一种湿地净化系统的人工基质载体及使用方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及环境保护技术领域，具体涉及一种湿地净化系统的人工基质载体及使用方法。
【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，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工基质、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。人工湿地系统作用机理包括吸附、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]人工湿地是一个综合的生态系统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则，在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。
[0004]人工湿地由人工基质、水体、适于在含氧饱和水和厌氧机制中生长的植物、无脊椎或脊椎动物、好氧或厌氧微生物种群组成。人工湿地的人工基质是由不同粒径分布的砂或砾石等作为填料所组成，是湿地系统中微生物以及浮游动植物的载体。现有的人工基质在人工湿地运行一段时间后，由于有机物的积累，基质容易发生堵塞现象，污水中氮和磷的去除率大大降低;基质的饱和时间短，一旦基质达到饱和就失去了去污作用，就会释放一定的污染物，造成污染。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本申请提供一种湿地净化系统的人工基质载体，所述人工基质载体由多个人工基质箱体单元组成，所述人工基质箱体单元为方形箱体结构，所述人工基质箱体单元可进行堆叠，所述人工基质箱体单元包括硬质框架、载体，所述硬质框架由网格状框架组成，所述载体依托所述硬质框架，构成人工基质箱体单元。
[0006]进一步，所述人工基质箱体单元在水平和垂直方向上排列放置构成人工基质载体。
[0007]进一步，所述人工基质箱体单元上设置有孔，所述孔设置在所述硬质框架的网格状框架内的载体上。
[0008]进一步，所述硬质框架的材料为金属或耐水性材料。
[0009 ]进一步，所述载体由载体预制体、水组成。
[0010]进一步，所述载体预制体的材料由硅藻土、粘土、煤粉组成。
[0011 ]进一步，所述载体预制体的材料硅藻土、粘土、煤粉的比例为7: 2:1。
[0012]进一步，所述硬质框架的网格的形状为长方形、菱形或圆形。
[0013]本申请还提出一种湿地净化系统的人工基质载体的使用方法，包括如下步骤:
[0014]S1、将载体依托硬质框架获得人工基质箱体单元；
[0015]S2、将人工介质放入人工基质箱体单元内，将人工基质箱体单元在水平和垂直方向上进行排列放置，多个人工基质箱体单元构成人工基质载体，人工基质载体与人工介质组合形成人工介质带；
[0016]S3、将组装好的人工介质带放置在河道或塘坝中。
[0017]进一步，所述步骤SI包括如下子步骤:
[0018]SlOl:将娃藻土、粘土、煤粉按照比例7:2:1进行配比，得到载体预制体；
[0019]S102:掺水调匀后，将载体依托硬质框架，并在硬质框架四周立壁上预留孔，制型、高温烘干；
[0020]S103:高温烘干后，得到人工基质箱体单元。
[0021 ]由以上技术方案可见，本申请具有以下的技术效果:
[0022](I)所述人工基质箱体单元的骨架为硬质框架，提高了人工基质箱体单元的机械强度;所述载体与硬质框架的混合结构体，能够将载体预制体制成更大尺寸的物体而实现应用，并可按照硬质框架的骨架任意塑形。
[0023](2)所述人工基质箱体单元可任意组合堆叠，最终获取任意所需长度和高度的人工介质带，施工更加方便，可更可控的构建并获得通过人工介质带的水力负荷条件，更好的提高湿地净化系统的污水处理效果;所述人工基质箱体单元结构让清理人工介质堵塞、更换失效人工介质等湿地净化系统的运行维护以及拆除湿地的过程更为方便、快捷。
[0024](3)可在人工基质箱体单元置于湿地净化系统前，预先培养好基质上的生物膜，在不同的人工基质箱体单元内放置不同的人工介质，实现多介质覆被特征生物膜搭配组合，提高了人工湿地的人工介质的综合处理效果，解决了多介质综合处理研究的难题，为建立湿地并尽早稳定运行节省了大量时间。
【附图说明】
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0026]图1是所述人工基质载体的硬质框架的立体示意图。
[0027]图2是所述人工基质载体的人工基质箱体单元的立体示意图。
[0028]图3是水平放置人工基质箱体单元的人工基质载体的立体示意图。
[0029]图4是水平与垂向均放置人工基质箱体单元的人工基质载体的立体示意图。
[0030]图5是一种轴向等长的人工基质载体的结构示意图的俯视图。
[0031]图6是另一种轴向等长的人工基质载体的结构示意图的俯视图。
[0032]图7是一种轴向不等长的人工基质载体的结构示意图的俯视图。
[0033]图8是另一种轴向不等长的人工基质载体的结构示意图的俯视图。
[0034]图9是一种人工基质箱体密集排列围空结构的俯视图。
【具体实施方式】
[0035]为了使本领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0036]下面结合本申请附图进一步说明本申请具体实现。
[0037]实施例一
[0038]本申请提出一种湿地净化系统的人工基质载体1，如图3所示，所述人工基质载体I由多个人工基质箱体单元11组成，所述人工基质箱体单元11如图2所示，为方形箱体结构，所述人工基质箱体单元11可进行堆叠，所述人工基质箱体单元11包括硬质框架111、载体112，所述硬质框架111由网格状框架组成，如图1所示，所述硬质框架111的网格形状为长方形、菱形或圆形。所述载体112填充在所述硬质框架111内。
[0039]具体地，所述硬质框架111提高了人工基质载体I的机械强度，所述载体112吸水率高，透水性好，环境友好，无二次污染。
[0040]更具体地，所述硬质框架111的材料为金属或耐水性材料，所述硬质框架111的材料可以为不锈钢或聚氨酯，所述载体112由载体预制体、水组成，所述载体预制体的材料由硅藻土、粘土、煤粉组成，所述硅藻土、粘土、煤粉的比例为7:2:1左右，所述硅藻土、粘土、煤粉按比例掺水调匀后，依托硬质框架111，制型、高温烘干，获得人工基质箱体单元11。
[0041]所述载体预制体的材料以娃藻土为主，娃藻土是一种环境友好材料，其质软、多孔而轻、中性、无毒、悬浮性能好、吸附能力强、容重轻、吸油率115 %、细度在325目?500目、混合均匀性好，在湿地净化系统中其不会带来二次污染，甚至失去既定功能时，也不必特殊处理，仍能发挥其结构功能。
[0042]所述人工基质箱体单元11上设置有孔113，所述孔113设置在所述硬质框架111的网格状框架的载体112上，在湿地净化系统中，水流经所述孔113流入基质中，经净化处理后从孔113流出，所述孔113的形状为长方形、圆形或椭圆形。所述孔113的作用为:一人工基质箱体单元11被搬运、吊装装满人工介质时提拉使用;二相对于人工基质载体，是低阻力的导水孔;三用固定件12经孔113将不同的人工基质箱体单元11进行固定。所述孔113的设置原则是在硬质框架111的网格内部，不影响框架骨架的机械强度，开孔的数量并不局限，可按需要设置多处，相对于箱底的壁上或箱底部的任意高度和位置。
[0043]使用时，人工基质箱体单元11可以在水平方向上任意排列放置，如图3所示，其长轴和短轴方向可