模块式人工湿地系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及环境生态水处理领域，特别涉及一种模块式人工湿地系统。
【背景技术】
[0002]人工湿地是利用湿地生态系统中的物理、化学、生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解等技术原理，来实现对污水高效净化的一种由人工设计和建造的新型污水处理工艺，其不仅能避免化学方法净化污水易造成的二次污染、物理方法净化治标不治本的缺点，而且还能发挥其投资费用和运行费用低、运行能耗低和处理效果好的优势。
[0003]人工湿地系统由管网、水栗、湿地基质等组成了物理过滤系统，通过布水、排水的循环系统形成活水状态，起到对水体的增氧作用。湿地基质中生长着多种微生物、细菌，形成了生物滤床，分解、氧化水体中的富营养成分。水生植物在光合作用下将湿地的营养成分转化为生物量，起到水质净化作用，其根系可以向基质输送氧气，起到辅助基质的生物净化作用，同时，通过对水生植物的收割，可以定期将其吸收或者转化的污染物质进行彻底清除。湿地系统应用了生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能相关原则，不仅具有很好的生态效益，而且还具有净化能力强、缓冲容量大、运行稳定、管理简单等优点。因此，越来越成为现代环境污染防治的一个重要技术发展方向。
[0004]现有的环境工程项目中，所使用的人工湿地往往均采用以人工构筑物为基础来构建而成:用混凝土或者砖墙建造一个矩形的大池子，并在池子底部、内侧四周均进行防渗处理，再根据具体的湿地运行方式，铺设布水及集水装置及管路，以及选择铺填粗砂、碎石、砾石、卵石、沸石、陶粒、钢渣、煤渣、土壤、草炭、石灰石等湿地基质(又称为填料)，并种植菖蒲、芦苇、水葱、千蕨菜、灯芯草等挺水植物。由于往往要进行掏挖土方、浇筑混凝土、砌墙粉刷、加做防水、预埋水管及配件等一系列土建施工工程。因此不仅施工周期长、施工技术和管理要求高，而且由于系统在运行以后，其构筑物、管路及布水或集水配件中的大部分均会被埋入地下或者基质之中，不仅日常无法完整查看到系统的各个环节，而且一旦需要查找问题或者维修更换，也会非常费力。
[0005]此外，人工湿地一旦建成就无法再迀移和调整其位置，使用需求若发生变化，只能再行建造或原有湿地被废弃。
[0006]从而，现有技术中的人工湿地系统存在着施工周期长、不便于维修或更换及不便于迀移、调整等缺陷。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术施工周期长、不便于维修或更换及不便于迀移、调整高的缺陷，提供一种模块式人工湿地系统。
[0008]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:
[0009]—种模块式人工湿地系统，其特点在于，所述模块式人工湿地系统包括一布水装置、一集水装置和若干个相互连接的模块式人工湿地单元，若干个所述模块式人工湿地单元连接于所述布水装置和所述集水装置之间，每一所述模块式人工湿地单元包括一基座和设于所述基座上的多个罐式人工湿地单元，每一所述罐式人工湿地单元包括:
[0010]—存储容器，每一所述存储容器的顶部具有一开口、内部具有一空腔，所述开口与所述空腔相连通并延伸至所述存储容器的底部，所述存储容器的外表面上间隔设置有两通水孔，两所述通水孔均与所述空腔相连通，其中一所述通水孔连接于所述布水装置，另一所述通水孔连接于所述集水装置；
[0011]—输水层，位于所述空腔内且设置于所述存储容器的底部，所述输水层的顶部与所述存储容器的底部之间形成一第一容置空间，其中一所述通水孔位于所述第一容置空间内；
[0012]一过渡层，铺设于所述输水层上；
[0013]—填料层，铺设于所述过渡层上，所述填料层的顶部与所述存储容器的顶部之间形成一第二容置空间，另一所述通水孔位于所述第二容置空间内。
[0014]所述模块式人工湿地系统包括一个或多个所述模块式人工湿地单元，根据需要，将基座选为储运行业中通用规格的铲板或托盘，使得所述模块式人工湿地单元标准化，方便铲车、液压车等装卸和搬运设备的使用。另外，也使得所述模块式人工湿地系统便于安装、拆卸、更换和维修。
[0015]所述输水层，一方面具有支撑作用，且当所述存储容器的底部不平整或为弧形时，通过填充所述输水层能够使得所述存储容器的底部的上表面处于同一高度;另一方面具有输水作用，使得水分能够顺利通过所述输水层流入或流出，所述输水层应具有较好的输水性。
[0016]所述过渡层位于所述输水层和所述填料层之间，所述过渡层的主要作用为防止所述填料层中的材质落入所述输水层中的间隙内而流失。另外，所述过渡层要选择颗粒大小适中的材质，若颗粒较大，无法较佳地承托所述填料层以及防止所述填料层中的材质流失，所述填料层中的材质会通过所述过渡层中的间隙落入所述输水层中的间隙内而流失;若颗粒较小，则所述过渡层的材质易流失进入所述输水层并影响所述输水层的输水性能。
[0017]所述模块式人工湿地系统还包括植被，所述植被一般为挺水植物，且所述植被通常种植在所述填料层中。所述植被的根系有助于在所述填料层内形成微生物系统。所述填料层中的材质的颗粒较小，能够一定程度上节流水分中的部分杂质;所述填料层中的材质的颗粒的表面粗糙，适合微生物寄存。
[0018]较佳地，所述基座上设有多个凹槽，多个所述罐式人工湿地单元的存储容器对应卡设于多个所述凹槽内。
[0019]较佳地，所述基座上设有多个抱箍，多个所述罐式人工湿地单元的存储容器通过多个所述抱箍连接于所述基座上。
[0020]所述凹槽、所述抱箍使得多个所述罐式人工湿地单元与所述基座连接，其结构均较为简单，且连接较为可靠，也便于拆卸，从而便于更换和维修。
[0021]较佳地，所述布水装置包括一布水容器、一进水管和多个进水连接管，所述进水管的一端连接于所述布水容器，所述进水管的外表面上具有多个进水通孔，每一进水连接管连接于其中一所述通水孔和所述进水通孔之间；所述集水装置包括一集水容器、一出水管和多个出水连接管，所述出水管的一端连接于所述集水容器，所述出水管的外表面上具有多个出水通孔，每一出水连接管连接于另一所述通水孔和所述出水通孔之间。较佳地，所述布水装置还包括一进水连接件，所述进水连接件穿设于其中一所述通孔内，所述进水连接件的两端均具有开口且所述进水连接件两端的开口相连通，所述进水连接件连接于所述空腔与相应的所述进水连接管之间；所述集水装置还包括一出水连接件，所述出水连接件穿设于另一所述通孔内，所述出水连接件的两端均具有开口且所述出水连接件两端的开口相连通，所述出水连接件连接于所述空腔与相应的所述出水连接管之间。
[0022]所述进水连接件和所述出水连接件实质上均为一种水管接头，可以采用塑料快插接头。每一所述存储容器通过一进水连接件、一进水连接管连接于所述进水管进而连接于所述布水装置，使得所述布水装置能够均匀地为每一所述存储容器提供水分;且每一所述存储容器通过一出水连接件、一出水连接管连接于所述出水管进而连接于所述集水装置，使得每一所述存储容器中的水分也能够均匀地流入所述集水装置。所述布水容器、所述存储容器和所述集水容器之间通过管道进行连接。
[0023]管道连接为常用的连接方式，结构简单，且连接可靠。另外，根据需要能够方便地调节所述模块式人工湿地系统中的多个所述模块式人工湿地单元间的连接方式。当其中一所述模块式人工湿地单元损坏需要修整或更换时，能够较为方便地进行相应的处理。
[0024]较佳地，所述输水层的高度范围为10?30cm，所述过渡层的高度范围为8-20cm，所述填料层的高度范围为30?10cm0
[0025]所述填料层为所述人工湿地系统中的植被环境，是所述人工湿地系统的核心，通常情况下，所述填料层的高度大于所述输水层、所述过渡层的高度。
[0026]较佳地，所述输水层的材质为碎石、砾石、卵石或钢渣。
[0027]较佳地，所述过渡层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。
[0028]较佳地，所述填料层的材质为碎石、砂粒、陶粒、沸石、矿粒、或煤渣。
[0029]通常情况下，所述输水层中材质颗粒的粒径的范围为10?25mm，所述过渡层中材质颗粒的粒径的范围为5?15mm，所述填料层中材质颗粒的粒径的范围为2?6mm。即，所述填料层中的颗粒最小，所述过渡层中的颗粒次之，所述输水层中的颗粒最大。
[0030]较佳地，靠近所述存储容器的底部的所述通水孔为进水孔，靠近所述存储容器的顶部的所述通水孔为出水孔，所述进水孔位于所述第一容置空间内；
[0031]所述模块式人工湿地系统还包括一顶部输水层，所述顶部输水层铺设于所述填料层，所述顶部输水层的底部与所述存储容器的顶部之间形成一第三容置空间，所述出水孔位于所述第三容置空间内；所述顶部输水层的高度范围为10?20cm;所述顶部输水层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。
[0032]当靠近所述存储容器的底部的所述通水孔为进水孔，靠近所述存储容器的顶部的所述通水孔为出水孔时，在所述填料层的顶部设有所述顶部输水层，能够有效防止所述填料层内的材质流失。
[0033]所述顶部输水层的作用与所述输水层的作用相同，由于所述填料层的材质颗粒很小，为了使得所述填料层中的材质颗粒落入所述顶部输水层内的间隙内，所述顶部输水层的颗粒大小通常与所述过渡层相同。
[0034]所述输水层、所述过渡层、所述填料层、所述顶部输水层的材质均具有取材方便、成本低的特点。
[0035]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。
[0036]本实用新型的积极进步效果在于:
[0037]本实用新型中的模块式人工湿地系统，将模块式人工湿地系统划分为若干个标准的模块式人工湿地单元，结构简单，能够快速安装，便于施工、维修、更换、迀移和调整，且成本较低。
【附图说明】
[0038]图1为本实用新型实施例1的模块式人工湿地系统的结构示意