[實用新型]一種人工濕地基質(zhì)樣品原位收集與參數(shù)監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720196023.3
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206504884U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 賀鋒;黃濤;吳振斌;張義;武俊梅;周巧紅;徐棟
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院水生生物研究所
• 主分類號: G01N1/02
• 分類號: G01N1/02;G01N27/00;C02F3/32
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所42001
• 代理人: 王敏鋒

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及水環(huán)境治理領(lǐng)域，更具體涉及一種人工濕地基質(zhì)樣品收集與濕地參數(shù)監(jiān)測裝置，適用于人工濕地運行過程中基本環(huán)境參數(shù)的監(jiān)測，并能作為人工濕地基質(zhì)樣品的技術(shù)方法。

背景技術(shù)

人工濕地作為一種新型的污水處理工藝，主要通過生物、物理、化學(xué)的三重協(xié)同作用降解輸入的污染物，自1990年推廣以來，全國各地建立了大大小小不同流態(tài)的人工濕地，在湖泊水體凈化、面源污染控制、城鎮(zhèn)污水處理及回用、景觀水體等方面應(yīng)用廣泛。

人工濕地在工程、生態(tài)效應(yīng)方面取得了巨大的成功，但由于人工濕地各組成部分選擇多，且性能不一，所需處理污水來源成分復(fù)雜，使對于其轉(zhuǎn)化降解污染物機理的研究，仍處于“黑箱”階段，并沒有完善的理論解釋其運行機制。具體來講，人工濕地三大組成部分，植物、基質(zhì)、微生物在整個微生物轉(zhuǎn)化降解過程中，對于不同污水類型，所起作用也不盡相同，這進一步加大研究難度。然而，具體到由微生物作用主導(dǎo)的某一種污染物降解類型，如含氮有機物，其功能微生物脫氮途徑研究是可以結(jié)合現(xiàn)有分子生物技術(shù)完成的，其降解途徑是可以揭示的，這有助于我們加深對人工濕地運行機制的理解。

此外，人工濕地隨著運行年限的增加，由于物理作用截留的顆粒物增加，植物殘體腐殖化作用，會經(jīng)歷3個階段：①運行初期，人工濕地運行良好，填料表面和孔隙內(nèi)部聚集固體顆粒，形成局部厭氧微環(huán)境，濕地滲透能力、降解污染物能力正常。②運行中期，隨著厭氧區(qū)胞外聚合物積累，厭氧加速，此時基質(zhì)孔隙出現(xiàn)可干化消除的堵塞現(xiàn)象，人工濕地滲透能力、降解能力與初期相比有所下降。③運行后期，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，形成大粒徑團狀累積物，加速填料孔隙堵塞。此時，人工濕地滲透能力、降解能力最差，所形成的是難以通過干化、藥物處理消除的永久性堵塞物。

當(dāng)前業(yè)界對人工濕地研究側(cè)重于凈化效率，而由于人工濕地建成后不宜進行開挖式取樣，取樣方法的不當(dāng)增大了對其機理研究和內(nèi)部堵塞狀態(tài)監(jiān)測的難度。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)，無法用來采集濕地不同深度基質(zhì)樣品。已有的預(yù)埋式一體取樣裝置，由于一體式埋管的整體性，無法保證方法對埋體中其他深度基質(zhì)的干擾，且往往因取了某一深度基質(zhì)樣品，造成埋管中該部分下陷，該取樣點被高層基質(zhì)填充；下一次所取樣品實際為來自高層下陷的基質(zhì)，造成分析測定結(jié)果的失真。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的是在于提供了一種人工濕地基質(zhì)樣品原位收集與參數(shù)監(jiān)測的裝置，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能在原位實時進行人工濕地基本環(huán)境參數(shù)監(jiān)測，準(zhǔn)確收集不同深度的基質(zhì)樣品，且不影響下一次取樣準(zhǔn)確性，并對堵塞狀態(tài)進行適當(dāng)?shù)姆治觯哉莆諠竦剡\行狀況，采取防治措施，延長人工濕地使用壽命。

為解決以上技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種人工濕地基質(zhì)樣品原位收集與參數(shù)監(jiān)測裝置，由DN140PVC外筒、8mm布水孔、DN160PVC底座套筒、底座固定螺絲、7×90尼龍?zhí)畛浯M成。其特征在于：DN160PVC底座套筒通過底座固定螺絲固定于DN140PVC外筒底部，DN160PVC底座套筒則為裝置的底部，起穩(wěn)定裝置的作用。而DN140PVC外筒內(nèi)則為放置尼龍?zhí)畛浯闹黧w，整個裝置預(yù)埋于濕地之后，將裝滿基質(zhì)的尼龍?zhí)畛浯胖糜贒N 140PVC外筒之中，DN140PVC外筒上設(shè)有布水孔，水流通過DN140PVC外筒上的8mm布水孔進入其中。

所述的尼龍?zhí)畛浯赡退釅A、耐腐蝕的尼龍袋做成，根據(jù)濕地所用基質(zhì)粒徑大小，及監(jiān)測所需取樣次數(shù)確定填充袋大小，一般情況，尼龍?zhí)畛浯鼮閷?～7cm，長90～100cm的長條狀；其孔徑為40～100目。所述的底座套筒、外筒可由普通PVC管做成，所述的外筒外徑100～160cm，高90～100cm，所述的底座套筒內(nèi)徑略大于外筒即可，一般為110～180cm，高10～15cm，可在內(nèi)筒放置6～8個上述尺寸大小的尼龍?zhí)畛浯Ｋ鐾馔舶疵坊ú键c打孔，小孔均勻布滿筒體，其孔徑根據(jù)需求確定，便于裝置透水。一般情況，筒壁均勻間隔0.9～1.1cm開孔，孔徑4～8mm。

所述的尼龍?zhí)畛浯c外筒間隙可方便插入水質(zhì)測量電極，能實時監(jiān)測人工濕地理化參數(shù)。取樣時從運行濕地中取出填充袋即可，保證每次取樣都互無干擾；且采樣袋可洗干凈后重復(fù)使用。所述裝置可作為監(jiān)測到人工濕地堵塞時施加藥劑的容器。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：