CN102020354A - 一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地装置 - Google Patents

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Abstract

一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地微型模拟测试装置。它由配水装置、人工湿地微型模拟试验格(四联)和填料填充取样柱三大构件组成。配水装置对人工湿地微型模拟试验格实施配水，可保证四个试验格箱的原水浓度一致，进水流量可按设计比例控制，各排水管可调节不同的出水流量。人工湿地微型模拟试验格箱中填装填料、种植植物等以模拟人工湿地组成，水位可调节，四格可分别取出水样。填料填充取样柱置于试验格中(每个试验格可以设置多个取样柱)，可实现填料的分层取样。该装置可以用于考察垂直流人工湿地的参数设计和处理效果，用于垂直流人工湿地的设计优化，可实现同一填料条件下某一参数的四水平模拟比较，相同参数条件下四种填料组成的模拟比较，以及实现填料的分层取样。

Description

一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地装置
所属技术领域
本发明属于污染控制与生态修复领域，涉及一种垂直潜流人工湿地参数设定及优化的微型模拟测试装置，用于垂直潜流人工湿地的参数设计、优化以及考察垂直潜流人工湿地处理效果的微型模拟测试装置。
背景技术
目前，人工湿地的研究自20世纪70年代以来，已经在国内外开展了许多研究。但是迄今为止，人工湿地试验系统通常被作为黑箱，仅关注进水和出水的多，对于沿程及不同深度的水质分布的关注不多，对于填料特性分布的沿程及分位置的关注很少，而且仅仅局限于在填料填充前和试验结果后分析填料的特性，对于填料在试验期间的填料特性分层变化过程无法把握，因此难以定期准确揭示系统中的污染物的迁移转化规律和机理。湿地系统的运行规律表明湿地在运行过程中需要根据填料的特性进行动态调整，需要综合考虑植物、填料、水力负荷及运行条件等参数的影响以及集布水系统的均匀有效性。
发明内容
针对现有的常规静态模拟装置无法定期揭示系统内部填料的特性，从而难以准确把握系统中污染物的迁移转化规律和机理的不足。针对湿地系统填充填料后难以低扰动地在三个以上时段采集湿地系统中的填料进行分析的缺点，本发明提出了一种微型模拟试验装置，该装置可在实际运行条件下在三个以上时段准确考察垂直潜流人工湿地的参数设计和处理效果，为垂直潜流人工湿地中的的运行及设计优化提供依据。
本发明的主要构件有三个，一是配水装置，二是人工湿地微型模拟试验格(四联)，三是填料填充取样柱。配水装置由原水箱、PVC管路、限流阀、配水管组成，原水箱中呈装原水，原水进入PVC管路，经限流阀控制流量后，由配水管均匀喷洒进入所对应的人工湿地微型模拟试验格。人工湿地微型模拟试验格由试验格箱、PCV排水管、放流阀、取样阀、水位调节软管组成，经由配水管进入的原水注入对应的试验格箱(格箱中填装填料、植物等以模拟人工湿地组成)，格箱出水由PVC排水管排出，对应格箱排水管上设计取样管路并由取样阀控制，总体排水由放流阀控制，格箱总体液面由水位调节软管控制。填料填充取样柱为玻璃钢材质的圆柱体，上部开口，底部及柱壁打Ф5mm小孔(均匀密集排布)，取样柱在试验格填充填料前放入试验格内，与试验格填充相同条件的填料，当装置运行期间，若需要对试验格内填料分层取样，则可将取样柱抽出取样。
本发明的有益效果是，可以用于考察垂直潜流人工湿地的参数设计和处理效果，用于垂直潜流人工湿地的设计优化，可实现同一填料条件下某一参数的多水平模拟比较，以及相同参数条件下多种填料组成的模拟比较，亦可实现填料的分层取样。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图为一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地装置结构示意图，图中对应结构如下：
1.原水箱，2.限流阀，3.配水管，4.试验格箱，5.取样阀，6.总排水管，7.放流阀，8.水位调节软管，9.填料填充取样柱
具体实施方式
如附图，对于配水装置部分，原水箱(1)底部均匀开4孔，分别接PVC管，再接限流阀(2)，再接配水管(3)；
对于人工湿地微型模拟试验格(四联)部分，对应与配水管位置，制作4格PVC试验格箱(4)，每个格箱底部开孔接PVC排水管，并由三通分为两路，一路接取样阀，将4格的另一路相互连接成总排水管(6)，总排水管接放流阀(7)以控制放流，再接水位调节软管(8)以调节试验格箱的水位。
对于填料填充取样柱(9)，其为玻璃钢材质的圆柱体，上部开口，底部及柱壁打Ф5mm小孔(均匀密集排布)。

Claims (4)

1.一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地微型模拟测试装置，由配水装置、人工湿地微型模拟试验格(四联)和填料填充取样柱三大构件组成。其特征是：配水装置对人工湿地微型模拟试验格实施配水，可保证四个试验格箱的原水浓度一致，各配水管可调节不同的配水流量。人工湿地微型模拟试验格箱中填装填料、种植植物等以模拟人工湿地组成，水位可调节，四格可分别取出水样。填料填充取样柱置于试验格中(每个试验格可以设置多个取样柱)，可实现填料的分层取样。
2.根据权利要求1所述的一种均匀集布水和内部机理准确掌握的工湿地微型模拟测试装置，其特征是：配水装置中的原水由四根配水管进入对应的试验格箱，可以保证进入每个试验格箱的原水水质一致及按设计比例控制水量，每个配水管的竖直管上装有限流阀，可以分别调节配水流量，配水管末端横管的两端密封，底部一字均匀开细孔(孔径0.5mm)以保证布水的均匀性。
3.根据权利要求1所述的一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地微型模拟测试装置，其特征是：原水经配水管均匀布水后进入人工湿地微型模拟试验格(四联)，试验格箱中填装填料、种植植物等以模拟人工湿地组成，每格试验格箱底部开口接PVC排水管，并由三通分为两路，一路接取样管路并由取样阀控制，可实现出水水样的采集，另一路连接至总排水管，总排水管接放流阀以控制放流，再接水位调节软管，通过软管的升降可以实现试验格箱水位的调节。
4.根据权利要求1所述的一种均匀集布水和内部机理准确掌握的人工湿地微型模拟测试装置，其特征是：填料填充取样柱为玻璃钢材质的圆柱体，上部开口，底部及柱壁打Ф5mm小孔(均匀密集排布)，取样柱在试验格填充填料前放入试验格内，填充与试验格填充相同条件的填料类型及配比，当装置运行期间，若需对试验格内填料分层采样，则可通过取出取样柱来实现。
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