专利名称：一种跌跃式薄水层人工湿地复氧槽的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及环境保护技术、污废水处理技术，具体涉及一种跌跃式薄水层人
工湿地复氧槽。
背景技术：
人工湿地进行污水净化的研究始于70年代末发展起来的一种废水处理新技术，其特点在于投资省、成本低、处理效果好、维护简单和运行方便，比较适合水量较小，水质波动小，管理水平不高的村镇污水处理。溶解氧不足是制约人工湿地处理效率的重要因素，传统的人工湿地中溶解氧主要 来自大气自然复氧、植物根系泌氧和污水携带的氧。在污水处理中大部分的微生物都属好氧性，因此在缺氧条件下，生物不能进行正常有氧呼吸，因此充足的溶解氧是提高人工湿地净化效率的有效途径。人工湿地中常规复氧技术包括曝气充氧、跌水复氧和沟槽复氧等。曝气复氧具有快速、高效、简便易行的特点，但需要消耗大量的能量；跌水复氧，是一种有效的自然充氧方式，但需要较大的地势落差，在具有一定坡度的地方比较适用；一般复氧沟槽复氧能耗低，但复氧效果不能保证。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，它结构简单、高效、节能和成本低，能解决现有技术复氧效果低、耗能高、水头损失大等问题。本实用新型所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，包括复氧槽床体，复氧槽床体沿长度方向具有坡度，所述复氧槽床体内从进水口到出水口设置有多个导流板，所述导流板之间依次首尾相连在一起，所述导流板的前段为向下的曲面，其后段为向上的曲面，且导流板的前段高于后段。所述导流板的前段包括前搭接边和第一导流段，其后段包括第二导流段、第三导流段和后搭接边，所述第一导流段为向下的平滑曲面，第二导流段为向上的平滑曲面，第三导流段由至少两个向上的折面构成，第一导流段与第三导流段通过第二导流段光滑过渡，且第一导流段的前端高于第三导流段的后端。首级导流板的前搭接边搭接在复氧槽床体的进水口，非首级导流板的前搭接边搭接在前一级导流板的后搭接边的下方，末级导流板的后搭接边搭接在复氧槽床体的出水口，防止水流泄漏。所述第三导流段从前端到后端依次由向上的第一折面、第二折面和第三折面构成，第一折面与水平面的夹角CI1为锐角，第二折面与水平面的夹角CI2为锐角，第三折面与水平面的夹角α 3为锐角，且α I > α 2 > α 3，相邻两个折面形成的棱角能够有效地加强水流紊动。进一步，所述第一导流段的水平方向长度SL1，第二导流段和第三导流段的水平方向长度之和SL2，且L1 >L2。[0010]进一步，所述第一导流段的水平方向长度SL1，第二导流段和第三导流段的水平方向长度之和为L2，且L1 :L2=4:1。进一步，所述导流板的第一导流段的前端相对于第三导流段的后端的坡降为
O.7% 2%。进一步，所述复氧槽床体沿长度方向的坡度为O.7% 2%。所述导流板与复氧槽床体等宽，相邻两个导流板的搭接长度至少为O.05m，减少水流泄漏。所述复氧槽床体为素混凝土，承载导流板。所述导流板采用陶土烧制或塑料成型，表面粗糙，以便引起水流紊动。跌跃式薄水层人工湿地复氧槽自然复氧过程如下污水经进水口进入复氧槽床体，形成约5 20mm厚薄水层，薄水层进入首级导流板。污水沿导流板的第一导流段的平滑曲面下降，污水流速加大；之后，污水靠惯性经导流板的第二导流段、第三导流段发生水跃进入下一个导流板，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积。复氧槽床体内有多个导流板，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加，最后达到复氧要求，经过出水口进入人工湿地的主体部分。湿地内通过间隔设置本跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，间隔多次复氧，有助于提高脱氮效果，并最大程度减少湿地内有机物的残留，延长湿地的使用寿命。本实用新型的有益效果I、结构简单，制作、安装都非常的方便，无需增加外界能源且水头损失较小。2、在整个复氧过程中，当污水进入后，仅需在重力和惯性的作用下就能在导流板中完成水跃进入到下一个导流板，无需增加外界能源并且水头损失较小。在整个水跃过程中，污水主要依靠导流板的结构来完成水跃，对人工湿地的地势落差要求不高。另外，导流板粗糙的表面和第三导流段的棱角也加强了水流的紊动。从而每一次水跃，都大大增加了污水和空气的接触面积，有效地解决了人工湿地主体缺氧的问题，有利于污染物的降解。3、复氧槽可根据实际情况沿着湿地流程间隔设置，使人工湿地主体呈现有氧-厌氧-缺氧-有氧-厌氧-缺氧的循环状态，有助于滋生不同功能的微生物种群，从而提高了人工湿地污染物处理效果。
图I是本实用新型的结构示意图；图2是导流板的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。如图I所示的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，包括复氧槽床体1，复氧槽床体I沿长度方向的坡度为O. 7%，在复氧槽床体I内设置有与复氧槽床体I等宽的多个导流板2。方便建筑施工，复氧槽床体I采用素混凝土。如图2所示，导流板2从前端到后端依次由前搭接边21、第一导流段22、第二导流段23、第三导流段和后搭接边27构成。第一导流段22为向下的平滑曲面，第二导流段23为向上的平滑曲面，第三导流段从前端到后端依次由第一折面24、第二折面25和第三折面26构成，第一折面24、第二折面25和第三折面26均向上设置，第一折面24与水平面的夹角α I为锐角，第二折面25与水平面的夹角α 2为锐角，第三折面26与水平面的夹角α 3为锐角，且a i > α 2 > α 3。第一导流段22与第三导流段通过第二导流段23光滑过渡，第一导流段22的前端高于第三导流段的后端，且第一导流段22的前端相对于第三导流段的后端的坡降为O. 7%。第一导流段22的水平方向长度为L1，第二导流段23和第三导流段的水平方向长度之和为L2，且L1 :L2=4:1。导流板2材质采用陶土烧制或塑料成型，表面粗糙，以便引起水流紊动。 如图I所示，首级导流板2的前搭接边21搭接在复氧槽床体I的进水口 11，非首级导流板2的前搭接边21搭接在前一级导流板2的后搭接边27的下方，相邻两个导流板2的搭接长度为O. 05m，末级导流板2的后搭接边27搭接在复氧槽床体I的出水口 12。跌跃式薄水层人工湿地复氧槽自然复氧过程如下污水经进水口 11进入复氧槽床体1，形成约5 20mm厚薄水层，薄水层进入首级导流板2。污水沿导流板2的第一导流段22的平滑曲面下降，污水流速加大；之后，污水靠惯性经导流板2的第二导流段23、第三导流段发生水跃进入下一个导流板2，在整个过程中水流发生一次水跃，并加强了水流紊动，大大增加水流和空气接触面积。复氧槽床体I内有多个导流板2，污水依次经过多次水跃，溶氧量逐渐增加，最后达到复氧要求，经过出水口 12进入人工湿地的主体部分。湿地内通过间隔设置该跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，间隔多次复氧，有助于提高脱氮效果，并最大程度减少湿地内有机物的残留，延长湿地的使用寿命。上述跌跃式薄水层人工湿地复氧槽的复氧槽床体I的坡度还可为I. 3%或2% ;导流板2第一导流段22的前端相对于第三导流段的后端的坡降还可为I. 3%或2%，一般将复氧槽床体I的坡度同第一导流段22的前端相对于第三导流段的后端的坡降保持一致。相邻两个导流板2的搭接长度根据具体需要，可增加搭接的长度。
权利要求1.一种跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，包括复氧槽床体(I)，复氧槽床体沿长度方向具有坡度，其特征在于所述复氧槽床体内从进水口到出水口设置有多个导流板(2)，所述导流板之间依次首尾相连，所述导流板的前段为向下的曲面，其后段为向上的曲面，且导流板的前段高于后段。
2.根据权利要求I所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述导流板之间依次首尾搭接；所述导流板(2)的前段包括前搭接边(21)和第一导流段(22)，其后段包括第二导流段(23)、第三导流段和后搭接边(27)，所述第一导流段为向下的平滑曲面，第二导流段为向上的平滑曲面，第三导流段由至少两个向上的折面构成，第一导流段与第三导流段通过第二导流段光滑过渡，且第一导流段的前端高于第三导流段的后端。
3.根据权利要求2所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于首级导流板(2)的前搭接边(21)搭接在复氧槽床体(I)的进水口( 11 )，非首级导流板的前搭接边搭接在前一级导流板的后搭接边(27)的下方，末级导流板的后搭接边搭接在复氧槽床体的出水口(12)。
4.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述第三导流段从前端到后端依次由向上的第一折面(24)、第二折面(25)和第三折面(26)构成，第一折面与水平面的夹角h为锐角，第二折面与水平面的夹角Ci2为锐角，第三折面与水平面的夹角α 3为锐角，且a i > α 2 > α 3。
5.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述第一导流段(22)的水平方向长度为L1，第二导流段(23)和第三导流段的水平方向长度之和为1^2，曰.Li1^2 ο
6.根据权利要求5所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述第一导流段(22)的水平方向长度为L1，第二导流段(23)和第三导流段的水平方向长度之和为L2，且L1 L2=4:10
7.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述导流板(2)的第一导流段(22)的前端相对于第三导流段的后端的坡降为O. 7% 2%。
8.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述复氧槽床体(I)沿长度方向的坡度为O. 7% 2%。
9.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述导流板(2)与复氧槽床体(I)等宽，且相邻两个导流板(2)的搭接长度至少为O. 05m。
10.根据权利要求2或3所述的跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，其特征在于所述复氧槽床体(I)为素混凝土，所述导流板(2)采用陶土烧制或塑料成型。
专利摘要本实用新型公开一种跌跃式薄水层人工湿地复氧槽，包括复氧槽床体，复氧槽床体沿长度方向具有坡度，所述复氧槽床体内从进水口到出水口设置有多个导流板，所述导流板依次首尾相连在一起，所述导流板的前段为向下的曲面，其后段为向上的曲面，且导流板的前段高于后段。结构简单，高效，制作安装方便，无需增加外界能源且水头损失较小，有效地解决了人工湿地主体缺氧的问题。
文档编号C02F3/34GK202449919SQ20122006894
公开日2012年9月26日 申请日期2012年2月29日 优先权日2012年2月29日
发明者朱林海, 王帅, 翟俊, 肖海文 申请人:重庆大学