用于人工湿地的均布布水基质填料结构的制作方法

1.本申请涉及污水处理的领域，尤其是涉及一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构。


背景技术：

2.人工湿地污水处理技术作为一种新型污水处理技术，具有投资小，运行 费用低、操作简单、能源消耗小等优点，人工湿地是一种由人工建造和检毒控制的，与沼泽地类似的底面，充分利用了基质、微生物、置物这个符合生态系统的物理、化学和生物的三重协调作用来实现对污水的高效净化。
3.专利号为cn206521324u的专利公开了一种潜流人工湿地，包括包括外壳体、间隔布设在外壳体内的多个内壳体、和设置在外壳体与内壳体之间的水位调节组件，所述内壳体底部设置有多孔撑板，多孔撑板上部依次设置有土工布、卵石层、回填砂层、多孔陶粒层和砾石层，所述砾石层内布设有多道布水管，所述多孔撑板与内壳体底部设置有集水腔，集水腔四周设置有与排水孔，所述水位调节组件包括水位板和调整板，所述外壳体上部设置有横梁，横梁上设置有两组与调整板对应的起吊电机和卷筒。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为污水中含有或多或少的杂质，污水直接进入潜流床后，杂质会造成潜流床内发生堵塞现象，潜流床中的植物对污水进行净化受到影响，整体的净化效果相对不佳。


技术实现要素：

5.为了提高污水的净化效果，本申请提供一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构。
6.本申请提供的一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构采用如下的技术方案：
7.一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构，包括湿地床、位于湿地床两侧的进水管和出水管，在进水管和出水管的连通湿地床的端头分别设置有布水区和集水区，所述布水区分别连通于进水管湿地床，所述集水区分别连通于出水管和湿地床，在湿地床内置有基质层，所述基质层包括沿水流方向依次设置的大砾石层、中间基质层和砂层。
8.通过采用上述技术方案，污水从进水管中输入湿地床中，经过大砾石层进行初步的过滤，污水经过大砾石层过滤后，之后污水再经过中间基质层和砂层，逐渐进行过滤，相较于直接进入缝隙较小的中间介质层，发生堵塞的几率较小。
9.可选的，所述布水区和集水区包括多个容纳墙，多个所述容纳墙围设出用于积水的容纳腔，靠近所述湿地床中心的容纳墙上均匀开设有多个供液体流动的穿出孔，所述出水管连通于集水区的容纳腔，所述进水管连通于布水区的容纳腔。
10.通过采用上述技术方案，容纳墙围设出的容纳腔可以对待处理的污水进行积存、对处理好的污水进行积存，容纳墙上的多个穿出孔能对均匀排放或者收集污水，减小水流不均匀造成堵塞的发生。
11.可选的，所述中间基质层包括自下而上设置的基石层、炉渣层以及石英砂层。
12.通过采用上述技术方案，基石层、炉渣层以及石英砂层抓药时对粗过滤后的液体进行净化，炉渣中的三价铁、铝离子和钙离子能够对污水中的磷离子进行吸附，起到脱磷的净化，同时也能对污水进行物理上的过滤。
13.可选的，所述基石层由多个粒径30
‑
60mm的卵石堆积而成，所述炉渣层由多个粒径20
‑
50mm的炉渣堆积而成，所述石英砂层为粒径1
‑
4mm的石英砂堆积而成。
14.通过采用上述技术方案，上述粒径的炉渣和石英砂能够对污水的净化效率更高，同时，上述粒径的炉渣和石英砂的比表面积较大，吸收的速率较快。
15.可选的，在所述湿地床的表面设置有土壤层，所述土壤层平铺于中间基质层、砂层和大砾石层的表面，在所述大砾石层的上方的土壤层种植有菖蒲，在所述砂层的上方的土壤层种植有水葱，所述菖蒲的种植密度大于水葱的种植密度，在中间基质层的土壤层上种植有挺水芦苇。
16.通过采用上述技术方案，对于污染严重的污水，菖蒲的耐受能力强，生存能力较佳，其根部在生长延伸以至接触到污水时，会和污水中的杂质进行凝絮反应，同时也会发生一定的脱氮反应，凝絮反应能欧对污水中的杂质进行物理过滤，脱氮反应能通过化学作用净化污水，挺水芦苇和水葱均能适应污水，出于成本和环境考虑，应用效果更佳且成本较低，容易生长，同时土壤层在夏天能够起到防晒作用，在冬天能够起到保温作用。
17.可选的，在所述土壤层的下方设置有陶粒层，所述陶粒层分别介于土壤层和基质层、土壤层和大砾石层、土壤层和砂层之间。
18.通过采用上述技术方案，陶粒层的透水性能较佳，同时保温效果，在冬天时，能够保证湿地床的耐寒能力，提高过滤和净化效果。
19.可选的，在所述中间基质层和大砾石层、中间基质层和砂层之间设置有过渡层，所述过渡层由多个粒径10
‑
30mm的碎石回填而成。
20.通过采用上述技术方案，过渡层起到在大砾石层和中间基质层的过渡作用，对污水做进一步的过滤，减小直接进入中间基质层发生堵塞的几率；过渡层在中间基质层和砂层之间起到过渡作用，对中间基质层中的净化后的杂质进行阻挡，减小其直接进入砂层后发生堵塞的几率。
21.可选的，所述大砾石层、过渡层以及砂层的回填边坡采用1:1。
22.通过采用上述技术方案，回填边坡采用1:1可以增强过渡层、砂层以及大砾石层的结构的稳定性，减小三者可能因为水流等原因发生的相对滑动的现象。
23.综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：本申请中的菖蒲、水葱等植物对污水进行净化，同时中间基质层中的石英砂层、炉渣层进行过滤，大砾石层进行粗过滤，污水再经过过渡层进一步的过滤，减小污水流入中间基质层、沙层造成的堵塞现象，提高对污水的净化效果。
附图说明
24.图1是本申请实施例的整体结构示意图。
25.附图标记说明：1、湿地床；11、进水管；111、布水区；12、出水管；121、集水区；13、容纳墙；2、基质层；21、中间基质层；211、基石层；212、炉渣层；213、石英砂层；22、大砾石层；
23、砂层；24、过渡层；3、土壤层；31、菖蒲；32、水葱；33、陶粒层。
具体实施方式
26.以下结合附图1对本申请作进一步详细说明。
27.本申请实施例公开一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构。参照图1，用于人工湿地的均布布水基质填料结构包括湿地床1，湿地床1的两端分别设置有进水管11和出水管12，在进水管11连通湿地床1的一端设置有布水区111，在出水管12连通湿地床1的有单设置有集水区121，集水区121和布水区111均包括多个容纳墙13，多个容纳墙13围设出用于积存液体的容纳腔，在靠近湿地床1中心的容纳墙13上开设有多个穿出孔，布水区111的穿出孔用于均匀的向湿地床1供污水，集水区121的穿出孔则是均匀收集净化后的水。
28.在湿地床1内设置有基质层2，基质层2包括沿水流方向依次设置的大砾石层22、中间基质层21以及砂层23，在大砾石层22、中间基质层2以及砂层23抵接于湿地床1的底壁，污水先经过大砾石层22完成粗过滤，再经过中间基质层2和砂层23完成更精细的过滤和净化，砂层23之间的缝隙更小，能够对经过中间基质层2的污水做进一步的过滤，将污水中的杂质和中间基质层2过滤的杂质过滤掉。
29.大砾石层22、基质层2以及砂层23的上方均铺设有土壤层3，土壤层3上可以种植植物对污水进行过滤，同时也能减小太阳对，在大砾石层22上的土壤层上种植有菖蒲31，在砂层23上的土壤层3上种植有水葱32，在中间基质层21上方的土壤层3上种植挺水芦苇；种植的菖蒲31和水葱32等挺水植物，其生命力顽强，在污水中能生长，其次，此类挺水植物的根系能够延伸至污水中对污水进行脱氮反应，在湿地床1前段种植的菖蒲的泌氧性能较差，在湿地床1后段种植的水葱32的泌氧性能较好，此项设置能提高对污水的脱氮效率。
30.菖蒲31的种植密度大于水葱32的种植密度，湿地床1前段种植密度大的菖蒲31为进水提供絮凝沉淀条件，进一步的过滤掉污水中的杂质，减小污水堵塞基质层2的几率。
31.在土壤层3和大砾石层22之间、土壤层3和中间基质层21之间、土壤层3和砂层23之间铺设有陶粒层33，陶粒层33能够的透水性能较好且具有较好的保温功能，陶粒层33能够进一步的提高湿地床1在冬天的耐寒能力。
32.大砾石层22由多个粒径介于200mm至300mm的石灰石堆积而成，石灰石作为良好的除磷基质，在污水净化过程中能对含磷污水进行除磷，大块的石灰石种的缝隙较大，在过滤同时也能方便水的流动，顺利的输送至中间基质层21。
33.中间基质层21包括自下而上设置的基石层211、炉渣层212以及石英砂层213，基石层211有多个粒径30
‑
60mm的卵石堆积而成，炉渣层212是由多个粒径20
‑
50mm的炉渣堆积而成，石英砂层213有1
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4mm的石英砂堆积而成；炉渣表面多孔，通透性好，具有较强的吸附能力，对于含磷污水容易于炉渣中的钙、三价铁等发生吸附和沉淀反应，石英砂的比表面积较大，对于污水的中的杂质较快，能够快速进行吸附。
34.在中间基质层21、大砾石层22以及砂层23之间设置有过渡层24，过渡层24有多个粒径10
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30mm的碎石回填而成，过渡层24 能够进一步的对大砾石层22的液体经过过滤，减少过大杂质其流入中间基质层21的几率，从而减小堵塞的几率。
35.过渡层24、大砾石层22以及砂层23的回填边坡采用1:1.此项设置能够保证过渡层24、大砾石层22以及砂层23的边坡的强度稳定性，减小三者坡体滑动现象的发生。
36.本申请实施例一种用于人工湿地的均布布水基质填料结构的实施原理为：
37.1、污水先经过进水管11湿地床1提供待处理的污水，首先通过布水区111均匀布水，污水首先流经大砾石层22，进行初步的过滤和凝絮反应，对污水进行基本的净化，再流动至过渡层24，过渡层24可以对污水在进行过滤；
38.2、污水经过中间基质层21，污水做进一步的净化（例如：吸磷、脱氮反应），污水再流动至中间基质层21和砂层23间的过渡层24，做一定的过滤；
39.3、污水经过细密的砂层23，做最后的净化，净化后的污水通过集水区121，排放至出水管12内。
40.以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。