CN208732734U - 一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置。预埋多监测杆的堵塞原位监测装置包括有布水区、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的预埋多监测杆的堵塞原位监测装置中固定安装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。本实用新型针对预埋多监测杆的堵塞原位监测装置堵塞区域的监测，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。
Description
技术领域
本实用新型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装置。
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，本实用新型设计了一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置，通过在装置中设计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
本实用新型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、堵塞监测准确装置，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。
本实用新型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。
本实用新型是这样实现的：
一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置，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、梭鱼草和菖蒲中的一种。
堵塞监测杆安装有如下要求：堵塞监测杆之间的间距根据装置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。
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。
然后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。
如果主体填料区没有发生堵塞，各部分电阻率特征相似，电阻率值差别不大，则认为是均匀电阻率；如果主体填料区出现堵塞，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，此时电阻率分布在堵塞区域部分将升高，依此则能定位和监测装置中发生堵塞的位置，实现堵塞监测的目的。
本实用新型的有益效果是：本实用新型针对人工湿地堵塞区域的监测，可填补大中型人工湿地堵塞精确监测的空白。该装置通过推广，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。
附图说明
图1 为本实用新型实施例预埋多监测杆的堵塞原位监测装置结构示意图。
图中标记：1-布水区；2-主体填料区；3-水生植物；4-堵塞监测杆；5-导线；6-环状铜电极；7-集水区。
具体实施方式
以下仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。
实施例：
一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置，如图1所示，设有布水区1、主体填料区2、水生植物3、堵塞监测杆4、导线5、环状铜电极6和集水区7。
布水区1长×宽×高为6×0.2×1.2m；集水区7长×宽×高为6×0.2×1.2m；主体填料区2长×宽×高为12×6×1.2m；主体填料区2两侧分别为布水区1和集水区7，整个预埋多监测杆的堵塞原位监测装置表面积为72m2，主体填料区2中均匀分布有9根堵塞监测杆4，预埋的堵塞监测杆4离预埋多监测杆的堵塞原位监测装置边界为25cm，每根堵塞监测杆4上安装有10个环状铜电极6，环状铜电极6的间距为10cm，并分别用导线5连接；主体填料区2上方种植有水生植物3，水生植物3为美人蕉。
污水通过布水区1进入后，均匀流向主体填料区2，并使主体填料区2始终保持污水饱和状态。
首先把预埋多监测杆4的堵塞原位监测人工湿地一端的一根堵塞监测杆4上方的导线5连上电阻率测井仪器，电阻率测井仪器通过堵塞监测杆4上的环状铜电极6进行电阻率监测，监测方式采用应用地球物理中的对称四极装置电阻率测井方法。
然后依次把其它堵塞监测杆4上方的导线5连上电阻率测井仪器进行电阻率监测，直至完成所有9根电极的电阻率监测，最终实现整个预埋多监测杆的堵塞原位监测装置电阻率的监测测量。
最后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。
如果主体填料区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，则认为是均匀电阻率，电阻率三维影像图中无明显异常；如果主体填料区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，所以电阻率三维影像图中将出现高阻区域，依据高阻区域的位置能判断该区域发生堵塞。
为了更精确的对主体填料区2进行堵塞监测和定位，每隔4个月对预埋多监测杆的堵塞原位监测装置进行一次监测测量，根据监测数据变化判断堵塞是否发生；也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，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型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，均仍属本实用新型方案的保护范围。
Claims (1)
1.一种预埋多监测杆的堵塞原位监测装置，其特征在于预埋多监测杆的堵塞原位监测装置包括有布水区（1）、主体填料区（2）、水生植物（3）、堵塞监测杆（4）、导线（5）、环状铜电极（6）和集水区（7），在表面积大于50m2的预埋多监测杆的堵塞原位监测装置中固定安装6根以上的堵塞监测杆（4），每根堵塞监测杆（4）上安装环状铜电极（6），环状铜电极（6）间距5-10cm，并分别用导线（5）连接；主体填料区（2）上方种植有水生植物（3），所述水生植物（3）为美人蕉、芦苇、梭鱼草和菖蒲中的一种。
Priority Applications (1)
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2018
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