专利名称：一种水平潜流式人工湿地实验装置的制作方法
技术领域：
本发明属环境治理领域，涉及一种污水处理实验装置，尤其涉及一种水平潜流式人工湿地实验装置。
背景技术：
水是基础性的自然资源和战略性的经济资源。水资源在人类生活和社会经济发展及生态环境平衡中具有重要作用。我国是一个缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿 立方米，占全球水资源的6%，但人均只有2300立方米，仅为世界平均水平的1/4，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。到20世纪末,全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。而我国的现代化建设过程，却是以污染环境为代价，水污染现象尤其严重。目前我国的七大水系的197条河流408个监测断面中，I III类，IV、V类和劣V类水质的比例分别为46 %、28 %和26 %;湖泊普遍遭到污染，几大湖泊中，75 %以上的湖泊水体富营养化；97 %的城市地下水受到不同程度的污染，40%的城市地下水污染有逐年加重的趋势；中国近岸海域污染状况仍未得到改善，局部水域污染严重，远海海域水质持续保持良好状况。全海域未达到清洁海域水质标准(第一类海水水质标准)的面积约14. 9万平方千米，比2005年增加约1.0万平方千米，严重污染(劣四类)海域面积达2. 9万平方千米。由些可见，水的问题对我国经济社会可持续发展的限制、对人民健康和社会稳定的潜在威胁已越来越明显。因此，对水的净化与回用已经成为可持续发展的关键问题之一。生物处理，即利用微生物和植物在其生命活动过程中对有机质和营养元素的生理需求，人为地在一种水体中培育有益生物来净化水质，湿地作为天然的的生物处理系统，具有强大地生态功能。与常规的污水处理系统相比，湿地技术更廉价、更易操作和更能长久维持，而且几乎不需要消耗化石燃料和化学药品。人工湿地比天然湿地污水处理提供了更好的机会，因为人工湿地部分采取了人为控制措施，从而可以优化系统去除BOD、C0D、营养元素和细菌性污染物的性能。它不仅可以为昆虫和其他动物提供生境，也可以作为一种美学景观，而且可以最大限度地进行水力条件的控制和湿地植物的管理。
发明内容
解决的技术问题本发明的目的是提供一种水平潜流式人工湿地实验装置，该实验装置效率闻，成本低廉、可重复使用。技术方案一种水平潜流式人工湿地实验装置，包括屋脊型结构的支架，支架自下而上排布有循环管单元，所述每一循环单元包括两个主管，主管一端为进水口，另一端为出水口，顶部开设有一组孔，所述进水口设于主管端面的上沿，出水口设于主管端面的下沿，各循环单元的主管进水口之间和除底层循环管单元之外的出水口之间通过副管连通，上层循环单元的主管出水口与下层循环单元的连接主管进水口的副管连通，连通管道的两端分别设有一个阀门；其中，顶层循环管单元连接主管进水口的副管上设有一个阀门，同时主管进水口分别设有流量计，底层循环管单元的出水口分别设有阀门，中间各层循环单元中，连接主管进水口的副管上设有两个阀门，阀门之间的管路上设有流量计，流量计通过三通管与副管连接；连接各循环单元的主管出水口副管上设有一个阀门和一个三通管，三通管的出水端设有阀门。所述循环管单元为5个。所述主管顶部开设 有孔间距相等的10个孔。所述主管的管道底部铺基质，孔洞上安装外径IOmm上部无盖网状杯状体，杯状体内填充基质。有益效果
本发明采用立体式结构，有效地利用空间；循环管间通过阀门巧妙地组合在一起，通过阀门的开闭，使整套设备用途多样化，实现一套设备多样用途；本设备使人工湿地可以再实验室进行运转，可以有效排除自然条件对实验的干扰，并使实验操作灵巧简单化，并实现了实验的经济化。结构上有五组循环管构成，各组循环管间互相连接，可以依照实验设计，通过阀门的开闭可以使主实验管道(200mmPVC管)组成不同的并联或串联组合；主实验管道上所开孔洞栽培植物，依据管道数目和分布，以及孔洞数目，可以依实验调整植物种类、植物分布以及植物间间距；主实验管道底部铺基质、孔洞上安装外径IOmm上部无盖网状杯状体，杯状体内填充基质，可以依实验调整基质种类构成。
图I为本发明的主管进水口一侧的结构示意图，I-主管，2-流量计，3-阀门，4-连通管道，5-副管；
图2为本发明的主管出水口一侧的结构示意 图3为本发明的主管的横截面结构示意图，左端为进水口，右端为出水口，6-孔。
具体实施例方式实施例I :
一种水平潜流式人工湿地实验装置，包括屋脊型结构的支架，支架自下而上排布有5个循环管单元，所述每一循环单元包括两个主管I，主管一端为进水口，另一端为出水口，顶部开设有孔间距相等的10个孔6，主管的管道底部铺基质，孔洞上安装外径IOmm上部无盖网状杯状体，杯状体内填充基质。所述进水口设于主管端面的上沿，出水口设于主管端面的下沿，各循环单元的主管进水口之间和除底层循环管单元之外的出水口之间通过副管5连通，上层循环单元的主管出水口与下层循环单元的连接主管进水口的副管连通，连通管道4的两端分别设有一个阀门；其中，顶层循环管单元连接主管进水口的副管上设有一个阀门3，同时主管进水口分别设有流量计，底层循环管单元的出水口分别设有阀门，中间各层循环单元中，连接主管进水口的副管上设有两个阀门，阀门之间的管路上设有流量计，流量计通过三通管与副管连接；连接各循环单元的主管出水口副管上设有一个阀门和一个三通管，三通管的出水端设有阀门。具体来说，所述循环管单元的管材为PVC材质，循环管单元包括两根直径
200mmPVC管和两根直径50_PVC管，两根200_PVC管两端分别罩200变110补心、110变50补心,并分别与两根50mmPVC管通过90° 50mm弯头连接,构成一个循环管。入水端靠近50mmPVC管与200mmPVC管连接处，分别安装两 个PVC32球阀，两个阀门之间安装一个2L流量计；出水端靠近连接处分别接两个PVC32球阀，两个阀门之间接一三通管，三通管上安装一个PVC32球阀，球阀后接50变32大小头。每层循环管两根200mmPVC管上侧分别开10个直径IOOmm孔。上层循环管出水端每侧90。50mm弯头与PVC32球阀间安装一个50三通，下层循环管入水端每侧90° 50mm弯头与PVC32球阀间安装一个50三通，同侧上下层50三通通过45 ° 50mmPVC弯头和50mmPVC连接。
权利要求
1.一种水平潜流式人工湿地实验装置，其特征在于包括屋脊型结构的支架，支架自下而上排布有循环管单元，所述每一循环单元包括两个主管(I )，主管一端为进水口，另一端为出水口，顶部开设有一组孔(6)，所述进水口设于主管端面的上沿，出水口设于主管端面的下沿，各循环单元的主管进水口之间和除底层循环管单元之外的出水口之间通过副管(5)连通，上层循环单元的主管出水口与下层循环单元的连接主管进水口的副管连通，连通管道(4)的两端分别设有一个阀门；其中，顶层循环管单元连接主管进水口的副管上设有一个阀门(3)，同时主管进水口分别设有流量计，底层循环管单元的出水口分别设有阀门， 中间各层循环单元中，连接主管进水口的副管上设有两个阀门，阀门之间的管路上设有流量计，流量计通过三通管与副管连接；连接各循环单元的主管出水口副管上设有一个阀门和一个三通管，三通管的出水端设有阀门。
2.根据权利要求I所述的一种水平潜流式人工湿地实验装置，其特征在于所述循环管单元为5个。
3.根据权利要求I或2所述的一种水平潜流式人工湿地实验装置，其特征在于所述主管顶部开设有孔间距相等的10个孔。
4.根据权利要求3所述的一种水平潜流式人工湿地实验装置，其特征在于所述主管的管道底部铺基质，孔洞上安装外径IOmm上部无盖网状杯状体，杯状体内填充基质。
全文摘要
一种水平潜流式人工湿地实验装置，包括屋脊型结构的支架，支架自下而上排布有循环管单元，所述每一循环单元包括两个主管，主管一端为进水口，另一端为出水口，顶部开设有一组孔，所述进水口设于主管端面的上沿，出水口设于主管端面的下沿，各循环单元的主管进水口之间和除底层循环管单元之外的出水口之间通过副管连通，上层循环单元的主管出水口与下层循环单元的连接主管进水口的副管连通，连通管道的两端分别设有一个阀门。本发明根据直接取用的原始污水或人工配置的模拟污水的理化性质，通过人为调控组合微生物、水生植物以及底质基质，从而优化污水处理机能。
文档编号C02F3/32GK102976493SQ20121050570
公开日2013年3月20日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者隆小华, 刘元瑞, 臧旸, 刘兆普 申请人:南京农业大学