一种复合浅层叠加型植物生长模块及其应用
【技术领域】
[0001]本发明属于人工湿地、水体生态修复和污水处理技术领域，具体涉及一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块及其应用。
【背景技术】
[0002]人工湿地是一种由人工建造和调控的湿地系统，通过其生态系统中物理、化学和生物作用的优化组合来进行污水处理。人工湿地一般由人工基质和生长在其上的水生植物组成，形成基质一植物一微生物生态系统。当污水通过该系统时，污染物质和营养物质被系统吸收、转化或分解，从而使水体得到净化。
[0003]人工湿地对污水净化主要通过三个方面实现:植物吸收、微生物分解和基质的吸附，其中植物的吸收起着关键作用。人工湿地作为一种处理污水的技术手段，除了具有良好的污水处理效果外，还具有投资少、工艺简单、运行费用低、管理方便等优点，但同时也存在一些制约发展的缺点:传统的人工湿地占地面积大，水力停留时间长。
【发明内容】
[0004]技术问题:为了克服现有技术中存在的不足，本发明的第一个目的是提供一种装置制造成本低、维护简单、土地利用率高、处理污水效率也高的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块。
[0005]本发明的第二个目的是提供了上述复合浅层叠加型植物生长模块的应用。
[0006]技术方案:为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，在模块垂直方向上用隔板平均分成三层，分别为第一层、第二层和第三层；模块四边选用柱子固定，柱子周围使用网状物环绕，模块每层均种植湿地植物；所述第一层种植自漂浮生长植物；所述第二层种植根系稳固茎部较长的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第二层的隔板上；所述第三层种植根系发达泌氧能力较强的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第三层的隔板上。
[0007]其中，上述模块为方形，总高度为30cm;第一层高度为10cm，第二层高度10cm，第三层高度为10cm。
[0008]其中，上述隔板材料是PVC板或玻璃钢。
[0009]其中，上述网状物是尼龙网。
[0010]其中，上述尼龙网孔径为1.5_2cm。
[0011]其中，上述第一层种植水芹、豆瓣菜、空心菜等几种水生植物中的一种或几种。
[0012]其中，上述第二层种植灯芯草、香蒲、菖蒲等几种水生植物中的一种或两种。
[0013]其中，上述第三层种植芦苇。
[0014]上述的复合浅层叠加型植物生长模块在污水处理方面的应用。
[0015]有益效果:本发明同现有技术相比，具有以下优点:
(I)本发明结构简单，由基本的方形植物填料模块组装搭建，在实际应用中，可根据实际地形特征与条件限制，与其他模块单体组合运行，建设灵活。
[0016](2)该模块中三层湿地植物合理利用了不同植物的形体特征和生活习性，大大提高了植物在该模块中对污水的处理效果。
[0017](3)本发明的装置可以大幅度节省土地，适于大流量地表水的净化。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例的装置主视图；
图2为本发明实施例的装置俯视图。
【具体实施方式】
[0019]实施例1:
如图1所示，一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，在模块垂直方向上用隔板2平均分成三层，隔板2采用PVC板，分别为第一层、第二层和第三层；模块四边选用柱子I固定，柱子为较坚硬的UPVC管制成，柱子I周围使用阻力较小的尼龙网3环绕，模块每层均种植湿地植物；在模块的第一层种植水芹、豆瓣菜、空心菜等自漂浮植物4 ;第二层种植灯芯草、菖蒲等根系稳固根茎较长的水生植物5，植物从侧面网中穿出，根系固定在第二层的隔板上；第三层种植芦苇等根系发达泌氧能力较强的水生植物6，植物从侧面网中穿出，根系固定在第三层的隔板上。模块为方形，总高度为30cm;第一层高度为10cm，第二层高度10cm，第三层高度为10cm。尼龙网孔径为l_2cm。
[0020]模块在放入湿地系统后，植物能与受污染水充分接触，受污染水能透过网状结构，受污染水中的污染物得以被植物吸收或被根系截留过滤。该植物生长模块在有限面积内，充分利用了垂直空间，使得单位面积的植物量提高至原有的3倍左右；因此应用在人工湿地中，与传统湿地相比，在有限的空间里大大增加了植物的总量，当水力停留为I天时，对于COD-、TP、TN浓度分别约为10mg/L、0.4mg/L和4.5mg/L的受污染河水，改进的模块装置使得COD-去除率提高到了 75%，TP去除率提高至78%，TN去除率提高至了 90%，使得在土地占用面积相同的情况下大大提高了污水处理效率，特别适用于水量较大的受污染地表水的净化处理。
[0021]实施例2
与实施例1基本一致，所不同的是，在模块的第一层种植豆瓣菜等自漂浮植物4 ;第二层种植菖蒲等根系稳固根茎较长的水生植物5 ;隔板2采用玻璃钢；C0Dfc的去除率为77%，TP去除率为72%，TN去除率为89%。
[0022]实施例3
与实施例1基本一致，所不同的是，在模块的第一层种植空心菜等自漂浮植物4 ;第二层种植香蒲等根系稳固根茎较长的水生植物5 ;C0Dfc的去除率为79%，TP去除率为73%，TN去除率为93%。
【主权项】
1.一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，在模块垂直方向上用隔板平均分成三层，分别为第一层、第二层和第三层；模块四边选用柱子固定，柱子周围使用网状物环绕，模块每层均种植湿地植物；所述第一层种植自漂浮生长植物；所述第二层种植根系稳固茎部较长的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第二层的隔板上；所述第三层种植根系发达泌氧能力较强的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第三层的隔板上。2.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述模块为方形，总高度为30cm ;第一层高度为10cm，第二层高度10cm，第三层高度为10cm。3.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述隔板材料是PVC板或玻璃钢。4.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述网状物是尼龙网。5.根据权利要求4所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述尼龙网孔径为1.5-2cm06.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述第一层种植水芹、豆瓣菜、空心菜或其他水生植物中的一种或几种。7.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述第二层种植灯芯草、香蒲、菖蒲中的一种或两种。8.根据权利要求1所述的一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，其特征在于，所述第三层种植芦苇。9.权利要求1所述的复合浅层叠加型植物生长模块在地表水直接净化和污水生物处理尾水深度净化方面的应用。
【专利摘要】本发明公开了一种用于污水处理人工湿地的复合浅层叠加型植物生长模块，在模块垂直方向上用隔板平均分成三层，分别为第一层、第二层和第三层；模块四边选用柱子固定，柱子周围使用网状物环绕，模块每层均种植湿地植物；第一层种植自漂浮生长植物；第二层种植根系稳固茎部较长的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第二层的隔板上；第三层种植根系发达泌氧能力较强的水生植物，植物从侧面网中穿出，根系固定在第三层的隔板上。本发明还公开了上述模块在污水处理方面的应用。本发明模块中三层湿地植物合理利用了不同植物的形体特征和生活习性，大大提高了植物在该模块中对污水的处理效果。本发明可以大幅度节省土地，适于大流量地表水的净化。
【IPC分类】C02F3/32
【公开号】CN104944591
【申请号】CN201510359545
【发明人】宋海亮, 耿冰, 杨小丽
【申请人】东南大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月25日