淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及污染地下水异位修复技术领域，特别涉及一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置。
【背景技术】
[0002]地下水一直是重要的饮用水源之一，硝酸盐是世界范围内地下水(尤其是浅层地下水)最普遍的污染因子，其污染程度日益增加，为满足人们日益增长的需水量及对饮用水水质日益严格的需求，地下水的硝酸盐污染治理迫在眉睫。已开发的治理技术包括物理、化学、生物方法，生物反硝化方法是目前最经济、最有效的地下水抽取异位修复方法，但其仍存在工艺复杂、运行管理要求高、反硝化速度慢、建设费用高等缺点，因此，开发经济高效、运行成本低、管理操作简单的抽取异位修复技术具有广阔的社会需求和重大意义。
[0003]公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，从而克服现有技术中的反应速度慢、工艺复杂、成本高的缺陷。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供了一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，其包括:池体，其为从地面向下开挖的深坑，该池体内由上至下设有基质层，其上栽种有湿地植物；布水层，其设有用于硝酸盐污染地下水的布水系统；生态滤层，其用于净化硝酸盐污染地下水；以及集水层，其设有用于收集经净化的地下水的集水系统，该集水系统设有出水阀门，通过该出水阀门使基质层保持淹水状态；固相有机碳基柱，其贯穿基质层、布水层和生态滤层，其底部位于集水层中；湿地围堰，其设置在上述池体周围地面以上；以及防渗层，其包覆在池体侧面及底面上，用于防止池体内的水分渗出。
[0006]优选地，上述技术方案中，池体的长:宽:高=10?20:3?5:1?2，水力负荷为0.10 ?0.70mVm2.d。
[0007]优选地，上述技术方案中，基质层的淹水水位高于基质层5?20cm。
[0008]优选地，上述技术方案中，布水系统和/或集水系统为镀锌管道或硬聚氯乙烯管道，管道斜向下方设有开孔。
[0009]优选地，上述技术方案中，开孔为斜向下方45°方向，孔间距为10?20cm，孔径为5 ?20cm。
[0010]优选地，上述技术方案中，集水层包括粒径为2?1cm的砾石。
[0011]优选地，上述技术方案中，生态滤层的厚度为60?100cm，其包括粒径为I?3mm的沸石层、粒径为I?3_的改性火山岩层和粒径为3?5_的天然火山岩层。
[0012]优选地，上述技术方案中，固相有机碳基柱包括:固相有机碳基质，其包括碳含量高的农业废弃物；纱网套筒，其套设在固相有机碳基质外；以及透水管柱，其套设在纱网套筒外。
[0013]优选地，上述技术方案中，透水管柱为硬聚氯乙烯管，其四周设有开孔，开孔率为20 ?90%。
[0014]优选地，上述技术方案中，碳含量高的农业废弃物为稻糠、稻米和/或棉花。
[0015]优选地，上述技术方案中，固相有机碳基柱均匀分布在池体中，其面积占池体的面积比例为5?10%。
[0016]优选地，上述技术方案中，湿地植物可以为菖蒲、香蒲或水葱。
[0017]优选地，上述技术方案中，湿地围堰为砖混或者钢混结构。
[0018]优选地，上述技术方案中，防渗层为粘土或土工布。
[0019]与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果:
[0020]1.通过在装置中设置固相有机碳基柱，为修复装置的反硝化作用提供可持续碳源，保证反硝化过程持续、快速、稳定运行；
[0021]2.通过湿地植物、生态滤层、多种介质相互协调的生物、化学、物理作用，使硝酸盐污染地下水中的硝酸盐、有机物得以降解，氮、磷等营养物质得以资源化利用，节省能源，从而降低成本；
[0022]3.种植湿地植物，美化环境。
【附图说明】
[0023]图1是根据本实用新型的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置的剖面结构示意图。
[0024]图2是根据本实用新型的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置的剖面结构示意图，其与图1的剖面相垂直。
[0025]主要附图标记说明:
[0026]1-基质层，11-湿地植物，2_布水层，21-布水系统，3_生态滤层，4_集水层，41-集水系统，411-出水阀门，5-固相有机碳基柱，6-湿地围堰，7-防渗层。
【具体实施方式】
[0027]下面结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0028]除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
[0029]如图1和图2所示，根据本实用新型【具体实施方式】的一种淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置，该装置在地面开挖一个长方池体中，该池体内由上至下设有基质层1、布水层2、生态滤层3和集水层4。基质层I上栽种有湿地植物11。布水层2设有用于硝酸盐污染地下水的布水系统21。生态滤层3用于净化硝酸盐污染地下水。集水层4设有用于收集经净化的地下水的集水系统41，集水系统41设有出水阀门411，通过出水阀门411使基质层I保持淹水状态。贯穿基质层1、布水层2和生态滤层3设有固相有机碳基柱5，其底部位于集水层4中。池体周围地面以上修筑了湿地围堰6。池体侧面及底面上包覆有防渗层7，其用于防止池体内的水分渗出。
[0030]具体地，在本实施方式中，池体周围地面以上修筑的湿地围堰6为砖混或钢混结构。池体四周与池底的防渗层7为铺设的粘土或土工布。基质层I位于布水层2上方，填充原生介质(如素土)，其上栽种湿地植物11，布水层2位于生态滤层3上方，其中铺设布水系统21，生态滤层3置于布水层2与集水层4之间，集水系统41位于集水层4中，底部防渗层7位于集水层4下方，固相有机碳基柱5底部置于集水层4中，并贯穿基质层1、布水层2、生态滤层3。
[0031]本实施方式中的淹水湿地修复硝酸盐污染地下水的装置为向下垂直流态，该装置的池体长:宽:高为10?20:3?5:1?2，每天的水力负荷为0.10?0.70mVm2.d。该装置完全处于水位淹没状态，运行水位于基质层I以上5?20cm。
[0032]本实施方式中的布水系统21和集水系统41采用镀锌管或硬聚氯乙烯(UPVC)管道布置，沿管道两侧斜向下方