模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的進(jìn)水分布區(qū)、濕地系統(tǒng)處理區(qū)和出水收集區(qū)，所述濕地系統(tǒng)處理區(qū)包括多個(gè)由格柵式濕地槽串聯(lián)組合而成的處理單元，每個(gè)處理單元均與進(jìn)水分布區(qū)上的一個(gè)出水口對應(yīng)連接，處理單元的出水口則與出水收集區(qū)匯總連接，所述進(jìn)水分布區(qū)的出水面和出水收集區(qū)的進(jìn)水面均設(shè)置有穿孔布水隔板。本實(shí)用新型可以在人工濕地局部發(fā)生堵塞時(shí)進(jìn)行局部的更換或調(diào)整，減少了對濕地系統(tǒng)的整體影響，提高了人工濕地處理污水的穩(wěn)定性和效率；同時(shí)也很容易針對濕地系統(tǒng)要處理的對象選擇合適填充基質(zhì)，以提高濕地系統(tǒng)的處理效果。
【專利說明】
模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型是一種污（廢）水處理的系統(tǒng)裝置，屬于污水處理裝置制造的技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工濕地作為一種新型生態(tài)污水處理技術(shù)，由于具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、操作簡 便、處理效果好等諸多優(yōu)勢，在各類有機(jī)污(廢)水的處理及微污染水體的生態(tài)修復(fù)中得到 了迅速的發(fā)展和推廣應(yīng)用。
[0003] 人工濕地利用濕地基質(zhì)、微生物和植物的聯(lián)合作用，實(shí)現(xiàn)對污染物的去除。在長期 運(yùn)行過程中，人工濕地存在局部堵塞、水流分布不均、基質(zhì)吸附飽和導(dǎo)致處理率低下等問 題。傳統(tǒng)人工濕地一旦發(fā)生以上問題，則不得不停止運(yùn)行、進(jìn)行反洗，甚至需要將整個(gè)濕地 的填料、植物全部挖出更換。這樣不僅消耗大量人力物力，十分不經(jīng)濟(jì)，還會影響人工濕地 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。而且傳統(tǒng)濕地系統(tǒng)一旦建成運(yùn)行后，如果進(jìn)水水質(zhì)發(fā)生改變，例如氮磷含 量較高，需要對整個(gè)濕地裝置進(jìn)行整改，就必須停止?jié)竦氐恼＿\(yùn)行，把濕地基質(zhì)整體進(jìn)行 更換，整個(gè)濕地系統(tǒng)又需要較長時(shí)間的啟動(dòng)期和穩(wěn)定期，不僅消耗人力、財(cái)力，也浪費(fèi)大量 的等待時(shí)間。
[0004] 本實(shí)用新型針對人工濕地污水處理技術(shù)存在的以上問題，提出一種模塊化格柵式 的可更換人工濕地系統(tǒng)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 技術(shù)問題:本實(shí)用新型提供一種模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)裝置，可以在人 工濕地局部發(fā)生堵塞時(shí)進(jìn)行局部的更換或調(diào)整，減少了對濕地系統(tǒng)的整體影響，提高了人 工濕地處理污水的穩(wěn)定性和效率；同時(shí)也很容易針對濕地系統(tǒng)要處理的對象選擇合適填充 基質(zhì)，以提高濕地系統(tǒng)的處理效果。
[0006] 技術(shù)方案:本實(shí)用新型的模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，包括依次連接的進(jìn)水 分布區(qū)、濕地系統(tǒng)處理區(qū)和出水收集區(qū)，所述濕地系統(tǒng)處理區(qū)包括多個(gè)由格柵式濕地槽串 聯(lián)組合而成的處理單元，每個(gè)處理單元均與進(jìn)水分布區(qū)上的一個(gè)出水口對應(yīng)連接，處理單 元的出水口則與出水收集區(qū)匯總連接，所述進(jìn)水分布區(qū)的出水面和出水收集區(qū)的進(jìn)水面均 設(shè)置有穿孔布水隔板。
[0007] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，所述格柵式濕地槽的進(jìn)水面、出水面均為粗格柵組成， 格柵式濕地槽中設(shè)置的兩個(gè)細(xì)格柵將其分隔為沿水流方向依次連通的濕地槽進(jìn)水分布區(qū)、 濕地槽處理區(qū)、濕地槽出水分布區(qū)。
[0008] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，所述的濕地槽處理區(qū)由上中下三層基質(zhì)構(gòu)成，分別為上 層基質(zhì)層、中層基質(zhì)層，下層基質(zhì)層;所述上層基質(zhì)層)上部覆土栽種有植物。
[0009] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，所述穿孔布水隔板的開孔率40-60%，孔眼大小為f20~ 40mm〇
[0010] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型中，所述進(jìn)水分布區(qū)進(jìn)水面和出水收集區(qū)的出水面均設(shè)置 有穿孔管，便于污水均勻的進(jìn)入和排出。其管徑根據(jù)實(shí)際情況選擇，穿孔布水管上下交錯(cuò)設(shè) 有通孔。
[0011] 本實(shí)用新型中，按照計(jì)算得知整個(gè)組合濕地系統(tǒng)的面積，按照濕地規(guī)模用混凝土 澆筑需要大小的濕地外墻，厚度和強(qiáng)度滿足要求，并且在濕地底部和側(cè)面外墻做好防滲措 施。
[0012] 進(jìn)一步的，所述組合濕地系統(tǒng)進(jìn)水分布區(qū)位于組合濕地系統(tǒng)前端，在濕地前端距 底部0.4m處放置進(jìn)水穿孔布水管，根據(jù)濕地系統(tǒng)的處理水量選擇合適的管徑，布水管上均 勻打孔，同時(shí)進(jìn)水分布區(qū)中填加一定粒徑的礫石或沸石，保證進(jìn)入濕地系統(tǒng)處理區(qū)的污水 能夠均勻流入。
[0013] 進(jìn)一步的，所述組合濕地系統(tǒng)出水收集區(qū)位于組合濕地系統(tǒng)的后端，在組合濕地 系統(tǒng)的出水面距濕地底部〇. 4m處放置出水穿孔布水管，根據(jù)濕地系統(tǒng)的出水量選擇合適的 管徑，布水管上均勻打孔，同時(shí)出水收集區(qū)中填充一定粒徑的礫石或沸石，保證流出濕地系 統(tǒng)處理區(qū)的水均勻流出。
[0014] 進(jìn)一步的，所述的組合濕地系統(tǒng)的進(jìn)水分布區(qū)的出水面和出水收集區(qū)的進(jìn)水面放 置穿孔布水隔板，提高濕地系統(tǒng)處理區(qū)的進(jìn)水或者出水穩(wěn)定性，不影響濕地處理區(qū)的水流 條件，穿孔布水隔板的開孔率在40-60%，孔眼大小為 ([)20~40mm (視濕地和預(yù)加工濕地槽 基質(zhì)填料粒徑而定）。
[0015] 本實(shí)用新型的具體實(shí)例中，模塊化格柵式濕地槽可用厚PVC板集中批量化加工而 成，格柵式濕地槽的外觀尺寸為長150cmX寬60cm X高60cm，格柵式濕地槽在結(jié)構(gòu)上分為進(jìn) 水分布區(qū)、濕地處理區(qū)、出水分布區(qū)三部分;其中，格柵式濕地槽格柵進(jìn)水分布區(qū)的進(jìn)水面、 出水分布區(qū)的出水面均為進(jìn)水、出水格柵，格柵間距為30mm，同時(shí)在格柵式濕地槽處理區(qū)的 進(jìn)水面和出水面均安置細(xì)格柵，格柵間距為10mm，可視濕地槽填加的基質(zhì)特點(diǎn)或粒徑大小 適當(dāng)調(diào)整格柵間距等，同時(shí)保證濕地槽格柵的強(qiáng)度和硬度符合要求；
[0016] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，所述格柵式濕地槽的進(jìn)水分布區(qū)和出水分 布區(qū)中填充粒徑較大(tpB-SOmim)的基質(zhì)，例如礫石、沸石等，以達(dá)到均勻布水的目的。
[0017] 進(jìn)一步的，本實(shí)用新型的優(yōu)選方案中，所述格柵式濕地槽處理區(qū)的基質(zhì)可以分為 上、中、下三層，分別為上層基質(zhì)層、中層基質(zhì)層、下層基質(zhì)層。所述上層基質(zhì)層深20cm，可根 據(jù)實(shí)際的處理對象填充粒徑較小的土壤或者細(xì)沙，例如土壤較適宜植物的生長而細(xì)沙在濕 地運(yùn)行中較不容易發(fā)生堵塞，并在上層基質(zhì)層中栽種合適的植物種類，可參照當(dāng)?shù)氐臍夂?條件優(yōu)選出植物，常見的濕地植物油黃菖蒲、花葉蘆竹、香蒲等;所述中層基質(zhì)層20cm，根據(jù) 濕地要處理的對象填充粒徑中等（q>5-25mm)的基質(zhì)，例如要處理的污水中含有較高水平的 氨氮，可以填充較多的沸石以增強(qiáng)去除效果，或者污水中磷含量較高也可以考慮填充除磷 材料鋼渣等;下層基質(zhì)層厚度15cm，填充粒徑較大(q)15-35mm)的基質(zhì)如礫石、爐渣等，也可 根據(jù)實(shí)際需要填充合適的基質(zhì)材料。濕地槽中種植的植物可根據(jù)人工濕地要處理的對象確 定合適的植物種類，而且還要參照當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件優(yōu)選出植物，常見的濕地植物油黃菖蒲、 花葉蘆竹、香蒲等。
[0018] 本實(shí)用新型中，處理區(qū)是由多個(gè)小的模塊化濕地槽組成，避免了傳統(tǒng)濕地處理區(qū) 為一個(gè)整體，一旦整個(gè)處理區(qū)的一部分出現(xiàn)問題，非常不容易對整個(gè)濕地處理區(qū)的整治;預(yù) 加工好的格柵式濕地槽是相互分離的，部分濕地槽在運(yùn)行過程中即使出現(xiàn)問題，需要更換 時(shí)也不會影響整個(gè)濕地系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。
[0019] 本實(shí)用新型組合人工濕地系統(tǒng)中，濕地系統(tǒng)處理區(qū)需要的模塊化濕地槽的數(shù)量可 計(jì)算得到，可以靈活的應(yīng)對各種不同的處理要求，具有較大的適應(yīng)性。具體方法為，根據(jù)人 工濕地要處理污水的水量和水質(zhì)以及要達(dá)到的水質(zhì)要求來計(jì)算組合濕地系統(tǒng)的總面積，用 濕地系統(tǒng)的總面積除以濕地槽的面積得出需要的模塊化濕地槽的數(shù)量。
[0020] 本實(shí)用新型的預(yù)加工組合式人工濕地系統(tǒng)從人工濕地長期穩(wěn)定運(yùn)行和提高效率 入手，通過改變傳統(tǒng)人工濕地處理區(qū)的設(shè)置方式，而是根據(jù)濕地面積需要安裝一定數(shù)量模 塊化格柵式濕地槽，將人工濕地的污染物去除功能集中在這些濕地槽內(nèi)。如果組合式人工 濕地系統(tǒng)局部發(fā)生堵塞問題時(shí)，只需對發(fā)生堵塞的部分濕地槽反沖洗或者移去堵塞的濕地 槽，換上新的預(yù)加工濕地槽，而無須對全濕地進(jìn)行改造，減少了傳統(tǒng)人工濕地中較長的啟動(dòng) 期、穩(wěn)定期，從而對濕地系統(tǒng)性能的影響降到最低，對濕地出水水質(zhì)的影響較小。更換下的 濕地槽中的植物可以栽種在新添加濕地槽中，更換下的濕地槽也可以回收利用，大大降低 了濕地的經(jīng)濟(jì)成本。
[0021] 有益效果:本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0022] 1、本實(shí)用新型中的濕地系統(tǒng)由多個(gè)預(yù)加工格柵式濕地槽組裝而成，當(dāng)該濕地系統(tǒng) 局部發(fā)生堵塞時(shí)，只需更換發(fā)生堵塞的濕地槽，避免了傳統(tǒng)人工濕地系統(tǒng)的整體更換，最大 程度的減少了對運(yùn)行過程的不利影響，而且與傳統(tǒng)人工濕地更換基質(zhì)耗時(shí)較多相比，大大 縮短了濕地的適應(yīng)期和啟動(dòng)期。
[0023] 2、當(dāng)濕地系統(tǒng)水流分布不均時(shí)，本實(shí)用新型中格柵式濕地槽設(shè)計(jì)易于調(diào)換不同位 置的濕地槽或者更換水流不均的濕地槽改善濕地系統(tǒng)的水流狀況，與傳統(tǒng)人工濕地相比， 能方便有效的解決濕地中水流不均的問題，增加了濕地運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0024] 3、格柵式濕地槽因其預(yù)加工模塊化的特點(diǎn)，可在生產(chǎn)工廠集中批量預(yù)加工完成， 而且該濕地槽尺寸相對較小，安裝和更換等維護(hù)措施較方便進(jìn)行，可有效的節(jié)省人力、物力 和財(cái)力。
[0025] 4、本實(shí)用新型中的格柵式濕地槽便于更換濕地槽中填充基質(zhì)的設(shè)計(jì)，易于針對特 定的污水，在濕地槽放置不同功能性的填料，有效增加人工濕地系統(tǒng)對特定的污染物的處 理效果，提高了人工濕地適應(yīng)不同的處理要求的能力。
【附圖說明】

[0026] 圖1為預(yù)加工格柵式組合人工濕地平面布置示意圖；
[0027] 圖2為預(yù)加工格柵式組合人工濕地系統(tǒng)立面布置示意圖；
[0028] 圖3為格柵式濕地槽的平面布置示意圖；
[0029] 圖4為格柵式濕地槽填充基質(zhì)布置示意圖；
[0030] 圖5為格柵式濕地槽進(jìn)水、出水格柵2-4的示意圖；
[0031] 圖6為格柵式濕地槽處理區(qū)進(jìn)水、出水格柵2-5的布置示意圖；
[0032]圖7為穿孔布水隔板5的穿孔不意圖；
[0033]圖8為穿孔管6的穿孔示意圖。
[0034]圖中有:濕地系統(tǒng)處理區(qū)1，格柵式濕地槽2,進(jìn)水分布區(qū)3,出水收集區(qū)4,穿孔布水 隔板5,穿孔管6,濕地槽處理區(qū)2-1，濕地槽進(jìn)水分布區(qū)2-2,濕地槽出水分布區(qū)2-3,粗格柵 2_4,細(xì)格概2_5,上層基質(zhì)層2_1_1，中層基質(zhì)層2_1_2,下層基質(zhì)層2_1_3。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0036]本實(shí)用新型的模塊化格柵式組合的人工濕地系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上可分為三個(gè)部分:進(jìn) 水分布區(qū)3、濕地系統(tǒng)處理區(qū)1、出水收集區(qū)4,其中濕地系統(tǒng)處理區(qū)1是由多個(gè)格柵式濕地槽 2組合而成，根據(jù)濕地系統(tǒng)要處理的水量和污水水質(zhì)情況計(jì)算出所需要的濕地總面積，每一 個(gè)格柵式濕地槽2的面積是固定的，最后可以計(jì)算出濕地系統(tǒng)處理區(qū)1需要的格柵式濕地槽 2的數(shù)量;按照計(jì)算得知的濕地系統(tǒng)面積規(guī)劃好整個(gè)組合濕地系統(tǒng)的面積，按照濕地規(guī)模用 混凝土澆筑需要大小的濕地外墻，厚度和強(qiáng)度滿足要求，并且在濕地底部和側(cè)面外墻做好 防滲措施。
[0037] 本實(shí)用新型中，所述的組合濕地系統(tǒng)的進(jìn)水分布區(qū)3位于濕地系統(tǒng)前端，在濕地前 端距底部〇.4m處放置進(jìn)水穿孔布水管6,根據(jù)濕地系統(tǒng)的處理水量選擇合適的管徑，布水管 上均勻打孔，同時(shí)進(jìn)水分布區(qū)中填加一定粒徑的礫石或沸石，保證進(jìn)入濕地系統(tǒng)處理區(qū)的 污水能夠均勻流入;在濕地系統(tǒng)處理區(qū)的出水收集區(qū)4的出水面距濕地底部0.4m處放置出 水穿孔布水管6,根據(jù)濕地系統(tǒng)的出水量選擇合適的管徑，布水管上均勻打孔，同時(shí)出水收 集區(qū)4中填充一定粒徑的礫石或沸石，保證流出濕地系統(tǒng)處理區(qū)的水均勻流出；在進(jìn)水分布 區(qū)的出水面和出水收集區(qū)的進(jìn)水面放置穿孔布水隔板5,提高濕地系統(tǒng)處理區(qū)的進(jìn)水或者 出水穩(wěn)定性，不影響濕地處理區(qū)的水流條件，穿孔布水隔板的開孔率在40-60%，孔眼大小 為 92()~40mm (視濕地和預(yù)加工濕地槽基質(zhì)填料粒徑而定）。
[0038] 本實(shí)用新型中，所述的模塊化格柵式濕地槽2可用厚PVC板集中批量化加工而成， 格柵式濕地槽2的外觀尺寸為長150cmX寬60cmX高60cm，格柵式濕地槽2在結(jié)構(gòu)上分為進(jìn) 水分布區(qū)2-2、濕地處理區(qū)2-1、出水分布區(qū)2-3三部分;其中，格柵式濕地槽格柵進(jìn)水分布區(qū) 2-2的進(jìn)水面、出水分布區(qū)2-3的出水面均為進(jìn)水、出水格柵2-4,格柵間距為30mm，同時(shí)在格 柵式濕地槽處理區(qū)2-1的進(jìn)水面和出水面均安置細(xì)格柵2-5,格柵間距為10mm，可視濕地槽 填加的基質(zhì)特點(diǎn)或粒徑大小適當(dāng)調(diào)整格柵間距等，同時(shí)保證濕地槽格柵的強(qiáng)度和硬度符合 要求。
[0039] 本實(shí)用新型中，所述的格柵式濕地槽的進(jìn)水分布區(qū)2-2和出水分布區(qū)2-3中填充粒 徑較大（(pl5-30mm)的基質(zhì)，例如礫石、沸石等，以達(dá)到均勻布水的目的;格柵式濕地槽2-1 內(nèi)的基質(zhì)按照粒徑的不同可以分為三層，所述上層基質(zhì)層2-1-1深20cm，可根據(jù)實(shí)際的處理 對象填充粒徑較小的土壤或者細(xì)沙，例如土壤較適宜植物的生長而細(xì)沙在濕地運(yùn)行中較不 容易發(fā)生堵塞，并在上層基質(zhì)層中栽種合適的濕地植物，例如常見的濕地植物油黃菖蒲、花 葉蘆竹、香蒲等；所述中層基質(zhì)層2-2-2厚20cm，根據(jù)濕地要處理的對象填充粒徑中等（ q>5-25mra)的基質(zhì)，例如要處理的污水中含有較高水平的氨氮，可以填充較多的沸石以增強(qiáng) 去除效果，或者污水中磷含量較高也可以考慮填充除磷材料鋼渣等;所述下層基質(zhì)層2-3-3 厚度15cm，填充粒徑較大(q)15-35mm)的基質(zhì)如礫石、爐渣等，也可根據(jù)實(shí)際需要填充合適 的基質(zhì)材料。
[0040] 上述實(shí)施例僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通 技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和等同替換，這些 對本實(shí)用新型權(quán)利要求進(jìn)行改進(jìn)和等同替換后的技術(shù)方案，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范 圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括依次連接的進(jìn)水分 布區(qū)（3)、濕地系統(tǒng)處理區(qū)（1)和出水收集區(qū)（4)，所述濕地系統(tǒng)處理區(qū)（1)包括多個(gè)由格柵 式濕地槽(2)串聯(lián)組合而成的處理單元，每個(gè)處理單元均與進(jìn)水分布區(qū)（3)上的一個(gè)出水口 對應(yīng)連接，處理單元的出水口則與出水收集區(qū)（4)匯總連接，所述進(jìn)水分布區(qū)（3)的出水面 和出水收集區(qū)(4)的進(jìn)水面均設(shè)置有穿孔布水隔板(5); 所述格柵式濕地槽(2)的進(jìn)水面、出水面均為粗格柵(2-4)組成;格柵式濕地槽(2)中設(shè) 置的兩個(gè)細(xì)格柵(2-5)將其分隔為沿水流方向依次連通的濕地槽進(jìn)水分布區(qū)（2-2)、濕地槽 處理區(qū)（2-1)、濕地槽出水分布區(qū)（2-3)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述的濕地槽 處理區(qū)（2-1)由上中下三層基質(zhì)構(gòu)成，分別為上層基質(zhì)層（2-1-1)、中層基質(zhì)層（2-1-2)，下 層基質(zhì)層(2-1-3);所述上層基質(zhì)層(2-1-1)上部覆土栽種有植物。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述穿孔 布水隔板(5)的開孔率40-60%，孔眼大小為920~40|11〖11<,4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統(tǒng)，其特征在于，所述進(jìn)水 分布區(qū)（3)進(jìn)水面和出水收集區(qū)（4)的出水面均設(shè)置有穿孔管(6)，便于污水均勻的進(jìn)入和 排出。
【文檔編號】C02F3/32GK205710094SQ201620454380
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月18日
【發(fā)明人】黃娟, 曹沖, 蔣耀東, 胡謙, 管文竹, 劉家良
【申請人】東南大學(xué)