一種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及水環(huán)境治理領(lǐng)域，更具體涉及到一種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝置，適 合人工濕地運(yùn)行過(guò)程中基本環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測(cè)，并能作為人工濕地堵塞物的收集裝置，以及 作為調(diào)整濕地運(yùn)行條件時(shí)施加增效劑的容器，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)人工濕地堵塞，并應(yīng)對(duì)人工濕 地堵塞時(shí)能及時(shí)實(shí)施防治措施。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工濕地是人為設(shè)計(jì)的類似自然濕地的一種污水處理工藝，利用濕地生態(tài)系統(tǒng)中 生物、物理、化學(xué)的三重協(xié)同作用，通過(guò)水生植物、微生物和濕地基質(zhì)3個(gè)主要部分在湖泊水 體凈化、面源污染控制、城鎮(zhèn)污水處理及回用、景觀水體補(bǔ)充等有著廣泛的應(yīng)用。
[0003] 人工濕地運(yùn)行時(shí)，由于管理不善，會(huì)出現(xiàn)不同程度的堵塞。人工濕地堵塞一般經(jīng)歷 3個(gè)階段:①運(yùn)行初期，填料表面和孔隙內(nèi)部開(kāi)始聚集固體顆粒，形成局部厭氧微環(huán)境，濕地 滲透能力開(kāi)始下降。②運(yùn)行中期，厭氧區(qū)胞外聚合物不斷積累，厭氧加速，此時(shí)適當(dāng)?shù)母苫?處理可消除暫時(shí)性堵塞。③堵塞后期，細(xì)微黏土粒子與許多固體顆粒形成致密的不透水層， 胞外聚合物不斷凝聚并吸附懸浮或膠體狀底物，形成大粒徑團(tuán)狀累積物，加速填料孔隙堵 塞。最終基質(zhì)層的孔隙被完全堵塞，此時(shí)形成的堵塞很難通過(guò)干化處理等操作消除，是一種 永久性的堵塞。
[0004] 人工濕地堵塞后往往引發(fā)惡臭、惡化運(yùn)行環(huán)境，雍水還阻隔氧氣向基質(zhì)層內(nèi)擴(kuò)散， 進(jìn)而降低污染物的去除效果，出水指標(biāo)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，削弱了濕地的凈化功能，縮短了濕 地的運(yùn)行壽命。人工濕地堵塞后，常采取更換基質(zhì)或反沖洗等方法，但這些措施工程量較 大，花費(fèi)高，若能在濕地開(kāi)始出現(xiàn)堵塞趨勢(shì)時(shí)，及時(shí)采取適當(dāng)措施，則可避免堵塞。因此，全 面監(jiān)測(cè)人工濕地運(yùn)行狀況，及時(shí)調(diào)整運(yùn)行條件，對(duì)及時(shí)防治堵塞十分必要。
[0005] 當(dāng)前人工濕地側(cè)重的是水質(zhì)監(jiān)測(cè)，忽略了濕地堵塞物的監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致濕地運(yùn)行信息 不夠全面。而目前很多濕地堵塞物監(jiān)測(cè)時(shí)的采樣方法對(duì)人工濕地基質(zhì)進(jìn)行了破壞，且沒(méi)有 放在原位，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。常用的采泥器、采水器因濕地基質(zhì)不同于泥水的流體性質(zhì)，無(wú)法 用來(lái)采集濕地堵塞物。這些問(wèn)題導(dǎo)致人工濕地運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)堵塞方法不健全，運(yùn)行信息不全 面，因此很難控制人工濕地堵塞的發(fā)展趨勢(shì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝 置，該裝置能實(shí)時(shí)進(jìn)行人工濕地基本環(huán)境參數(shù)的原位監(jiān)測(cè)，并收集不同深度的堵塞物，對(duì)堵 塞物進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治瞿芙∪珴竦剡\(yùn)行信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵塞并能防患未然，可延長(zhǎng)人工濕地 的使用壽命。
[0007] 為實(shí)現(xiàn)以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案：
[0008] -種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝置，它由內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒、基質(zhì)、外筒、不 銹鋼固定螺紋棒、不銹鋼片、固定螺母、提柄、吊環(huán)固定螺母、內(nèi)筒、固定透水板組成，其連接 關(guān)系是：內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒底部分別固定一塊固定透水板。內(nèi)中層筒正對(duì)齊內(nèi) 下層筒并置于其上，內(nèi)上層筒正對(duì)齊內(nèi)中層筒并置于其上，內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒3 部分組成內(nèi)筒。內(nèi)筒兩側(cè)由不銹鋼固定螺紋棒固定夾緊，在內(nèi)筒頂部和底部分別有不銹鋼 片連接不銹鋼螺紋棒固定夾緊內(nèi)筒，且底部的不銹鋼片中心有固定螺母將內(nèi)下層筒底部和 不銹鋼片固定。上部的不銹鋼片兩端用螺母與不銹鋼螺紋棒連接，中心有吊環(huán)螺母，吊環(huán)中 心可穿繩或插入木棒作為提柄。將內(nèi)筒的三個(gè)部分（內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒)裝填好 人工濕地基質(zhì)，然后按連接關(guān)系裝配好內(nèi)筒，再將裝配好的內(nèi)筒置于外筒正中間即可。
[0009]所述的內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒、外筒可由普通PVC管做成，所述的外筒外徑 24 - 26cm，高35 - 45cm，所述的內(nèi)筒可由三個(gè)PVC管箍做成，所述的內(nèi)筒為內(nèi)徑19 一 21cm，總 高30 - 40cm，所述的內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒三部分底部的固定透水板及內(nèi)筒、外筒 都均勻布滿小孔，孔徑根據(jù)需求確定，便于裝置透水，積累堵塞物。
[0010]所述的內(nèi)筒分內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒三部分，可方便拆卸及組合。
[0011] 所述的內(nèi)上層筒、內(nèi)中層筒、內(nèi)下層筒底部的固定透水板及內(nèi)筒、外筒筒壁都均勻 每隔0.9 - 1 · lcm打一小孔，孔徑4_8mm。
[0012] 所述的內(nèi)筒與外筒間隙可方便插入便攜式多參數(shù)水質(zhì)測(cè)量?jī)x電極，能進(jìn)行人工濕 地環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可健全濕地運(yùn)行信息，及時(shí)發(fā)現(xiàn)堵塞并加以防治。
[0013] 所述的內(nèi)筒和外筒壁都均勾布滿小孔，孔徑4-8mm，便于人工濕地堵塞物在水流及 基質(zhì)截留作用下積累，可收集人工濕地堵塞物，適當(dāng)對(duì)堵塞物進(jìn)行分析能為堵塞防治提供 全面信息。
[0014] 所述的內(nèi)筒可從運(yùn)行的濕地中提出觀察濕地內(nèi)部狀態(tài)而不破壞濕地，便于及時(shí)發(fā) 現(xiàn)并防治堵塞。
[0015] 所述的裝置可作為監(jiān)測(cè)到人工濕地堵塞時(shí)施加增效劑的容器，能便捷回收試劑。
[0016] -種監(jiān)測(cè)裝置在人工濕地堵塞中的應(yīng)用，其步驟是：
[0017] A、監(jiān)測(cè)裝置預(yù)埋，將外筒埋入預(yù)設(shè)點(diǎn)，可埋入濕地表層30-45cm處。將內(nèi)筒放在外 筒中間，裝置埋入后，要求濕地水位正好沒(méi)過(guò)裝置內(nèi)上層筒。
[0018] B、濕地監(jiān)測(cè)，根據(jù)需求，內(nèi)外筒間隙插入電極（市場(chǎng)上購(gòu)置，如Thermo Star A系 列便攜式多參數(shù)水質(zhì)測(cè)量?jī)x），實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)濕地運(yùn)行基本環(huán)境參數(shù)，如溶解氧、氧化還原電位、 pH等。
[0019] C、堵塞物收集，裝置埋入濕地一段時(shí)間(根據(jù)采樣頻率和時(shí)間確定)后，根據(jù)需求， 提出內(nèi)筒，擰開(kāi)上部的固定螺母，取下頂部的不銹鋼片，松開(kāi)兩側(cè)不銹鋼固定螺紋棒，拆開(kāi) 內(nèi)筒的三部分，用清水沖洗內(nèi)筒，洗液經(jīng)沉淀便為濕地堵塞物，將收集的堵塞物進(jìn)行分析。
[0020] D、調(diào)整濕地運(yùn)行條件，根據(jù)監(jiān)測(cè)指標(biāo)，采取緩解堵塞措施，如增強(qiáng)曝氧;若監(jiān)測(cè)到 堵塞趨勢(shì)的發(fā)展加劇，可施加濕地增效劑，如施加強(qiáng)化脫氮除磷的固定化細(xì)菌等，增強(qiáng)濕地 凈水作用;施加多糖酶和蛋白酶等加速降解堵塞物，以緩解堵塞，增大基質(zhì)孔隙率。
[0021] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0022] 該裝置方便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人工濕地，同時(shí)不會(huì)在監(jiān)測(cè)及采樣過(guò)程中對(duì)人工濕地基質(zhì)造 成破壞。根據(jù)監(jiān)測(cè)信息，調(diào)整濕地運(yùn)行條件時(shí)，該裝置作為施加人工濕地增效劑的容器，可 便捷回收增效劑，有利于人工濕地科學(xué)運(yùn)行。其主要有以下幾點(diǎn)：
[0023] 1、裝置內(nèi)外筒間隙便于插入電極，監(jiān)測(cè)基本環(huán)境參數(shù)，可實(shí)時(shí)掌握濕地運(yùn)行信息 且不用破壞濕地，便于及時(shí)調(diào)控濕地運(yùn)行條件，避免堵塞趨勢(shì)加劇。
[0024] 2、裝置便于收集濕地堵塞物。筒壁的小孔及內(nèi)筒可自由拆卸的特點(diǎn)，使得在收集 到堵塞物后，可直接用清水沖洗內(nèi)筒，得到的洗液經(jīng)沉淀便得堵塞物。收集的堵塞物進(jìn)行適 當(dāng)?shù)姆治鲇欣诒O(jiān)測(cè)信息的完善，便于采用更科學(xué)的防堵塞措施。
[0025] 3、監(jiān)測(cè)到堵塞趨勢(shì)的發(fā)展時(shí)，為避免濕地因堵塞的發(fā)展而使凈化功能削弱，裝置 可作為施加濕地增效劑的容器，起效后可及時(shí)撤離增效試劑，便于回收加入的試劑。
[0026] 4、能有效監(jiān)測(cè)并控制堵塞趨勢(shì)的發(fā)展。將制備的一種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)用 于A、B、C三處分別運(yùn)行了6、8、10年的垂直流人工濕地表層35cm進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)C處 濕地溶解氧為0.71mg/L，低于A處的2.37mg/L和B處的1.69mg/L。可能是C處的堵塞程度較 大，妨礙了濕地復(fù)氧。將在實(shí)施例中制備的裝置應(yīng)用于A、B、C三處濕地，收集到的堵塞物分 別是1 lg干物質(zhì)/m3基質(zhì)、27g干物質(zhì)/m3基質(zhì)、75g干物質(zhì)/m3基質(zhì)，證明C處濕地堵塞程度較 重。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為一種人工濕地堵塞監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2為一種人工濕地堵