多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床處理。
【背景技術(shù)】
[0002]水生植物濾床是一種用于凈化富營(yíng)養(yǎng)化水體的新型無(wú)基質(zhì)型人工濕地系統(tǒng)。它首先選擇莖桿和根系發(fā)達(dá)的水生植物密植于人工水槽中，通過(guò)植物生長(zhǎng)過(guò)程中形成的細(xì)密網(wǎng)狀根系墊層高效地將水中的懸浮性污染物和藻類(lèi)過(guò)濾去除，然后由微生物對(duì)形成的污泥堆積物(積泥)中的有機(jī)物、氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物、藻類(lèi)代謝產(chǎn)物等等進(jìn)行生物降解去除，同時(shí)通過(guò)植物吸收去除水中及底泥中部分氮、磷類(lèi)營(yíng)養(yǎng)物，并通過(guò)定期清除積泥將大部分有機(jī)物及營(yíng)養(yǎng)物移出水體，形成一個(gè)由水生動(dòng)、植物及共生微生物構(gòu)成的高效生態(tài)凈化系統(tǒng)。同時(shí)它還可以生產(chǎn)出具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生蔬菜，并通過(guò)生物堆肥發(fā)酵技術(shù)將高有機(jī)物含量底泥轉(zhuǎn)化成高效有機(jī)肥，以達(dá)到資源的可循環(huán)利用。
[0003]植物濾床作為一種處理污水的技術(shù)手段，以水生植物為核心，水生動(dòng)物及微生物共生，不填充任何介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)物理過(guò)濾和生物處理相結(jié)合，具有工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行管理方便、水力負(fù)荷大、投資低、生態(tài)環(huán)境效益及經(jīng)濟(jì)收益顯著等特點(diǎn)。但是缺點(diǎn)是水深較淺，在水力停留時(shí)間相同的條件下，會(huì)導(dǎo)致占地面積較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種裝置制造成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單、土地利用率及處理污水效率高的多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，包括濾床床體，所述濾床床體的床底間隔設(shè)置若干植物濾柱單元；所述植物濾柱單元包括柱壁、隔板一、隔板二、水培植物一和水培植物二，所述柱壁上交錯(cuò)布置有若干小孔，柱壁內(nèi)側(cè)由上至下分別設(shè)有隔板一和隔板二，水培植物一根部分固定在隔板一上，水培植物一莖葉部分向上，所述水培植物二的根部固定在隔板二和床底上，水培植物二莖葉部分通過(guò)小孔伸至柱壁外側(cè)；所述濾床床體端部設(shè)有進(jìn)水分配池，進(jìn)水分配池設(shè)有溢流堰。
[0006]進(jìn)一步的，所述柱壁為圓柱形，柱壁直徑為20cm，高度為30cm。
[0007]進(jìn)一步的，所述小孔直徑為4cm，小孔孔間距為3cm。
[0008]進(jìn)一步的，所述隔板一、隔板二和床底均設(shè)置坡度；隔板一和隔板二坡度均為5%，床底坡度為0.5%。
[0009]進(jìn)一步的，所述柱壁靠近隔板一、隔板二和床底的位置分別設(shè)有出水口一、出水口二和出水口三。
[0010]進(jìn)一步的，所述植物濾柱單元間隔距離為8?10cm。
[0011]進(jìn)一步的，所述濾床床體為磚混結(jié)構(gòu)。
[0012]進(jìn)一步的，所述濾床床體表面水力負(fù)荷為3.5?4.0m3/(m2.d)。
[0013]進(jìn)一步的，所述水培植物一為水雍菜、美人蕉、黑麥草或豆瓣菜，所述水培植物二為蘆葦。
[0014]進(jìn)一步的，所述隔板一和隔板二之間的距離以及隔板二和床底之間的距離均為1cm0
[0015]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0016]1、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，主體是由多個(gè)淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱單元構(gòu)成的多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床系統(tǒng)，淺層植物濾柱設(shè)計(jì)成三層可以節(jié)約占地面積約2/3，充分節(jié)省了土地資源；
[0017]2、本系統(tǒng)是由若干個(gè)淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱單體構(gòu)成的多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床系統(tǒng)，可根據(jù)場(chǎng)地條件和土地面積靈活設(shè)置淺層植物濾柱單體的個(gè)數(shù)；
[0018]3、本發(fā)明合理利用不同挺水植物和水培植物的生長(zhǎng)習(xí)性，利用他們根系的吸收作用和植物高密度根系的物理截留作用，有效去除污水中的懸浮態(tài)有機(jī)物、顆粒態(tài)氮和磷，同時(shí)它還可以生產(chǎn)出具有很高經(jīng)濟(jì)價(jià)值的水生蔬菜；
[0019]4、本發(fā)明中多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床中植物采用無(wú)土栽培法種植，可以克服傳統(tǒng)填充填料的人工濕地容易堵塞的問(wèn)題；
[0020]5、根據(jù)多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床的運(yùn)行情況，最上層的水生植物可根據(jù)季節(jié)進(jìn)行換茬，并對(duì)濾床上層同步進(jìn)行清淤；濾柱單體可以每一至兩年清理一次；
[0021]6、本發(fā)明的裝置操作簡(jiǎn)單，所用材料易得，運(yùn)行費(fèi)用極低，可以大幅度節(jié)省占地面積，適于大流量受污染地表水的凈化處理。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為植物濾柱單元的柱壁、隔板一和隔板二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為植物濾柱單元的水培植物二的安插示意圖。
[0025]圖中:1-進(jìn)水分配池，2-溢流堰，3-水培植物一，4-水培植物二，5-柱壁，6_床底，7-小孔，8-出水口三，9-濾床床體，10-隔板二，11-出水口二，12-隔板一，13-出水口一。
【具體實(shí)施方式】
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[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋。
[0027]如圖1至3所示，本發(fā)明的多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床包括濾床床體9，所述濾床床體9為磚混結(jié)構(gòu)，濾床床體9表面水力負(fù)荷為3.5?4.0m3/ (m2.d)。在濾床床體9端部設(shè)有進(jìn)水分配池1，進(jìn)水分配池I設(shè)有溢流堰2，進(jìn)水分配池I內(nèi)的水可通過(guò)溢流堰2流入濾床床體9內(nèi)。所述濾床床體9的床底6間隔設(shè)置若干植物濾柱單元，植物濾柱單元間隔距離為8?10cm，為植物濾柱單元中水培植物的莖葉生長(zhǎng)留出充足的空間。
[0028]所述植物濾柱單元包括柱壁5、隔板一 12、隔板二 10、水培植物一 3和水培植物二
4。所述柱壁5為圓柱形，柱壁5直徑為20cm，高度為30cm ;柱壁5上交錯(cuò)布置有若干小孔7，小孔7用于進(jìn)水和安插水培植物，小孔7直徑為4cm，小孔7孔間距為3cm ;柱壁5內(nèi)側(cè)由上至下分別設(shè)有隔板一 12和隔板二 10，所述隔板一 12和隔板二 10之間的距離以及隔板二10和床底6之間的距離均為10cm，通過(guò)隔板一 12和隔板二 10將柱壁5內(nèi)部空間分為上中下三層，；水培植物一 3根部分固定在隔板一 12上，水培植物一 3莖葉部分向上；水培植物二 4根部分固定在隔板二 10和床底6上，水培植物二 4莖葉部分通過(guò)小孔7伸至柱壁5外偵U。本實(shí)施例中，水培植物一 3為水雍菜、美人蕉、黑麥草或豆瓣菜，水培植物二 4為蘆葦。
[0029]另外，所述隔板一 12、隔板二 10和床底6均設(shè)置坡度，隔板一 12和隔板二 10坡度均為5%，床底6坡度為0.5% ;柱壁5靠近隔板一 12、隔板二 10和床底6的位置分別設(shè)有出水口一 13、出水口二 11和出水口三8，通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，一方面便于淺層植物濾床中水的排出，另一方面可以使濾柱單元中截留形成的淤泥順著坡度方向流出。
[0030]進(jìn)水分配池I內(nèi)的水通過(guò)溢流堰2進(jìn)入濾床床體9內(nèi)，然后依次通過(guò)各個(gè)濾柱單元內(nèi)，經(jīng)過(guò)植物濾柱單元中水培植物處理，最終通過(guò)最后一個(gè)濾柱單元后出水?？筛鶕?jù)濾床的運(yùn)行情況，對(duì)裝置進(jìn)行定期的維護(hù)清淤。
[0031]本發(fā)明濾床中植物濾柱單元的三層設(shè)計(jì)不僅可以節(jié)約土地面積，而且可以合理利用不同挺水植物和水培植物的生長(zhǎng)習(xí)性，利用他們根系的吸收作用和植物高密度根系的物理截留作用，有效去除污水中的懸浮物、顆粒態(tài)氮和顆粒態(tài)磷。此外，植物濾柱單元中采用無(wú)土栽培法種植植物，可以克服傳統(tǒng)有填料的人工濕地容易堵塞的問(wèn)題。
[0032]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，包括濾床床體(9)，其特征在于:所述濾床床體(9)的床底(6)間隔設(shè)置若干植物濾柱單元；所述植物濾柱單元包括柱壁(5)、隔板一(12)、隔板二(10)、水培植物一(3)和水培植物二(4)，所述柱壁(5)上交錯(cuò)布置有若干小孔(7)，柱壁(5)內(nèi)側(cè)由上至下分別設(shè)有隔板一(12)和隔板二(10)，水培植物一(3)根部分固定在隔板一(12)上，水培植物一(3)莖葉部分向上，所述水培植物二(4)根部分固定在隔板二(10)和床底(6)上，水培植物二(4)莖葉部分通過(guò)小孔(7)伸至柱壁(5)外側(cè)；所述濾床床體(9)前端設(shè)有進(jìn)水分配池(I)，進(jìn)水分配池(I)設(shè)有溢流堰(2)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述柱壁(5)為圓柱形，柱壁(5)直徑為20cm，高度為30cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述小孔(7)直徑為4cm，小孔(7)孔間距為3cm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述隔板一(12)、隔板二(10)和床底(6)均設(shè)置坡度；隔板一(12)和隔板二(10)坡度均為5 %，床底(6)坡度為0.5%。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述柱壁(5)靠近隔板一(12)、隔板二(10)和床底(6)的位置分別設(shè)有出水口一(13)、出水口二(11)和出水口三(8)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述植物濾柱單元間隔距離為8?10cm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述濾床床體(9)為磚混結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述濾床床體(9)的表面水力負(fù)荷為3.5?4.0m3/ (m2.d)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述水培植物一(3)為水雍菜、美人蕉、黑麥草或豆瓣菜，所述水培植物二(4)為蘆葦。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，其特征在于:所述隔板一(12)和隔板二(10)之間的距離以及隔板二(10)和床底(6)之間的距離均為 1cm0
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種多層淺根系生長(zhǎng)空間植物濾柱裝配型濾床，包括濾床床體，所述濾床床體的床底間隔設(shè)置若干植物濾柱單元；所述植物濾柱單元包括柱壁、隔板一、隔板二、水培植物一和水培植物二，所述柱壁上交錯(cuò)布置有若干小孔，柱壁內(nèi)側(cè)由上至下分別設(shè)有隔板一和隔板二，水培植物一根部分固定在隔板一上，水培植物一莖葉部分向上，所述水培植物二根部分固定在隔板二和床底上，水培植物二莖葉部分通過(guò)小孔伸至柱壁外側(cè)；所述濾床床體端部設(shè)有進(jìn)水分配池，進(jìn)水分配池設(shè)有溢流堰。本發(fā)明制造成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單、土地利用率及處理污水效率高。
【IPC分類(lèi)】C02F3/32
【公開(kāi)號(hào)】CN104944592
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510386523
【發(fā)明人】宋海亮, 張守鳳, 楊小麗
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月30日