復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，包括基質(zhì)填料床、進(jìn)水裝置和出水裝置，基質(zhì)填料床為帶隔間并且底部透水的復(fù)合床體，由最外側(cè)和次外側(cè)的基質(zhì)填料床組成，分別為外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床，外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床的底部連通，形成底部連通層，底部連通層的頂部通過(guò)分隔板承載基質(zhì)填料，使分隔板僅能通過(guò)水，并將外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床內(nèi)的基質(zhì)填料分隔開(kāi)，外側(cè)填料床內(nèi)的流場(chǎng)形成水流下行池，內(nèi)側(cè)填料床內(nèi)的流場(chǎng)形成水流上行池。本實(shí)用新型能夠直觀(guān)地分配基質(zhì)比例、基質(zhì)類(lèi)型、種植植物種類(lèi)，同時(shí)形成分段凈化污水的人工濕地體系，可進(jìn)行批量式生產(chǎn)，并可作出相應(yīng)調(diào)整以適應(yīng)不同水文條件和水質(zhì)狀況的受污染景觀(guān)水體的修復(fù)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種水處理技術(shù)，特別是涉及一種人工濕地水處理裝置，具體用于對(duì)復(fù)合基質(zhì)方案的選擇以及對(duì)受污染的河流、湖水及納污河道水體等進(jìn)行凈化。

【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是由人工建造和控制運(yùn)行的與沼澤地類(lèi)似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥沿一定方向流動(dòng)的過(guò)程中，主要利用土壤、人工介質(zhì)、植物、微生物的物理、化學(xué)、生物三重協(xié)同作用，對(duì)污水、污泥進(jìn)行處理的一種技術(shù)。其作用機(jī)理包括吸附、滯留、過(guò)濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉(zhuǎn)化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類(lèi)動(dòng)物的作用。
[0003]由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展導(dǎo)致的人口激增，導(dǎo)致了生活污水的大量排放，致使河流、湖泊等受到有機(jī)無(wú)機(jī)物污染，造成了水體富營(yíng)養(yǎng)化。而人工濕地具有建造成本低、運(yùn)行成本低、出水水質(zhì)好、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際上也廣受推崇。隨著人工濕地技術(shù)的研究與發(fā)展，對(duì)人工濕地凈化效率的要求也越來(lái)越高。而濕地基質(zhì)，作為人工濕地中必不可少的部分之一，對(duì)人工濕地的凈化效果有著至關(guān)重要的影響，但現(xiàn)有的人工濕地裝置通常占地面積大，水處理周期長(zhǎng)，水凈化效果有限，使用效果還不夠理想。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，能夠直觀(guān)地分配基質(zhì)比例、基質(zhì)類(lèi)型、種植植物種類(lèi)，同時(shí)形成一個(gè)分段凈化污水的人工濕地體系。本實(shí)用新型濕地裝置可進(jìn)行批量式生產(chǎn)，并可作出相應(yīng)調(diào)整以適應(yīng)不同水文條件和水質(zhì)狀況的受污染景觀(guān)水體的修復(fù)，不僅制作簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，而且便于后期維護(hù)和管理。
[0005]為達(dá)到上述發(fā)明創(chuàng)造目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案:
[0006]一種復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，包括基質(zhì)填料床、進(jìn)水裝置和出水裝置，基質(zhì)填料床為帶隔間并且底部透水的復(fù)合床體，由最外側(cè)和次外側(cè)的基質(zhì)填料床組成，分別為外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床，外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床的底部連通，形成底部連通層，底部連通層的頂部通過(guò)分隔板承載基質(zhì)填料，使分隔板僅能通過(guò)水，并將外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床內(nèi)的基質(zhì)填料分隔開(kāi)，外側(cè)填料床內(nèi)的流場(chǎng)形成水流下行池，內(nèi)側(cè)填料床內(nèi)的流場(chǎng)形成水流上行池，出水裝置主要包括出水管，底部連通層不連通出水管，水流從外側(cè)填料床的上部進(jìn)入，依靠壓差從外側(cè)填料床的底部下行流入底部連通層后，再通過(guò)底部連通層的頂部，從內(nèi)側(cè)填料床的底部上行流入內(nèi)側(cè)填料床，最后從底部連通層的上部通過(guò)，并流入位于濕地裝置中部的出水管實(shí)現(xiàn)出水。
[0007]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，外側(cè)填料床、內(nèi)側(cè)填料床和出水管頂端皆敞開(kāi)，形成開(kāi)放性裝置，出水管位于內(nèi)側(cè)填料床的中心位置，內(nèi)側(cè)填料床和外側(cè)填料床之間的不透水隔板的上緣高度高于出水管的上口沿高度，內(nèi)側(cè)填料床中基質(zhì)填料的高度低于出水管的上口沿的高度，使水流依次經(jīng)過(guò)外側(cè)填料床、內(nèi)側(cè)填料床流向出水管，實(shí)現(xiàn)輻流式水流。
[0008]作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案的改進(jìn)，在外側(cè)填料床和內(nèi)側(cè)填料床上分別種植濕地挺水植物。
[0009]在上述出水管底部?jī)?yōu)選設(shè)置總出水閥門(mén)來(lái)控制出水，在上述底部連通層的底部?jī)?yōu)選設(shè)有底部出水閥門(mén)，以便維護(hù)裝置。
[0010]上述分隔板優(yōu)選采用孔狀篩板，且基質(zhì)填料粒徑大于篩板的小孔孔徑。
[0011]上述分隔板優(yōu)選采用空心圓管，其管材管徑l(T60cm，上述外側(cè)填料床的外部維護(hù)板也優(yōu)選采用空心圓管，出水管、分隔板和外側(cè)填料床的外部空心圓管之間優(yōu)選為同一圓心嵌套而成。
[0012]上述不透水隔板和上述外側(cè)填料床的外部維護(hù)板優(yōu)選為透明材料板。
[0013]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
[0014]1.本實(shí)用新型復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置有效利用了輻流以及垂直流，采用了上下式垂直復(fù)合結(jié)構(gòu)，這有效減少了裝置的占地面積，提高了空間利用率；
[0015]2.本實(shí)用新型復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置采用雙層復(fù)合式的結(jié)構(gòu)，擴(kuò)大了裝置的利用范圍；
[0016]3.本實(shí)用新型復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置不僅可以對(duì)污水進(jìn)行更為高效的去除，而且還可以通過(guò)不同基質(zhì)組合，分段凈化，能夠更好地利用不同基質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)，以及能夠?qū)δ承┪鬯M(jìn)行針對(duì)性?xún)艋?br> [0017]4.本實(shí)用新型復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置還能夠?qū)Σ煌参镞M(jìn)行分段種植，能夠減少不同植物種間的惡性競(jìng)爭(zhēng)，形成良性?xún)艋h(huán)境，以及能夠挑選適當(dāng)植物復(fù)合配置模型。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是應(yīng)用本實(shí)用新型實(shí)施例一復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1中A向視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例結(jié)合【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】如下:
[0021]實(shí)施例一:
[0022]在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1和2，一種復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，包括基質(zhì)填料床、進(jìn)水裝置和出水裝置，其特征在于:基質(zhì)填料床為帶隔間并且底部透水的復(fù)合床體，由最外側(cè)和次外側(cè)的基質(zhì)填料床組成，分別為外側(cè)填料床2和內(nèi)側(cè)填料床3，外側(cè)填料床2和內(nèi)側(cè)填料床3的底部連通，形成底部連通層4，底部連通層4的頂部通過(guò)分隔板7承載基質(zhì)填料，使分隔板7僅能通過(guò)水，并將外側(cè)填料床2和內(nèi)側(cè)填料床3內(nèi)的基質(zhì)填料分隔開(kāi)，夕卜側(cè)填料床2內(nèi)的流場(chǎng)形成水流下行池，內(nèi)側(cè)填料床3內(nèi)的流場(chǎng)形成水流上行池，出水裝置主要包括出水管1，底部連通層4不連通出水管1，水流從外側(cè)填料床2的上部進(jìn)入，依靠壓差從外側(cè)填料床2的底部下行流入底部連通層4后，再通過(guò)底部連通層4的頂部，從內(nèi)側(cè)填料床3的底部上行流入內(nèi)側(cè)填料床3，最后從底部連通層4的上部通過(guò)，并流入位于濕地裝置中部的出水管I實(shí)現(xiàn)出水。
[0023]在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1和2，外側(cè)填料床2、內(nèi)側(cè)填料床3和出水管I頂端皆敞開(kāi)，形成開(kāi)放性裝置，出水管I位于內(nèi)側(cè)填料床3的中心位置，內(nèi)側(cè)填料床3和外側(cè)填料床2之間的不透水隔板8的上緣高度高于出水管I的上口沿高度，內(nèi)側(cè)填料床3中基質(zhì)填料的高度低于出水管I的上口沿的高度，并以保證中心出水管中不得混入基質(zhì)填料，使水流依次經(jīng)過(guò)外側(cè)填料床2、內(nèi)側(cè)填料床3流向出水管1，實(shí)現(xiàn)輻流式水流。
[0024]在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1和2，在底部連通層4內(nèi)，水流通過(guò)壓力差運(yùn)行，外側(cè)填料床2內(nèi)的流場(chǎng)形成水流下行池，內(nèi)側(cè)填料床3內(nèi)的流場(chǎng)形成水流上行池，可由單一基質(zhì)或復(fù)合基質(zhì)組成，該基質(zhì)可以用礫石，陶粒，頁(yè)巖，爐渣等單一基質(zhì)，又可用兩種或兩種以上的復(fù)合基質(zhì)，以達(dá)到更高效的除污效果，再通過(guò)中心位置處的出水管I出水。
[0025]下面結(jié)合附圖1和2，簡(jiǎn)述應(yīng)用本實(shí)施例復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置處理污水的工作工程:
[0026]污水由進(jìn)水裝置均勻進(jìn)入外層填料床2，通過(guò)植物吸收以及基質(zhì)攔截去除污染物，其中由外層填料床2的基質(zhì)滲濾至分隔板7，由于下行池表面氧氣充足，下部氧氣不足。從而提供了好氧一缺氧一厭氧的生活環(huán)境。有利于污染物的去除，污水至分隔板7后由壓差進(jìn)入上行池，再經(jīng)上行池的基質(zhì)和植物作用去除污染物。而在上行池空間結(jié)構(gòu)又形成厭氧一缺氧一好氧環(huán)境，從而進(jìn)一步加大對(duì)污染物去除，最后污水從中心出水管I排出。由于初始進(jìn)水面積大，輻射流加上垂直流的影響，使得此裝置不易堵塞，易于管理，使用周期長(zhǎng)。
[0027]在本實(shí)施例中，參見(jiàn)圖1，在出水管I底部設(shè)置總出水閥門(mén)6來(lái)控制出水，在底部連通層4的底部設(shè)有底部出水閥門(mén)5，便于后期維護(hù)和管理。
[0028]實(shí)施例二:
[0029]本實(shí)施例與實(shí)施例一基本相同，特別之處在于:
[0030]在本實(shí)施例中，在外側(cè)填料床2和內(nèi)側(cè)填料床3上分別種植濕地挺水植物。上述的各填料床中的植物應(yīng)參照相關(guān)植物密度種植，且以挺水植物為主要的推薦種植植物，可以顯著提高本實(shí)施例復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置的凈化水的能力。
[0031]實(shí)施例三:
[0032]本實(shí)施例與前述實(shí)施例基本相同，特別之處在于:
[0033]在本實(shí)施例中，不透水隔板8和外側(cè)填料床2的外部維護(hù)板為透明材料板，便于維護(hù)和管理，可采用有機(jī)玻璃管材和PVC塑料材料，使裝置的制作成本顯著降低。
[0034]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例進(jìn)行了說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，還可以根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)用新型創(chuàng)造的目的做出多種變化，凡依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)和原理下做的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，只要符合用于本實(shí)用新型復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造原理，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，包括基質(zhì)填料床、進(jìn)水裝置和出水裝置，其特征在于:所述基質(zhì)填料床為帶隔間并且底部透水的復(fù)合床體，由最外側(cè)和次外側(cè)的基質(zhì)填料床組成，分別為外側(cè)填料床(2)和內(nèi)側(cè)填料床(3)，所述外側(cè)填料床(2)和所述內(nèi)側(cè)填料床(3)的底部連通，形成底部連通層(4)，所述底部連通層(4)的頂部通過(guò)分隔板(7)承載基質(zhì)填料，使所述分隔板(7)僅能通過(guò)水，并將所述外側(cè)填料床(2)和所述內(nèi)側(cè)填料床(3)內(nèi)的基質(zhì)填料分隔開(kāi)，所述外側(cè)填料床(2)內(nèi)的流場(chǎng)形成水流下行池，所述內(nèi)側(cè)填料床(3)內(nèi)的流場(chǎng)形成水流上行池，所述出水裝置主要包括出水管(I )，所述底部連通層(4)不連通所述出水管(1)，水流從所述外側(cè)填料床(2)的上部進(jìn)入，依靠壓差從所述外側(cè)填料床(2)的底部下行流入所述底部連通層(4 )后，再通過(guò)所述底部連通層(4 )的頂部，從所述內(nèi)側(cè)填料床(3)的底部上行流入所述內(nèi)側(cè)填料床(3)，最后從所述底部連通層(4)的上部通過(guò)，并流入位于濕地裝置中部的所述出水管(I)實(shí)現(xiàn)出水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:所述外側(cè)填料床(2)、所述內(nèi)側(cè)填料床(3)和所述出水管(I)頂端皆敞開(kāi)，形成開(kāi)放性裝置，所述出水管(I)位于所述內(nèi)側(cè)填料床(3)的中心位置，所述內(nèi)側(cè)填料床(3)和所述外側(cè)填料床(2)之間的不透水隔板(8)的上緣高度高于所述出水管(I)的上口沿高度，所述內(nèi)側(cè)填料床(3)中基質(zhì)填料的高度低于所述出水管(I)的上口沿的高度，使水流依次經(jīng)過(guò)所述外側(cè)填料床(2)、所述內(nèi)側(cè)填料床(3 )流向所述出水管(I )，實(shí)現(xiàn)輻流式水流。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:在所述外側(cè)填料床(2)和所述內(nèi)側(cè)填料床(3)上分別種植濕地挺水植物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:在所述出水管(I)底部設(shè)置總出水閥門(mén)(6)來(lái)控制出水，在所述底部連通層(4)的底部設(shè)有底部出水閥門(mén)(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:所述分隔板(7)采用孔狀篩板，且基質(zhì)填料粒徑大于篩板的小孔孔徑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:所述分隔板(7)為空心圓管，其管材管徑l(T60cm，所述外側(cè)填料床(2)的外部維護(hù)板也采用空心圓管，所述出水管(I)、所述分隔板(7)和所述外側(cè)填料床(2)的外部空心圓管之間為同一圓心嵌套而成。
7.根據(jù)權(quán)利要求2?3中任意一項(xiàng)所述的復(fù)合垂直輻流式人工濕地裝置，其特征在于:所述不透水隔板(8)和所述外側(cè)填料床(2)的外部維護(hù)板為透明材料板。
【文檔編號(hào)】C02F3/32GK204173985SQ201420609822
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年10月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月22日
【發(fā)明者】何池全, 秦哲, 李春輝, 張驍博, 張琦, 芮嬌嫃, 雷雁茹, 周京勇, 朱細(xì)娥, 張惠, 張秀云 申請(qǐng)人:上海大學(xué)