一种潜流式人工湿地拔风管及其应用方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水处理技术领域，具体设及一种拔风管及其应用方法。
【背景技术】
[0002] 近年来，在国内外利用人工湿地系统净化受污染水体受到了越来越广泛的关注， 运对构建良好的水生态系统有至关重要的作用。然而，在人工湿地处理受污染水体的研究 试验W及实践中，发现其也存在一些问题，如易堵塞、易出现恶臭吸引蚊蛹、易受气溫影响、 出水有异味等问题。尤其是潜流式人工湿地的堵塞问题，进水SSW及一些不可降解的悬浮 物被湿地填料截留，降低了湿地的水力传导性，导致湿地堵塞。同时，潜流式人工湿地充氧 困难，只靠水中的溶解氧来为湿地微生物提供氧气远远不够，导致湿地处理能力下降，出水 有异味等问题。
【发明内容】
[0003] 发明目的：本发明的目的在于针对潜流式人工湿地长时间运行后出现堵塞及缺氧 等问题，提出一种潜流式人工湿地拔风管及其应用方法，可有效提高潜流式人工湿地水力 传导性，解决潜流式人工湿地供氧问题等，保证潜流式人工湿地能够长期有效的运行，并且 提高湿地对水中污染物质的处理与净化能力。
[0004] 技术方案：本发明提供了一种潜流式人工湿地拔风管，包括管壁上开设有小孔的 管体和风帽，其中，所述管体竖直插入湿地中，所述风帽安装在管体的顶端。 阳〇化]优选的，所述管体插入湿地中的深度为1. 5~2. 2m，使湿地内外形成气体压差，利 于空气流动，从而保证湿地内部填料与空气接触，促进氧的转移。
[0006] 进一步，所述管体在管壁的两侧沿长度方向上对称的开设两列小孔，当潜流式人 工湿地底部液体（即污水）流动经过拔风管的小孔时，底部小孔附近气压变小，低于大气压 强，从而可将外界空气从拔风管小孔带入人工湿地内部，使湿地内部填料得到充足的氧气。
[0007] 由于湿地外界大气能够通过拔风管上的小孔进入湿地填料内部，若小孔直径过大 会导致湿地基质填料因为水流作用进入拔风管，久而久之，使拔风管渺塞；故，所述小孔的 直径为5~10mm，同时，该小孔直径能够防止因小孔截留污水中的悬浮物导致的堵塞问题。
[0008] 优选的，同列相邻两小孔间的距离为10cm，保证从湿地表层到底层填料之间各个 部分能得到均匀的氧气量，为微生物提供充足氧源，增强其代谢、繁殖等能力。
[0009] 优选的，所述管体的管径为10~15畑1，可防止管径过大因湿地基质填料的挤压致 使其破裂，同时该管径能够保证水流与空气接触的面积，充氧效果明显。
[0010] 进一步，所述管体为UPVC、PVC或PR的硬质塑料管，该硬质塑料管的化学性能稳 定，使用溫度范围较广，不影响湿地在夏季、冬季的运行；同时，还具有耐酸碱性、抗冲击性， 对湿地进水pH、流量大小等都具有一定的适应性。
[0011] 上述潜流式人工湿地拔风管的应用方法，在湿地基质填料填埋之前，根据湿地池 体面积大小放置拔风管，而后进行填料填埋，使拔风管的高度高于湿地上层黏±高度。
[0012] 进一步，湿地上每平方米放置一根所述拔风管，保证湿地各个部分都能有充足的 氧气，为湿地微生物提供丰富的氧源，并且防止湿地部分堵塞而导致整个湿地的擁痕。
[0013] 优选的，所述拔风管的高度高出湿地上层黏± 20cm，防止湿地表面杂物进入拔风 管，从而导致拔风管堵塞，影响拔风管正常使用。
[0014] 有益效果：本发明人工湿地拔风管主要是利基于流体力学伯努利原理，当潜流式 人工湿地底部液体（即污水）流动经过拔风管小孔时，底部小孔附近气压变小，低于大气压 强，从而可将外界空气带入人工湿地内部，使湿地内部填料得到充足的氧气，促进湿地内部 好氧微生物的新陈代谢活力，进而提高人工湿地污水净化能力；本发明通过水的自然流动 将空气带入人工湿地内，增加待处理污水与空气的接触，提高了湿地中好氧微生物的活性， 进而提高人工湿地污水净化能力。
【附图说明】
[0015] 图1为本发明潜流式人工湿地拔风管的结构示意图；
[0016] 图2为潜流式人工湿地拔风管布置平面图； 阳017] 图3为潜流式人工湿地拔风管布置剖面图。
【具体实施方式】
[0018] 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。
[0019] 实施例：
[0020] 潜流式人工湿地按水流方向不同，可分为垂直潜流人工湿地、水平潜流人工湿地 和复合垂直-水平流人工湿地3种形式，本发明的潜流式人工湿地拔风管可应用于其中的 任何一种水流形式。 W21] 实施例1:本实施例设置垂直潜流人工湿地、水平潜流人工湿地、复合垂 直-水平流人工湿地Ξ种，湿地尺寸分别为LXBXH= 8mX2mXl. 5m、8mX2mXl. 5m、 10mX2mX1. 5m。一种潜流式人工湿地拔风管，如图1所示，包括管体11和风帽12,管体11 为UPVC硬质塑料管，用电钻在管体11管壁的两侧沿长度方向上对称的开设两列小孔13,并 在管体11的顶部用UPVC专用胶水固定连接安装风帽12。
[0022] 上述潜流式人工湿地拔风管实际应用时，在湿地基质填料填埋之前，根据湿地池 体面积大小预先按照一定间距，布置间距分别为1.OmX1.Om、1.OmX1.Om、1.OmX1.Om，其 中，拔风管管径Φ为150mm，小孔13直径Φ1为5mm，同列相邻两小孔13间的距离hi为 10cm，拔风管安装深度h为1. 5m，拔风管长度Η为1. 7m。而后进行填料填埋，使拔风管的高 度高于湿地上层黏±20cm，具体参数见下表：
[0023] 表1实施例1的拔风管规格及其在湿地中的布置
[0024]
[00巧]如图2、3所示，污水水平流入到湿地5中，分别流经拔风管1、黏±填料2、湿地填 料3、湿地植物4等，通过湿地填料3、湿地植物4和湿地微生物物理、化学、生物协同作用净 化污水，处理后污水外排入河道湖泊等。当水流通过拔风管1时，基于流体力学的伯努利原 理能够对湿地5进行充氧，提高湿地内部氧气量，并防止湿地堵塞等，保证湿地长久有效的 运行。
[00%] 实施例2:与实施例1大致相同，所不同的是本实施例设置的垂直潜流人工湿 地、水平潜流人工湿地、复合垂直-水平流人工湿地Ξ种湿地尺寸分别为LXBXH= 10mX3mXl. 7m、10mX3mXl. 7m、12mX4mXl. 7m。拔风管的管体 11 为UPVC硬质塑料管，拔 风管管径Φ、小孔13直径Φ1、拔风管安装深度h、拔风管长度Η分别为120mm、8mm、1.7m、 1. 9m。具体参数见下表：
[0027] 表2实施例2的拔风管规格及其在湿地中的布置
[0028]
[0029] 实施例3:与实施例1大致相同，所不同的是本实施例设置垂直潜流人工湿 地、水平潜流人工湿地、复合垂直-水平流人工湿地Ξ种湿地尺寸分别为LXBXH= 10mX4mXl. 9m、10mX4mXl. 9m、12mX5mXl. 9m。拔风管的管体11为PR硬质塑料管，拔风 管管径Φ、小孔13直径Φ1、拔风管安装深度h、拔风管长度Η分别为100mm、10mm、1.9m、 2. Im。具体参数见下表：
[0030] 表3实施例3的拔风管规格及其在湿地中的布置
[0031]
[0032] 实施例4:与实施例1大致相同，所不同的是本实施例设置垂直潜流人工湿 地、水平潜流人工湿地、复合垂直-水平流人工湿地Ξ种湿地尺寸分别为LXBXH= 15mX5mX2. 2m、15mX5mX2. 2m、20mX5mX2. 2m。拔风管的管径巫、小孔13直径巫1、拔风 管安装深度h、拔风管长度Η分别为100mm、10mm、2.2m、2.4m。具体参数见下表：
[0033] 表4实施例4的拔风管规格及其在湿地中的布置
[0034]
【主权项】
1. 一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：包括管壁上开设有小孔的管体（11)和风 帽（12 )，其中，所述管体（11)竖直插入湿地中，所述风帽（12 )安装在管体（11)的顶端。2. 根据权利要求1所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：所述管体（11)插 入湿地中的深度为1. 5~2. 2m。3. 根据权利要求1所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：所述管体（11)在 管壁的两侧沿长度方向上对称的开设两列小孔（13)。4. 根据权利要求1或3所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：所述小孔 (13)的直径为5~10mm〇5. 根据权利要求1或3所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：同列相邻两 小孔（13)间的距离为10cm。6. 根据权利要求1或3所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：所述管体 (11)的管径为l〇~15cm。7. 根据权利要求1所述的一种潜流式人工湿地拔风管，其特征在于：所述管体（11)为 UPVC、PVC或PR的硬质塑料管。8. 如权利要求1所述的一种潜流式人工湿地拔风管的应用方法，其特征在于：在湿地 基质填料填埋之前，根据湿地池体面积大小放置拔风管，而后进行填料填埋，使拔风管的高 度高于湿地上层黏土高度。9. 根据权利要求8所述的一种潜流式人工湿地拔风管的应用方法，其特征在于：湿地 上每平方米放置一根所述拔风管。10. 根据权利要求8所述的一种潜流式人工湿地拔风管的应用方法，其特征在于：所述 拔风管的高度高出湿地上层黏土 20cm。
【专利摘要】本发明一种潜流式人工湿地拔风管及其应用方法，包括管壁上开设有小孔的管体和风帽，管体竖直插入湿地中，风帽安装在管体的顶端，在湿地基质填料填埋之前，根据湿地池体面积大小放置拔风管，而后进行填料填埋，使拔风管的高度高于湿地上层黏土高度。本发明人工湿地拔风管主要是利基于流体力学伯努利原理，当潜流式人工湿地底部液体（即污水）流动经过拔风管小孔时，底部小孔附近气压变小，低于大气压强，从而可将外界空气带入人工湿地内部，使湿地内部填料得到充足的氧气，促进湿地内部好氧微生物的新陈代谢活力，进而提高人工湿地污水净化能力；本发明通过水的自然流动将空气带入人工湿地内，增加待处理污水与空气的接触，提高了湿地中好氧微生物的活性，进而提高人工湿地污水净化能力。
【IPC分类】C02F3/34, C02F3/02, C02F3/32
【公开号】CN105347497
【申请号】CN201510829460
【发明人】吴庆, 张敏特, 周新程
【申请人】江苏科技大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年11月25日