一种水平流人工湿地自控液位系统的制作方法

本发明属于水环境治理技术领域，具体涉及一种水平流人工湿地自控液位系统。

背景技术：

水平流人工湿地技术是通过模拟天然湿地系统，在特定的基质、植物与微生物协同作用下，实现对河道、污水厂尾水的净化，是一项具有投资省、建设周期短、运行成本少、污水处理效果好、可美化景观环境等特点的水环境处理技术。应用于黑臭河道治理及水环境生态修复，极具推广价值。

在西北寒冷地区由于季节交替，冬季需要提高人工湿地液位使人工湿地表面形成冰盖保温层，以保证人工湿地系统的保温性能，提高污水净化效果。但目前大多数人工湿地调控比较粗放，人工湿地液位不能及时调整，导致冰盖保温层无法稳定形成。

水平流人工湿地系统需要根据上游来水情况及时调整人工湿液位才能达到控根育苗的效果。但目前大多数人工湿地调控比较粗放，人工湿地液位不能及时精确调整，液位过高时人工湿地产生过厚的饱气带，液位过低不能达到处理效果，液位调整过慢无法对湿地植物进行控根育苗。

技术实现要素：

为解决上述水平流湿地系统液位调控存在的不足，本发明提供一种水平流人工湿地自控液位系统，解决水平流人工湿地的液位调控的实时性和精准性。

本发明提供了一种水平流人工湿地自控液位系统，包括：储水池，与人工湿地相连通，用于存储所述人工湿地的排出水并与所述人工湿地的液位相等；液位调节机构，包括设置于所述储水池内且将所述储水池分割为水平两部分的分液组件，以及控制所述分液组件高度变化的控制单元；排水管，设置于所述储水池侧壁上且位于所述分液组件远离所述人工湿地的一侧。

进一步地，所述分液组件包括自下而上首尾相连的多个旋转液板；所述控制单元与所述旋转液板相连接用于驱动所述旋转液板的偏转。

进一步地，所述旋转液板包括液板主体，设置于所述液板主体上侧的上折边，设置于所述液板主体下侧的下折边，所述上折边与所述下折边的弯折方向相反，所述旋转液板的上折边的下侧与相邻所述旋转液板的下折边的上侧相连接。

进一步地，所述旋转液板还包括设置于所述液板主体上且能带动所述旋转液板偏转的旋转中轴，套设于所述旋转中轴上的轮齿。

进一步地，所述控制单元包括与所述旋转液板的轮齿相啮合的传动杆以及控制所述传动杆上下移动以带动所述旋转液板偏转的驱动组件。

进一步地，所述分液组件还包括设置于所述储水池底部的基座，所述基座与相近邻的所述旋转液板的下折边相连接。

进一步地，所述旋转液板包括设置于所述液板主体两侧的两个所述轮齿；所述驱动机构包括分别与两个所述轮齿相啮合的两个所述传动杆，两个所述传动杆分别与所述储水池的内壁相贴合。

进一步地，所述传动杆的下端设置有与所述轮齿相啮合的齿槽，当所述传动杆上下移动以带动与其相啮合的所述旋转液板偏转时，所述旋转液板能带动与其相邻的所述旋转液板偏转，以改变所述分液组件的高度。

进一步地，所述旋转液板还包括设置于所述上折边下侧的密封条和设置于所述下折边上侧的密封条。

进一步地，还包括设置于所述储水池侧壁上且用于连通所述人工湿地的出水管；所述出水管和排水管均设置于所述储水池的下端。

本发明通过储水池储存人工湿地的排出水，并与人工湿地的液位平齐，通过分液组件将储水池分割成独立的两部分，出水管设置在分液组件远离人工湿地的一侧，通过改变分液组件的高度以调整储水池的液位，由于储水池与人工湿地的液位相等，最终实现人工湿地液位的精准调整。本发明的液位控制系统，具有操作简单、使用方便、液位调整精度高等特点，适于推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例所示水平流人工湿地自控液位系统的结构示意图；

图2为图1所示水平流人工湿地自控液位系统的的俯视图；

图3为图1所示水平流人工湿地自控液位系统的的正视图；

图4为图1所示传动杆与旋转中轴连接示意图；

图5为图1所示旋转液板的结构示意图。

附图标记说明：储水池1，第一储水区101，第二储水区102，液位调节机构2，分液组件201，旋转液板211，液板主体2111，上折边2112，下折边2113，旋转中轴2114，轮齿2115，密封条2116，基座212，控制单元202，传动杆221，驱动组件222，齿槽223，排水管3，出水管4。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至图5所示，本实施例提供了一种水平流人工湿地自控液位系统，包括：储水池1，与人工湿地相连通，用于存储人工湿地的排出水并与人工湿地的液位相等；液位调节机构2，包括设置于储水池1内且将储水池1分割为水平两部分的分液组件201，以及控制分液组件201高度变化的控制单元202；排水管3，设置于储水池1侧壁上且位于分液组件201远离人工湿地的一侧。

本实施方式通过储水池1储存人工湿地的排出水，通过分液组件201将储水池1分割成独立的两部分，即靠近人工湿地一侧的第一储水区101和远离人工湿地一侧的第二储水区102，出水管4设置在分液组件201远离人工湿地一侧的第二储水区102。第一储水区101与人工湿地相连通能够保证液位的平齐，因此，当需要调整人工湿地的液位时，通过改变分液组件201的高度即第一储水区101的液位，进而实现对人工湿地液位的精确调整，具体表现为，当人工湿地液位偏高时，降低分液组件201的高度至理想目标值，此时第一储水区101的水向第二储水区102流动，人工湿地的水向第一储水区101流动，直至液位降至分液组件201的高度；同理，当人工湿地液位偏低时，提升分液组件201的高度至理想目标值，随着上游来水补充入人工湿地逐渐提升液位，第一储水区101的液位也逐渐上升直至目标液位。

本实施例提供的水平流人工湿地自控液位系统，还包括设置于储水池1侧壁上且用于连通人工湿地的出水管4；出水管4和排水管3均设置于储水池1的下端。出水管4设置在储水池1的下端，利用u形管原理，在相同大气压下人工湿地与第一储水区101的液位相等；排水管3设置在储水池1的下端，利于第二储水区102内水的外排。

在本实施方式中，分液组件201包括自下而上首尾相连的多个旋转液板211；控制单元202与旋转液板211相连接用于驱动旋转液板211的偏转。通过控制单元202驱动旋转液板211的偏转来实现分液组件201高度的调整，具有操作简单，使用方便，高度调整精确度高等特点。

在一个具体的实施例中，旋转液板211包括液板主体2111，设置于液板主体2111上侧的上折边2112，设置于液板主体2111下侧的下折边2113，上折边2112与下折边2113的弯折方向相反，旋转液板211的上折边2112的下侧与相邻旋转液板211的下折边2113的上侧相连接。旋转液板211上折边2112通过与相邻旋转液板211下折边2113相扣合的连接方式，保证了相邻旋转液板间的密封性。

在一个优选的实施例中，旋转液板211还包括设置于上折边2112下侧的密封条2116和设置于下折边2113上侧的密封条2116。通过在上折边2112和下折边2113分别设置密封条2116，有效保证了旋转液板211上折边2112与相邻旋转液板211下折边2113相扣合连接的密封性能，保证旋转液板不漏水，进而保证了第一储液区的密封性能，避免了第一储液区内的水通过分液组件201的间隙流入第二储液区的问题发生。在一个优选的实施例中，密封条为防水密封条，如橡胶密封圈。

在本实施方式中，分液组件201还包括设置于储水池1底部的基座212，基座212与相近邻的旋转液板211的下折边2113相连接。通过设置基座212实现对旋转液板211的固定安装，有效保证了分液组件201的安装稳定性。

在本实施例中，旋转液板211还包括设置于液板主体2111上且能带动旋转液板211偏转的旋转中轴2114，套设于旋转中轴2114上的轮齿2115。控制单元202包括与旋转液板211的轮齿2115相啮合的传动杆221以及控制传动杆221上下移动以带动旋转液板211偏转的驱动组件222。本实施方式中，驱动组件222驱动传动杆221上下移动，传动杆221的上下移动带动轮齿2115的转动进而驱动旋转液板211的偏转，从而实现对水平流人工湿地液位的调控。

具体表现为，当传动杆自上而下移动时，借助传动杆与旋转液板的啮合连接作用，依次带动每个旋转液板偏转，当最上端一个旋转液板偏转时，第一个旋转液板与第二个旋转液板之间产生间隙，此时第二个旋转液板的高度决定了液位；同理，当传动杆带动第二个旋转液板偏转时，此时第一个旋转液板与第二个旋转液板密封连接，而第二个旋转液板与第三个旋转液板之间有间隙，此时第三个旋转液板的高度决定了液位，随着传动杆自上而下移动，液位逐渐降低；当传动杆自下而上移动时，借助传动杆与旋转液板的啮合连接作用，依次带动每个旋转液板偏转，当最下端一个旋转液板(非固定式旋转液板)偏转时，该旋转液板与其相邻的上侧旋转液板间产生间隙，此时该旋转液板的高度决定了液位，当传动杆继续上移，带动相邻上侧的旋转液板偏转时，此时液位上升了一个旋转液板的高度，随着传动杆的继续上移，液位逐渐上升。传动杆221与旋转液板211的啮合连接方式，有效保证了分液组件201高度调整的准确性，有助于提高水平流人工湿地净水处理效果。

在一个优选的实施例中，旋转液板211包括设置于液板主体2111两侧的两个轮齿2115；驱动机构包括分别与两个轮齿2115相啮合的两个传动杆221，两个传动杆221分别与储水池1的内壁相贴合。通过在旋转液板211的两侧分别设置两个轮齿2115，两个传动杆221分别与两个齿轮啮合连接，有效保证了旋转液板211偏转的平衡性。

在一个优选的实施例中，传动杆221的下端设置有与轮齿2115相啮合的齿槽223，当传动杆221上下移动以带动与其相啮合的旋转液板211偏转时，旋转液板211能带动与其相邻的旋转液板211偏转，以改变分液组件201的高度。本实施方式中在传动杆221的下端设置与轮齿2115相啮合的齿槽223，使得分液组件201中位于下端的旋转液板211与传动杆221相啮合，进而带动所有旋转液板211偏转。

在一个具体的实施例中，水平流人工湿地出水经过湿地出水管4进入储水池1，驱动组件222控制传动杆221下降，当传动杆221下降时，传动杆221上的齿槽223带动旋转中轴2114转动，旋转中轴2114转动带动旋转液板211翻转，湿地储水池1液位下降，最终水平流人工湿地出水经过排水管3排出。

水平流人工湿地出水经过湿地出水管4进入湿地储水池1，驱动组件222控制传动杆221上升，当传动杆221上升时，传动杆221上的齿槽223自下而上依次带动旋转中轴2114转动，旋转中轴2114转动带动旋转液板211翻转，湿地储水池1液位上升，最终水平流人工湿地出水经过排水管3排出。

本实施方式中的水平流人工湿地自控液位系统，能够实现对人工湿地冬季冰盖保温层调控及对湿地植物的控根育苗，通过提升冬季湿地运行液位，调整冬季冰盖保温层厚度；由于植物根系为顶端生长，因此通过自控液位系统降低湿地运行液位，将湿地运行液位保持在中下部，诱发植物根系生长，从而加快侧根形成。

本实施例中的水平流人工湿地自控液位系统与现有技术相比具有明显优势：通过对水平流人工湿地液位的调控，解决了水平流人工湿地系统在寒冷冬季及低温地区保温运行的问题，提高了人工湿地系统在冬季对水中污染物的净化能力；通过自控液位系统对人工湿地液位的精准调控，解决了湿地植物控根育苗与湿地液位调控不及时准确的问题，加快了植物根系的生长，提高植物根系对水中污染物的吸收，从而提高人工湿地对水中污染物的净化能力。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。