基质类型和粒径对垂直潜流人工湿地堵塞效应的研究

为了探讨基质类型和基质粒径对潜流人工湿地堵塞的作用,选取了两种具有不同内部结构的基质,并将其按照不同粒径类别,填充入垂直潜流湿地实验模拟系统中。系统运行过程中,定期对各个系统填充基质的孔隙度和渗透系数进行监测。结果表明,基质的初始孔隙度由填充基质间孔隙和基质内部孔隙决定,粒径越大,基质间孔隙越大,内部多孔结构的基质孔隙度要高于相同粒径的内部非多孔结构的基质。基质的初始渗透系数主要取决于基质间的孔隙,受基质内部的微孔隙影响很小。湿地系统稳定运行下,基质孔隙度随着运行时间而减小,二者的线性拟合结果较好(R~2为0.69~0.97),内部多孔结构基质的孔隙度减小速率高于相同粒径的内部非多孔结构基质。基质的渗透系数随着时间的变化取决于基质粒径,与基质内部是否为多孔结构无关。基质粒径大于5 mm的人工湿地模拟系统,基质渗透系数随着时间先增大,在第25天附近达到峰值,然后急剧减小;基质粒径小于5 mm的人工湿地模拟系统,渗透系数缓慢减小。