专利名称：一种适用于低温的可变流人工湿地的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种污水处理装置，具体涉及一种适用于低温的可变流人工湿地。
背景技术：
夏季温度较高，进水溶解氧浓度较低，采取表面布水的垂直流人工湿地有助于进水的进一步溶解氧，从而增强湿地的处理能力。水平流型人工湿地由于水流在表层填料以下流动，在冬季可减小因污水蒸发蒸腾和流动造成的能量损失，有助于维持和提高湿地内的温度，从而减小气候对湿地处理效果的影响。堵塞问题是水平流湿地或垂直流湿地一直存在的问题，可变流湿地通过垂直流和水平流的相互转化，不同方向的水流冲刷基质以及分解有机物效率高等优势，可以减缓甚至客服堵塞问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于低温的可变流人工湿地，不同季节对湿地的运行方式可以进行转化，从而减少气温对湿地的影响，以达到处理能力强，运行寿命长，运行效果稳定的目的。为实现上述目的，本发明提供的适用于低温的可变流人工湿地，主要包括人工湿地内垂直且平行地装填有三段填料，在三段填料的顶部设置有布水管，三段填料的底部设置有收水管，该收水管的出水口与填料顶部同一高度；三段填料的一端上部连接一进水管，另一端下部连接出水管，该出水管的出水口与填料顶部同一高度；布水管和进水管分别连接到高位水槽；布水管进水时，由收水管的出水口出水，进水管和出水管关闭；进水管进水时，由出水管的出水口出水，布水管和收水管关闭。通过布水管道的调节，装置可进行水平流湿地与垂直流湿地的相互转化。所述的可变流人工湿地，其中，填料为沸石、砾石、石灰石、炉渣、活性炭等中的一种或几种的组合。所述的可变流人工湿地，其中，三段填料的总长度中，上部连接进水管的一段填料的长度占10 %-20 %，中间段填料的长度占70 %-85 %，下部连接出水管的一段填料的长度占 5% -10%。所述的可变流人工湿地，其中，三段填料中，上部连接进水管的一段填料和下部连接出水管的一段填料的粒径为16-32mm，中间段填料的粒径为8_16mm，填料深度不小于人工湿地深度的85%。所述的可变流人工湿地，其中，布水管和进水管分别通过进水阀连接到高位水槽； 该收水管和出水管分别安装有主控阀和处于不同高度的分控阀。所述的可变流人工湿地，其中，收水管和出水管上安装的分控阀各为三个，三个分控阀的安装位置分别是高于人工湿地的床体高度、位于填料的中间、位于人工湿地的床体底部。所述的可变流人工湿地，其中，布水管为均勻布水，收水管对应中段填料处设有收水孔。所述的可变流人工湿地，其中，布水管和收水管均采用Dm00mrn-Dm20mrn的PVC 管，布水管均勻布水，每隔10-20cm布一个孔，孔直径为l_3cm，收水管对应中段填料处设有收水孔，每隔5-10cm布一个孔，孔直径为l-3cm。所述的可变流人工湿地，其中，人工湿地的上层种植去污能力强的挺水植物。本发明将水平流与垂直流有机结合，通过布水管道的调节，进行水平流湿地与垂直流湿地的相互转化，当夏季温度较高，进水溶解氧浓度低，水平流人工湿地充氧效果差时，采取表面布水的垂直流人工湿地；当冬季垂直流人工湿地由于表面布水，散热量大，因此为弥补垂直流湿地冬季散热问题，在冬季换成水平流人工湿地，可变流湿地克服了水平流湿地夏季进水溶解氧低，垂直流湿地冬季热损失多的缺点，二者优势互补，保证了人工湿地全面高效持续稳定运行。可变流湿地通过垂直流和水平流的相互转化，不同方向的水流冲刷基质以及分解有机物效率高等优势，可以减缓或甚至克服堵塞问题。可广泛应用于大中小型人工湿地处理不同气温条件下的污水，具有处理能力强，运行寿命长，运行效果稳定等特点。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施例方式本发明的具体结构请参阅图1。需要说明的是，本发明所提到的左、右、上、下等，除有特殊说明外均是以图1所示方向为准。高位进水槽1分别通过进水管2和布水管15将欲处理的污水流到人工湿地内。人工湿地内垂直并且相互平行的地装填有不同粒径的填料，本发明的填料为公知技术，比如沸石、砾石、石灰石、炉渣、活性炭等一种或几种不同填料的组合，本发明是石灰石填料为例进行说明。本发明的人工湿地内部分为左段4、中段5和右段6，三段填料的总长度中，左段4 的长度占10% -20%，中段5长度占70%-85%，右段6长度占5% -10%。其中，三段填料中，其两端填料的粒径为16-32mm，中段填料的粒径为8_16mm，填料深度不小于人工湿地深度的85%。具体地，左段4和右段6的石灰石填料粒径为16-32mm，中段5的石灰石填料粒径为 8-16mm。人工湿地具有一个进水管2和一个布水管15，一个出水管9和一个收水管16，分别通过各自的进、出水管阀控制进出水。具体地，在人工湿地的一侧(按图示的方向为左段 4)，高位进水槽1与左段4之间通过上层进水阀3和顶部进水管13连接进水管2，同样地， 高位进水槽1与布水管15之间通过顶部进水阀14连接顶部进水管13 ；在人工湿地的另一侧(按图示方向为右段6)，右段6的下部安装有出水管9，出水管9上安装有主控阀门7和分控阀门8、10、11 ；人工湿地的底层安装有收水管16，收水管16上安装有主控阀门17和分控阀门18、19、20。分控阀8、10、11(18、19、20)中，最高的分控阀10 (19)的高度至少与人工湿地填料高度相同，最低的分控阀8(18)是处于人工湿地的底部，中间的分控阀1K20)是处于石灰石填料的中部位置，通过分控阀可以调节人工湿地单元的水位。本发明在运行时的操作是人工湿地为垂直下行流湿地时，上层进水阀3和底层的出水管9的主控阀门7关闭，顶部进水阀14开启，由顶部进水管13通过布水管15开始进水，同时，底层的收水管12 的主控阀17及分控阀门18、19、20中的一个开启，由底层的收水管16出水。人工湿地为水平流时，关闭顶部进水阀14和底层的收水管12的主控阀门17，开启上层进水管阀门3和底层的出水管9的主控阀门7及分控阀门8、10、11中的一个，由进水管2开始进水，底层的出水管9出水。本发明的布水管和收水管均采用Dm00mrn-Dm20mrn的PVC管，布水管15上每隔 10-20cm布一个孔，孔直径为l-3cm，以均勻布水。收水管16上只有在对应中段填料5处设有收水孔，每隔5-10cm布一个孔，孔直径为l-3cm。本发明的人工湿地上层可以种植去污能力强的挺水植物。本发明可以根据外界具体的气温变化通过布水管道的调节，进行水平流湿地与垂直流湿地的相互转化，夏天运行时为垂直流、冬天运行时为水平流；春天和秋天依据外界温度变化确定，当外界温度高则选择垂直流，外界温度低则选择水平流。
权利要求
1.一种适用于低温的可变流人工湿地，主要包括人工湿地内垂直且平行地装填有三段填料，在三段填料的顶部设置有布水管，三段填料的底部设置有收水管，该收水管的出水口与填料顶部同一高度；三段填料的一端上部连接一进水管，另一端下部连接出水管，该出水管的出水口与填料顶部同一高度；布水管和进水管分别连接到高位水槽；布水管进水时，由收水管的出水口出水，进水管和出水管关闭；进水管进水时，由出水管的出水口出水，布水管和收水管关闭；通过布水管道的调节可进行水平流湿地与垂直流湿地的相互转化。
2.根据权利要求1所述的可变流人工湿地，其中，填料为沸石、砾石、石灰石、炉渣、活性炭中的一种或几种的组合。
3.根据权利要求1所述的可变流人工湿地，其中，三段填料的总长度中，上部连接进水管的一段填料的长度占10% -20%，下部连接出水管的一段填料的长度占5% -10%，中间段填料的长度占70% -85%。
4.根据权利要求1、2或3所述的可变流人工湿地，其中，三段填料中，上部连接进水管的一段填料和下部连接出水管的一段填料的粒径为16-32mm，中间段填料的粒径为 8-16mm ；填料深度不小于人工湿地深度的85%。
5.根据权利要求1所述的可变流人工湿地，其中，布水管和进水管分别通过进水阀连接到高位水槽；收水管和出水管分别安装有主控阀和处于不同高度的分控阀。
6.根据权利要求5所述的可变流人工湿地，其中，收水管和出水管上安装的分控阀各为三个，三个分控阀的安装位置分别是高于人工湿地的床体高度、位于填料的中间、位于人工湿地的床体底部。
7.根据权利要求1、5或6所述的可变流人工湿地，其中，布水管和收水管均采用 DN100mm-DN120mm的PVC管，布水管均勻布水，每隔10_20cm布一个孔，孔直径为l_3cm，收水管对应中段填料处设有收水孔，每隔5-lOcm布一个孔，孔直径为l-3cm。
8.根据权利要求1所述的可变流人工湿地，其中，人工湿地的上层种植去污能力强的挺水植物。
全文摘要
一种适用于低温的可变流人工湿地，主要包括人工湿地内垂直且平行地装填有三段填料，在三段填料的顶部设置有布水管，三段填料的底部设置有收水管，该收水管的出水口与填料顶部同一高度；三段填料的一端上部连接一进水管，另一端下部连接出水管，该出水管的出水口与填料顶部同一高度；布水管和进水管分别连接到高位水槽；布水管进水时，由收水管的出水口出水，进水管和出水管关闭；进水管进水时，由出水管的出水口出水，布水管和收水管关闭。本发明可以根据外界具体的气温变化通过布水管道的调节，进行水平流湿地与垂直流湿地的相互转化，克服了水平流湿地夏季进水溶解氧低，垂直流湿地冬季热损失多的缺点，保证了人工湿地全面高效持续稳定运行。
文档编号C02F3/32GK102531184SQ20121000421
公开日2012年7月4日 申请日期2012年1月9日 优先权日2012年1月9日
发明者姜永海, 席北斗, 张列宇, 苏婧, 赵颖, 高吉喜 申请人:中国环境科学研究院