一種模塊化人工濕地污水處理裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化人工濕地污水處理裝置，尤其適用于短期、應(yīng)急污水處理和人口密度較低的農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)污水處理。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著水體污染問題的日趨嚴重，國內(nèi)外對整治水域污染采取了一系列強有力的措施。人工濕地是20世紀70年代末期發(fā)展起來的一種污水生物處理技術(shù)。該技術(shù)由于具有投資和運行費用低、維護管理方便等優(yōu)點，特別適合資金和技術(shù)相對落后的農(nóng)村地區(qū)。在我國農(nóng)村環(huán)境集中治理這一大背景下，該技術(shù)得到了廣泛的推廣使用。然而，在實地運行過程中，人們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)雖然具有維護管理方便的優(yōu)點，但也具備明顯的不可調(diào)控的缺點。除了系統(tǒng)的進水負荷外，管理人員能夠調(diào)控的內(nèi)容并不多?？烧{(diào)控性能差是目前大多數(shù)人工濕地運行失敗，如出現(xiàn)基質(zhì)堵塞的重要原因。據(jù)美國環(huán)保局對100多個運行中人工濕地的調(diào)查，有將近一半的濕地系統(tǒng)在投入使用后的5年內(nèi)出現(xiàn)了堵塞問題，其水力傳導(dǎo)系數(shù)降低，除污效果變差，運行壽命縮短，人工濕地的堵塞問題越來越成為其應(yīng)用的障礙，人工濕地受堵塞后，國外通行的做法是讓床體經(jīng)過幾個星期的停床休整來恢復(fù)部分滲透性，而輪休期的長短則取決于天氣條件，但這類措施需要建造多個平行濕地，會大幅度增加濕地系統(tǒng)的投資費用。為提高人工濕地系統(tǒng)的運行靈活性和可調(diào)控性，對人工濕地進行模塊化改造將是該技術(shù)未來的發(fā)展方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化人工濕地污水處理裝置，對傳統(tǒng)人工濕地污水施工周期長，基質(zhì)易堵塞，布水不均等的缺陷具有顯著改口 ο
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0005]—種模塊化人工濕地污水處理裝置，由若干個模塊通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，模塊一 I位于進水端，其中，每個模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設(shè)置有基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5，其中，基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5中均為基質(zhì)28，預(yù)處理后污水進入配水槽26，經(jīng)配水花墻27進入模塊一I，依次通過基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5后，進入模塊二 2，順各模塊流動，最終流入位于最后一級模塊后端的集水槽23。
[0006]所述基質(zhì)單元一3和基質(zhì)單元三5的尺寸和形狀相同，均為上小下大的鍥形結(jié)構(gòu)，基質(zhì)單元二 4為上大下小的鍥形結(jié)構(gòu)，卡在基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5之間。
[0007]在基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5的最頂端均設(shè)置有拉環(huán)一11。
[0008]在所述基質(zhì)單元與基質(zhì)單元之間、基質(zhì)單元與框架12之間以及填料塊與填料塊之間，均設(shè)置有無紡布25，以阻斷水在各縫隙之間流動。
[0009]所述各個模塊的內(nèi)部的下表面上平行于水流方向一側(cè)均設(shè)置有兩組滑輪10，所述基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5分別設(shè)置在一組滑輪10上。
[00?0]所述基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5的上表面上均種植有植被15。
[0011 ]所述基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5均包括帶有透水孔18的框體17，基質(zhì)28位于框體17中。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0013]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，建設(shè)周期短，運行穩(wěn)定，調(diào)試時間短，處理效果高。在人工濕地基質(zhì)堵塞時，不必停床休整即可恢復(fù)其部分滲透性，更不必大規(guī)模地更換、開挖濕地基質(zhì)，只需更換堵塞模塊或者基質(zhì)單元即可，大大減少了濕地運行維護費用。
[0014]本發(fā)明可實現(xiàn)現(xiàn)裝現(xiàn)用，大大縮短人工濕地達到高處理效率的時間；人工濕地模塊可整體轉(zhuǎn)移，異地再建，不會永久占地;當濕地發(fā)生堵塞時，提拉基質(zhì)單元的拉環(huán)，將堵塞部分提出，換上新的基質(zhì)單元；舊模塊、基質(zhì)單元及內(nèi)基質(zhì)，返廠后經(jīng)維護、再生，可實現(xiàn)多次利用，避免資源浪費。
[0015]本發(fā)明實現(xiàn)了快速更換堵塞模塊，延長人工濕地壽命，提高濕地處理效率，為人工濕地應(yīng)用在人口較稀疏的農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)及邊遠山區(qū)，提供了有利的實施方案。
【附圖說明】
[0016]圖1為發(fā)明結(jié)構(gòu)不意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明的基質(zhì)單元一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖3為本發(fā)明的基質(zhì)單元二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖4為本發(fā)明的多個模塊人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5為本發(fā)明的處理水收集結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021 ]圖6為本發(fā)明的進水結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明本發(fā)明的實施方式。
[0023]如圖1所示，一種模塊化人工濕地污水處理裝置，由若干個相對獨立可移動的模塊通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，可根據(jù)處理需要，在施工現(xiàn)場快速進行橫向或縱向任意組合連接，解決人工濕地建設(shè)周期長的不足。模塊一I位于進水端，其中，每個模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設(shè)置頂部帶拉環(huán)一 11的基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5，其中，基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5中均填充有預(yù)先馴化好的基質(zhì)28，預(yù)處理后污水進入配水槽26，經(jīng)配水花墻27進入模塊一I，依次通過基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二4和基質(zhì)單元三5后，進入模塊二2，進入方式可選用溢水板22，使污水均勻滲透到模塊二 2的整個斷面。如此，待處理污水順各模塊流動，最終流入位于最后一級模塊后端的集水槽23。在水流方向上的相連兩個模塊之間以鎖扣14連接，并設(shè)置有止水橡膠圈13，模塊與模塊之間不需要連接進出水管，從而減少土地資源的浪費。
[0024]基質(zhì)單元一3和基質(zhì)單元三5的尺寸和形狀相同，均為上小下大的鍥形結(jié)構(gòu)，基質(zhì)單元中的一種基質(zhì)填充形式，如圖2所示，為自下而上由粒徑依次減小的填料塊一6、填料塊二 7、填料塊三8和填料塊四9形式，例如，可以依次為:粒徑大的填料塊、較大的填料塊、較小的填料塊、黏土填料塊。
[0025]基質(zhì)單元二4為上大下小的鍥形結(jié)構(gòu)，如圖3所示，卡在基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5之間。其可以采用普通的基質(zhì)形式，即將預(yù)先馴化好的基質(zhì)28直接填入。
[0026]基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5均在在工廠內(nèi)定制，其規(guī)格按照實際需求設(shè)定。
[0027]在基質(zhì)單元與基質(zhì)單元之間、基質(zhì)單元與框架12之間，均設(shè)置有無紡布25，以阻斷水在各縫隙之間流動。配水花墻27和無紡布25的設(shè)置，有利于使系統(tǒng)布水均勻，滲透斷面面積大，最大程度發(fā)揮人工濕地處理功能。
[0028]在各個模塊的內(nèi)部的下表面上平行于水流方向的兩側(cè)均設(shè)置有兩組滑輪10，所述基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5分別設(shè)置在一組滑輪10上。
[0029]在基質(zhì)單元一3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5的上表面上均種植有植被15。
[0030]現(xiàn)場安裝時，先將基質(zhì)單元一3放在模塊內(nèi)部左側(cè)的滑輪10上，再將基質(zhì)單元三5放在模塊內(nèi)部右側(cè)的滑輪10上，最后放基質(zhì)單元二 4，使其形成一個完整的模塊。
[0031]圖4所示為一種組合方式，各個模塊串聯(lián)后再進行并聯(lián)，進水經(jīng)分流管道19分流到各個分支，出水再經(jīng)合流管道20匯集。
[0032]圖5、圖6所示的人工濕地由2個獨立的模塊串聯(lián)組成，模塊一I位于始端，模塊二2位于終端。模塊一 I與模塊二 2之間用鎖扣14連接，并安裝溢水板22和止水橡膠圈13，改善傳統(tǒng)人工濕地封水性能差、污水處理效果不良的問題。
[0033]本發(fā)明中，當某個基質(zhì)單元內(nèi)基質(zhì)發(fā)生堵塞時，只需更換發(fā)生堵塞的模塊或者相應(yīng)的基質(zhì)單元或者填料塊，更換出的部件回收再利用，節(jié)約資源，同時可大大減少工程量，整個裝置拆卸簡單，安裝方便。在更換模塊或基質(zhì)單元的同時，人工濕地不需要停床，可連續(xù)運行，保證人工濕地的處理效率。
[0034]本發(fā)明中，基質(zhì)單元、填料塊均批量化生產(chǎn)，現(xiàn)場直接組拼填裝，實現(xiàn)即裝即用，施工時間短，且濕地污水處理效率高。
【主權(quán)項】
1.一種模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，由若干個模塊通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，模塊一(I)位于進水端，其中，每個模塊包括立方體的框架(12)，框架(12)中沿水流方向依次設(shè)置有基質(zhì)單元一(3)、基質(zhì)單元二(4)和基質(zhì)單元三(5)，其中，基質(zhì)單元一 (3)、基質(zhì)單元二 (4)和基質(zhì)單元三(5)中均為基質(zhì)(28)，預(yù)處理后污水進入配水槽(26)，經(jīng)配水花墻(27)進入模塊一(I)，依次通過基質(zhì)單元一(3)、基質(zhì)單元二(4)和基質(zhì)單元三(5)后，進入模塊二(2)，順各模塊流動，最終流入位于最后一級模塊后端的集水槽(23)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，所述基質(zhì)單元一(3)和基質(zhì)單元三(5)的尺寸和形狀相同，均為上小下大的鍥形結(jié)構(gòu)，基質(zhì)單元二(4)為上大下小的鍥形結(jié)構(gòu)，卡在基質(zhì)單元一 (3)和基質(zhì)單元三(5)之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，在基質(zhì)單元一(3)、基質(zhì)單元二 (4)和基質(zhì)單元三(5)的頂端均設(shè)置有拉環(huán)一 (11)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，所述各個模塊的內(nèi)部的下表面上平行于水流方向兩側(cè)設(shè)置有兩組滑輪(10)，所述基質(zhì)單元一(3)和基質(zhì)單元三(5)分別設(shè)置在一組滑輪(10)上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，所述基質(zhì)單元一(3)、基質(zhì)單元二 (4)和基質(zhì)單元三(5)的上表面上均種植有植被(15)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述模塊化人工濕地污水處理裝置，其特征在于，所述基質(zhì)單元一(3)、基質(zhì)單元二 (4)和基質(zhì)單元三(5)均包括帶有透水孔(18)的框體(17)，基質(zhì)(28)位于框體(17)中。
【專利摘要】一種模塊化人工濕地污水處理裝置，由若干個模塊通過串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，模塊一位于進水端，其中，每個模塊包括立方體的框架，框架中沿水流方向依次設(shè)置有基質(zhì)單元一、基質(zhì)單元二和基質(zhì)單元三，其中，基質(zhì)單元一、基質(zhì)單元二和基質(zhì)單元三中均為基質(zhì)，預(yù)處理后的污水進入配水槽，經(jīng)配水花墻進入模塊一，依次通過基質(zhì)單元一、基質(zhì)單元二和基質(zhì)單元三后，進入模塊二，順各模塊流動，最終流入位于最后一級模塊后端的集水槽，當濕地發(fā)生堵塞時，提拉拉環(huán)，將堵塞部分提出，換上新的模塊或基質(zhì)單元；舊模塊、基質(zhì)單元及內(nèi)基質(zhì)經(jīng)維護再生可實現(xiàn)多次利用，避免資源浪費。
【IPC分類】C02F3/32
【公開號】CN105600932
【申請?zhí)枴緾N201510963438
【發(fā)明人】王文東, 馬翠, 馮佩, 王曉昌
【申請人】西安建筑科技大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月19日