一种模块化人工湿地水封性与水流均匀性控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种模块化人工湿地水封性与水流均匀性控制方法，尤其适用于短期、应急污水处理和人口密度较低的农村中、小城镇污水处理。
【背景技术】
[0002]人工湿地是20世纪70年代末期发展起来的一种污水生物处理技术。该技术由于具有投资和运行费用低、维护管理方便等优点，特别适合资金和技术相对落后的农村地区。在我国农村环境集中治理这一大背景下，该技术得到了广泛的推广使用。然而，在实地运行过程中，人们发现该技术虽然具有维护管理方便的优点，但也具备明显的不可调控的缺点。除了系统的进水负荷外，管理人员能够调控的内容并不多。可调控性能差是目前大多数人工湿地运行失败，如出现基质堵塞的重要原因。为提高人工湿地系统的运行灵活性和可调控性，对人工湿地进行模块化改造将是该技术未来的发展方向。然而，将传统人工湿地由整块湿地分割为若干小的模块后，将对人工湿地内的水流状态产生重要影响。布水是否均匀直接关系到湿地是否能够稳定运行。因此，本发明针对人工湿地模块化改造过程中存在的上述问题，提供一种模块化人工湿地水封性与水流均匀性的控制方法。
[0003]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0004]—种模块化人工湿地水封性与水流均匀性控制方法，所述模块化人工湿地由若干个模块通过串联、并联或串并联组合的方式组成，模块一 1位于进水端，经过预处理的污水在进入模块化人工湿地系统前先进入配水槽26，配水槽26与模块一 1间设有配水花墙27，使污水在整个基质断面上均匀流动。
[0005]所述模块化人工湿地相邻的模块与模块之间仅以自身机械构件直接连接，模块与模块之间不需要设置进出水管，极大的减小了传统的将整块人工湿地系统模块化分割引起的对污水在湿地基质横断面上补水均匀性的干扰。
[0006]所述机械构件为锁扣14，所述相邻的模块与模块之间设置有止水橡胶圈13，可防止污水在模块与基质单元之间的缝隙间流动，保证进入特定人工湿地基质单元中的所有污水均能通过湿地基质，提高系统断面布水的有效性。
[0007]所述模块化人工湿地相邻的模块与模块之间留有间隙，间隙中不填充湿地基质，通过设置溢水板22，实现污水在模块与模块之间的再次分配，保证下游模块间的水流均匀性不受上游模块的干扰。与传统人工湿地污水处理工艺相比，在保障水流在湿地基质断面上的补水均匀性上更具优势
[0008]所述每个模块包括立方体的框架12，框架12中沿水流方向依次设置有基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5，其中，基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5中均为填料28，所述填料28由自下而上分布的填料块一 6、填料块二 7、填料块三8和填料块四9组成，其中的填料粒径依次减小，各填料块上有独立的拉环二 16，在填料块与填料块之间、基质单元与基质单元之间以及基质单元与框架12之间，均设置有无纺布25，以阻断水在各缝隙之间流动。
[0009]所述基质单元一 3和基质单元三5的结构相同，均为上小下大的锲形结构，基质单元二 4为上大下小的锲形结构，卡在基质单元一 3和基质单元三5之间，基质单元一 3受到向左的挤压而向左移动，进一步压紧进水端的止水橡胶圈13 ;基质单元三5受到向右的挤压而向右移动，进一步压紧模块出水端的止水橡胶圈13，使模块的水封性更好。
[0010]所述基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5的框体17的侧壁垂直水流方向均匀开设若干透水孔18，透水孔18的孔直径与污水在填料内的渗流通道的平均等效动力学直径相当，有利于水在模块内均匀流动。框体17由不透水材质制成，其外壁与模块内壁间紧密接触。
[0011]所述模块化人工湿地的系统出水设置集水槽23，集水槽23与最后一模块间设置溢水板22，通过调节溢水板22的高度控制各人工湿地模块的水深，增强人工湿地的水流均匀性和水位的可调控性。
[0012]在模块内，相同水深处铺设相同粒径的填料，在保证污染物去除性能的前提下尽可能采用同一粒径的填料，保证系统内水流均匀性。
[0013]与现有技术相比，本发明的有益效果是:
[0014]本发明结构简单，安装方便，建设周期短，运行稳定，调试时间短，处理效果高。在人工湿地填料堵塞时，不必停床休整即可恢复其部分渗透性，更不必大规模地更换、开挖湿地填料，只需更换堵塞模块或者基质单元即可，大大减少了湿地运行维护费用。
[0015]本发明可实现现装现用，大大缩短人工湿地达到高处理效率的时间；人工湿地模块可整体转移，异地再建，不会永久占地；当湿地发生堵塞时，提拉填料块或者基质单元的拉环，将堵塞部分提出，换上新填料块或者基质单元；旧模块、基质单元及内填料，返厂后经维护、再生，可实现多次利用，避免资源浪费。
[0016]本发明实现了快速更换堵塞模块，延长人工湿地寿命，提高湿地处理效率，为人工湿地应用在人口较稀疏的农村中、小城镇及边远山区，提供了有利的实施方案。
[0017]本发明实现了模块化人工湿地水封性与水流均匀性的精确控制。
【附图说明】
[0018]图1为发明控制方法基于的一种模块化人工湿地的模块结构示意图。
[0019]图2为本发明的基质单元一结构示意图。
[0020]图3为本发明的基质单元二结构示意图。
[0021]图4为本发明的多个模块人工湿地结构示意图。
[0022]图5为本发明的处理水收集结构示意图。
[0023]图6为本发明的进水结构示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
[0025]本发明一种模块化人工湿地水封性与水流均匀性控制方法，模块化人工湿地由若干个相对独立可移动的模块通过串联、并联或串并联组合的方式组成，可根据处理需要，在施工现场快速进行横向或纵向任意组合连接，解决人工湿地建设周期长的不足。
[0026]如图1所示，模块一 1位于进水端，其中，每个模块包括立方体的框架12，框架12中沿水流方向依次设置顶部带拉环一 11的基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5，其中，基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5自上而下均依次为填料块一 6、填料块二 7、填料块三8和填料块四9，预处理后污水进入配水槽26，经配水花墙27进入模块一 1，依次通过基质单元一 3、基质单元二 4和基质单元三5后，经过溢水板22进入模块二 2，溢水板22可使污水均匀渗透到模块二 2的整个断面。如此，待处理污水顺各模块流动，最终流入位于最后一级模块后端的集水槽23。在水流方向上的相