复合垂直辐流式人工湿地装置制造方法

文档序号:4865332阅读:169来源:国知局
复合垂直辐流式人工湿地装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种复合垂直辐流式人工湿地装置,包括基质填料床、进水装置和出水装置,基质填料床为带隔间并且底部透水的复合床体,由最外侧和次外侧的基质填料床组成,分别为外侧填料床和内侧填料床,外侧填料床和内侧填料床的底部连通,形成底部连通层,底部连通层的顶部通过分隔板承载基质填料,使分隔板仅能通过水,并将外侧填料床和内侧填料床内的基质填料分隔开,外侧填料床内的流场形成水流下行池,内侧填料床内的流场形成水流上行池。本实用新型能够直观地分配基质比例、基质类型、种植植物种类,同时形成分段净化污水的人工湿地体系,可进行批量式生产,并可作出相应调整以适应不同水文条件和水质状况的受污染景观水体的修复。
【专利说明】复合垂直辐流式人工湿地装置

【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种水处理技术,特别是涉及一种人工湿地水处理装置,具体用于对复合基质方案的选择以及对受污染的河流、湖水及纳污河道水体等进行净化。

【背景技术】
[0002]人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面,将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上,污水与污泥沿一定方向流动的过程中,主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用,对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。
[0003]由于经济的发展导致的人口激增,导致了生活污水的大量排放,致使河流、湖泊等受到有机无机物污染,造成了水体富营养化。而人工湿地具有建造成本低、运行成本低、出水水质好、操作简单等优点,在国际上也广受推崇。随着人工湿地技术的研究与发展,对人工湿地净化效率的要求也越来越高。而湿地基质,作为人工湿地中必不可少的部分之一,对人工湿地的净化效果有着至关重要的影响,但现有的人工湿地装置通常占地面积大,水处理周期长,水净化效果有限,使用效果还不够理想。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种复合垂直辐流式人工湿地装置,能够直观地分配基质比例、基质类型、种植植物种类,同时形成一个分段净化污水的人工湿地体系。本实用新型湿地装置可进行批量式生产,并可作出相应调整以适应不同水文条件和水质状况的受污染景观水体的修复,不仅制作简单,使用寿命长,而且便于后期维护和管理。
[0005]为达到上述发明创造目的,本实用新型采用下述技术方案:
[0006]一种复合垂直辐流式人工湿地装置,包括基质填料床、进水装置和出水装置,基质填料床为带隔间并且底部透水的复合床体,由最外侧和次外侧的基质填料床组成,分别为外侧填料床和内侧填料床,外侧填料床和内侧填料床的底部连通,形成底部连通层,底部连通层的顶部通过分隔板承载基质填料,使分隔板仅能通过水,并将外侧填料床和内侧填料床内的基质填料分隔开,外侧填料床内的流场形成水流下行池,内侧填料床内的流场形成水流上行池,出水装置主要包括出水管,底部连通层不连通出水管,水流从外侧填料床的上部进入,依靠压差从外侧填料床的底部下行流入底部连通层后,再通过底部连通层的顶部,从内侧填料床的底部上行流入内侧填料床,最后从底部连通层的上部通过,并流入位于湿地装置中部的出水管实现出水。
[0007]作为本实用新型优选的技术方案,外侧填料床、内侧填料床和出水管顶端皆敞开,形成开放性装置,出水管位于内侧填料床的中心位置,内侧填料床和外侧填料床之间的不透水隔板的上缘高度高于出水管的上口沿高度,内侧填料床中基质填料的高度低于出水管的上口沿的高度,使水流依次经过外侧填料床、内侧填料床流向出水管,实现辐流式水流。
[0008]作为本实用新型优选的技术方案的改进,在外侧填料床和内侧填料床上分别种植湿地挺水植物。
[0009]在上述出水管底部优选设置总出水阀门来控制出水,在上述底部连通层的底部优选设有底部出水阀门,以便维护装置。
[0010]上述分隔板优选采用孔状筛板,且基质填料粒径大于筛板的小孔孔径。
[0011]上述分隔板优选采用空心圆管,其管材管径l(T60cm,上述外侧填料床的外部维护板也优选采用空心圆管,出水管、分隔板和外侧填料床的外部空心圆管之间优选为同一圆心嵌套而成。
[0012]上述不透水隔板和上述外侧填料床的外部维护板优选为透明材料板。
[0013]本实用新型与现有技术相比较,具有如下实质性特点和优点:
[0014]1.本实用新型复合垂直辐流式人工湿地装置有效利用了辐流以及垂直流,采用了上下式垂直复合结构,这有效减少了装置的占地面积,提高了空间利用率;
[0015]2.本实用新型复合垂直辐流式人工湿地装置采用双层复合式的结构,扩大了装置的利用范围;
[0016]3.本实用新型复合垂直辐流式人工湿地装置不仅可以对污水进行更为高效的去除,而且还可以通过不同基质组合,分段净化,能够更好地利用不同基质的优点,以及能够对某些污水进行针对性净化;
[0017]4.本实用新型复合垂直辐流式人工湿地装置还能够对不同植物进行分段种植,能够减少不同植物种间的恶性竞争,形成良性净化环境,以及能够挑选适当植物复合配置模型。

【专利附图】

【附图说明】
[0018]图1是应用本实用新型实施例一复合垂直辐流式人工湿地装置结构示意图。
[0019]图2是图1中A向视图。

【具体实施方式】
[0020]本实用新型的优选实施例结合【专利附图】
附图
【附图说明】如下:
[0021]实施例一:
[0022]在本实施例中,参见图1和2,一种复合垂直辐流式人工湿地装置,包括基质填料床、进水装置和出水装置,其特征在于:基质填料床为带隔间并且底部透水的复合床体,由最外侧和次外侧的基质填料床组成,分别为外侧填料床2和内侧填料床3,外侧填料床2和内侧填料床3的底部连通,形成底部连通层4,底部连通层4的顶部通过分隔板7承载基质填料,使分隔板7仅能通过水,并将外侧填料床2和内侧填料床3内的基质填料分隔开,夕卜侧填料床2内的流场形成水流下行池,内侧填料床3内的流场形成水流上行池,出水装置主要包括出水管1,底部连通层4不连通出水管1,水流从外侧填料床2的上部进入,依靠压差从外侧填料床2的底部下行流入底部连通层4后,再通过底部连通层4的顶部,从内侧填料床3的底部上行流入内侧填料床3,最后从底部连通层4的上部通过,并流入位于湿地装置中部的出水管I实现出水。
[0023]在本实施例中,参见图1和2,外侧填料床2、内侧填料床3和出水管I顶端皆敞开,形成开放性装置,出水管I位于内侧填料床3的中心位置,内侧填料床3和外侧填料床2之间的不透水隔板8的上缘高度高于出水管I的上口沿高度,内侧填料床3中基质填料的高度低于出水管I的上口沿的高度,并以保证中心出水管中不得混入基质填料,使水流依次经过外侧填料床2、内侧填料床3流向出水管1,实现辐流式水流。
[0024]在本实施例中,参见图1和2,在底部连通层4内,水流通过压力差运行,外侧填料床2内的流场形成水流下行池,内侧填料床3内的流场形成水流上行池,可由单一基质或复合基质组成,该基质可以用砾石,陶粒,页岩,炉渣等单一基质,又可用两种或两种以上的复合基质,以达到更高效的除污效果,再通过中心位置处的出水管I出水。
[0025]下面结合附图1和2,简述应用本实施例复合垂直辐流式人工湿地装置处理污水的工作工程:
[0026]污水由进水装置均匀进入外层填料床2,通过植物吸收以及基质拦截去除污染物,其中由外层填料床2的基质渗滤至分隔板7,由于下行池表面氧气充足,下部氧气不足。从而提供了好氧一缺氧一厌氧的生活环境。有利于污染物的去除,污水至分隔板7后由压差进入上行池,再经上行池的基质和植物作用去除污染物。而在上行池空间结构又形成厌氧一缺氧一好氧环境,从而进一步加大对污染物去除,最后污水从中心出水管I排出。由于初始进水面积大,辐射流加上垂直流的影响,使得此装置不易堵塞,易于管理,使用周期长。
[0027]在本实施例中,参见图1,在出水管I底部设置总出水阀门6来控制出水,在底部连通层4的底部设有底部出水阀门5,便于后期维护和管理。
[0028]实施例二:
[0029]本实施例与实施例一基本相同,特别之处在于:
[0030]在本实施例中,在外侧填料床2和内侧填料床3上分别种植湿地挺水植物。上述的各填料床中的植物应参照相关植物密度种植,且以挺水植物为主要的推荐种植植物,可以显著提高本实施例复合垂直辐流式人工湿地装置的净化水的能力。
[0031]实施例三:
[0032]本实施例与前述实施例基本相同,特别之处在于:
[0033]在本实施例中,不透水隔板8和外侧填料床2的外部维护板为透明材料板,便于维护和管理,可采用有机玻璃管材和PVC塑料材料,使装置的制作成本显著降低。
[0034]上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明,但本实用新型不限于上述实施例,还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化,凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,只要符合用于本实用新型复合垂直辐流式人工湿地装置的结构和构造原理,都属于本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种复合垂直辐流式人工湿地装置,包括基质填料床、进水装置和出水装置,其特征在于:所述基质填料床为带隔间并且底部透水的复合床体,由最外侧和次外侧的基质填料床组成,分别为外侧填料床(2)和内侧填料床(3),所述外侧填料床(2)和所述内侧填料床(3)的底部连通,形成底部连通层(4),所述底部连通层(4)的顶部通过分隔板(7)承载基质填料,使所述分隔板(7)仅能通过水,并将所述外侧填料床(2)和所述内侧填料床(3)内的基质填料分隔开,所述外侧填料床(2)内的流场形成水流下行池,所述内侧填料床(3)内的流场形成水流上行池,所述出水装置主要包括出水管(I ),所述底部连通层(4)不连通所述出水管(1),水流从所述外侧填料床(2)的上部进入,依靠压差从所述外侧填料床(2)的底部下行流入所述底部连通层(4 )后,再通过所述底部连通层(4 )的顶部,从所述内侧填料床(3)的底部上行流入所述内侧填料床(3),最后从所述底部连通层(4)的上部通过,并流入位于湿地装置中部的所述出水管(I)实现出水。
2.根据权利要求1所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:所述外侧填料床(2)、所述内侧填料床(3)和所述出水管(I)顶端皆敞开,形成开放性装置,所述出水管(I)位于所述内侧填料床(3)的中心位置,所述内侧填料床(3)和所述外侧填料床(2)之间的不透水隔板(8)的上缘高度高于所述出水管(I)的上口沿高度,所述内侧填料床(3)中基质填料的高度低于所述出水管(I)的上口沿的高度,使水流依次经过所述外侧填料床(2)、所述内侧填料床(3 )流向所述出水管(I ),实现辐流式水流。
3.根据权利要求2所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:在所述外侧填料床(2)和所述内侧填料床(3)上分别种植湿地挺水植物。
4.根据权利要求1?3中任意一项所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:在所述出水管(I)底部设置总出水阀门(6)来控制出水,在所述底部连通层(4)的底部设有底部出水阀门(5)。
5.根据权利要求1?3中任意一项所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:所述分隔板(7)采用孔状筛板,且基质填料粒径大于筛板的小孔孔径。
6.根据权利要求1?3中任意一项所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:所述分隔板(7)为空心圆管,其管材管径l(T60cm,所述外侧填料床(2)的外部维护板也采用空心圆管,所述出水管(I)、所述分隔板(7)和所述外侧填料床(2)的外部空心圆管之间为同一圆心嵌套而成。
7.根据权利要求2?3中任意一项所述的复合垂直辐流式人工湿地装置,其特征在于:所述不透水隔板(8)和所述外侧填料床(2)的外部维护板为透明材料板。
【文档编号】C02F3/32GK204173985SQ201420609822
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】何池全, 秦哲, 李春辉, 张骁博, 张琦, 芮娇嫃, 雷雁茹, 周京勇, 朱细娥, 张惠, 张秀云 申请人:上海大学
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