堵塞程度也不同。如果一概判断湿地整体堵塞与否，对于后续制定并实施防治措施不利，且会加大防治难度及增加工作量。所以，开发方便、快捷、有效且具有靶向定位的检测技术对于跟踪检测湿地系统动态堵塞情况及准确判断堵塞位置十分必要。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，以准确判断人工湿地系统的堵塞位置和堵塞程度。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，包括以下步骤：
[0007]在人工湿地中，间隔预设距离，预埋多根侧壁开孔的管道，相邻管道相互平行；
[0008]在各管道中每间隔预设深度布置测试点，以其中一根管道中的测试点为基准测试点，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的初始电阻，根据测试点与对应基准测试点之间的距离和初始电阻，获得对应的初始电阻率；
[0009]间隔预设时间，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的当前电阻，并根据测试点与对应基准测试点之间的距离和当前电阻，获得对应的当前电阻率；
[0010]对比初始电阻率和当前电阻率，判断人工湿地的堵塞位置和堵塞程度。
[0011]优选的，所述预设距离为相邻管道之间的距离，所述预设距离在5cm～9cm之间。
[0012]优选的，所述在各管道中每间隔预设深度布置测试点是沿各管道长度方向每间隔预设深度布置测试点，预设深度在3cm～7cm之间。
[0013]优选的，所述预设时间至少为60天。
[0014]优选的，在测试初始电阻或当前电阻时，人工湿地为饱和流状态。
[0015]优选的，所述初始电阻率采用公式Ⅰ计算获得：
[0016][0017]式Ⅰ中，ρ
初
表示测试点与对应基准测试点之间的初始电阻率，单位为Ω/m；R
初
表示测试点与对应基准测试点之间的初始电阻，单位为Ω；L表示测试点与对应基准测试点之间的距离，单位为m。
[0018]优选的，所述当前电阻率采用公式Ⅱ计算获得：
[0019][0020]式Ⅱ中，ρ
当
表示测试点与对应基准测试点之间的当前电阻率，单位为Ω/m；R
当
表示测试点与对应基准测试点之间的当前电阻，单位为Ω；L表示测试点与对应基准测试点之间的距离，单位为m。
[0021]优选的，对比初始电阻率和当前电阻率，判断人工湿地的堵塞位置和堵塞程度，具体包括：
[0022]采用Origin软件将初始电阻率和当前电阻率转换成彩色填充图，通过颜色分布判断人工湿地的堵塞位置，通过颜色深度判断人工湿地的堵塞程度。
[0023]优选的，所述管道沿与水平面垂直的方向布置在所述人工湿地中。
[0024]优选的，采用万用表测量获得所述初始电阻和当前电阻。
[0025]本专利技术的有益效果：
[0026]本专利技术的人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，首先，通过在人工湿地中插入((预埋)侧壁开孔的垂直管将湿地横向平均分成等距若干部分，以其中一个管道为基准管，采用万用表的正电极固定在基准管道中，负电极逐一在其他管道中移动，以测试在不同深度时，基准管道与其他管道之间的电阻值，并根据正负点极距离计算电阻率，测试结果即为湿地系统中不同距离不同深度的电阻率值；然后，将得到的不同距离、不同深度的电阻率值导入Origin软件中，并转换成可视化的彩色填充图，即可直观的观察人工湿地系统堵塞位置和堵塞程度。本专利技术的监测方法能方便快捷且准确靶向定位人工湿地系统中的堵塞位置和堵塞程度，可实现人工湿地系统堵塞程度的动态检测，及时发现堵塞问题并采取防治措施，保证人工湿地系统的稳定长期运行，在污水处理
，具有推广应用价值。
附图说明
[0027]图1为测试人工湿地电阻的结构示意图；
[0028]图2为初始电阻率导入Origin软件中的结果图；
[0029]图3为当前电阻率导入Origin软件中的结果图；
[0030]图4为初始电阻率转换成彩色填充图的结构示意图；
[0031]图5为人工湿地系统运行60天后的电阻率分布图；
[0032]图6为人工湿地系统运行370天后的电阻率分布图；
[0033]其中，1
‑
人工湿地；2
‑
管道；3
‑
万用表，31
‑
正电极，32
‑
负电极。
具体实施方式
[0034]以下将参照附图和优选实施例来说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本专利技术，而不是为了限制本专利技术的保护范围。
[0035]实施例
[0036]如图1所示，一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，包括以下步骤：
[0037]S1、在人工湿地1中，每间隔预设距离，沿与水平面垂直的方向预埋侧壁开孔的管道2，相邻管道2呈相互平行关系，本实施例中，人工湿地1的基质包括A：砾石和B：细沙；人工湿地1包括预设距离在5cm～9cm之间，管道2可采用玻璃管或塑料管等；
[0038]S2、在每根管道中每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：在人工湿地中，间隔预设距离，预埋多根侧壁开孔的管道，相邻管道相互平行；在各管道中每间隔预设深度布置测试点，以其中一根管道中的测试点为基准测试点，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的初始电阻，根据测试点与对应基准测试点之间的距离和初始电阻，获得对应的初始电阻率；间隔预设时间，基于相同深度，测试其余管道中的测试点与对应基准测试点之间的当前电阻，并根据测试点与对应基准测试点之间的距离和当前电阻，获得对应的当前电阻率；对比初始电阻率和当前电阻率，判断人工湿地的堵塞位置和堵塞程度。2.根据权利要求1所述的人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，其特征在于，所述预设距离为相邻管道之间的距离，所述预设距离在5cm～9cm之间。3.根据权利要求1所述的人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，其特征在于，所述在各管道中每间隔预设深度布置测试点是沿各管道长度方向每间隔预设深度布置测试点，预设深度在3cm～7cm之间。4.根据权利要求1所述的人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，其特征在于，所述预设时间至少为60天。5.根据权利要求1所述的人工湿地堵塞位置和程度的监测方法，其特征在于，在测试初始电阻或当前电阻时，人工湿地为饱和流状态。6.根据权利要求1所述的人工湿地堵塞位置和程度...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祥宇，陈一，何强，刘涛，郭富成，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：