CN105417718B - 一种圆筒式模块化人工湿地污水处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，包括空心的半圆柱体形状的底座，半圆柱体形状的人工湿地模块通过若干滚轴设置在底座中，人工湿地模块中与横截面平行设置有隔水板，隔水板两侧与人工湿地模块的侧壁连接，上侧高出人工湿地模块，下侧插入基质中且与人工湿地模块底部之间有空隙，位于隔水板一侧的人工湿地模块的边沿上开有进水渠，位于隔水板另一侧的人工湿地模块的边沿上开有出水渠，人工湿地模块中进水渠一侧在基质上方设置有布水系统一和布水系统二，经预处理污水进入进水渠，垂直流入基质，从空隙处经过隔水板向上渗流至出水渠，本发明便于更换基质，可实现不停床恢复渗透性，且进水和出水方向均可任意设置，适应各种场地。

Description

一种圆筒式模块化人工湿地污水处理装置
技术领域
本发明属于污水处理技术领域，特别涉及一种圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，尤其适用于短期、应急污水处理和人口密度较低的农村中、小城镇污水处理。
背景技术
随着水体污染问题的日趋严重，国内外对整治水域污染采取了一系列强有力的措施。人工湿地是20世纪70年代末期发展起来的一种污水生物处理技术。该技术由于具有投资和运行费用低、维护管理方便等优点，特别适合资金和技术相对落后的农村地区。在我国农村环境集中治理这一大背景下，该技术得到了广泛的推广使用。然而，在实地运行过程中，人们发现该技术虽然具有维护管理方便的优点，但也具备明显的不可调控的缺点。除了系统的进水负荷外，管理人员能够调控的内容并不多。可调控性能差是目前大多数人工湿地运行失败，如出现基质堵塞的重要原因。据美国环保局对100多个运行中人工湿地的调查,有将近一半的湿地系统在投入使用后的5年内出现了堵塞问题，其水力传导系数降低，除污效果变差，运行寿命缩短，人工湿地的堵塞问题越来越成为其应用的障碍，人工湿地受堵塞后，国外通行的做法是让床体经过几个星期的停床休整来恢复部分渗透性，而轮休期的长短则取决于天气条件，但这类措施需要建造多个平行湿地，会大幅度增加湿地系统的投资费用。为提高人工湿地系统的运行灵活性和可调控性，对人工湿地进行模块化改造将是该技术未来的发展方向。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种圆筒式模块化人工湿地，对传统人工湿地污水施工周期长，基质易堵塞，布水不均等的缺陷具有显著改善。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种圆筒式模块化人工湿地，包括空心的半圆柱体形状的底座10，半圆柱体形状的人工湿地模块1通过若干滚轴11设置在底座10中，人工湿地模块1中与横截面平行设置有隔水板2，隔水板2两侧与人工湿地模块1的侧壁连接，上侧高出人工湿地模块1，下侧插入基质7中且与人工湿地模块1底部之间有空隙，位于隔水板2一侧的人工湿地模块1的边沿上开有进水渠5，位于隔水板2另一侧的人工湿地模块1的边沿上开有出水渠6，人工湿地模块1中填充有基质7，人工湿地模块1中进水渠5一侧在基质7上方设置有布水系统一8和布水系统二9，经预处理污水进入进水渠5，通过布水系统一8和布水系统二9后垂直流入基质7，从所述空隙处经过隔水板2，再向上渗流至出水渠6，最终通过出水渠6流出。
所述出水渠6连接出水管4，出水管4与下一人工湿地模块的进水管3连接，向下一人工湿地模块的进水渠5供水。
所述底座10中，沿截断面方向每隔30°安装一个滚轴11。
所述布水系统一8和布水系统二9为水平的若干带孔洞15管道，其中布水系统一8与进水方向垂直，布水系统二9与进水方向平行，布水系统一8和布水系统二9连接后与进水渠5连通。
所述底座10上有一个或者多个人工湿地模块1。
所述底座10上有一个或者多个人工湿地模块1，所述底座10可以有多个。利用多个人工湿地模块1串联或并联或串并组合构成人工湿地。
所述人工湿地模块1中种植有植物12。
与现有技术相比，本发明结构简单，安装方便，建设周期短，运行稳定，调试时间短，处理效果高。可以在人工湿地基质堵塞时，不必停床休整来恢复其部分渗透性，更不必大规模地更换、开挖湿地基质，只需机械化更换堵塞模块即可，大大减少了湿地运行维护费用。
附图说明
图1为发明结构示意图。
图2为本发明的横剖面图。
图3为本发明的俯视图。
图4为本发明的更换模块示意图。
图5为本发明的多个模块人工湿地一种组合方式结构示意图。
图6为本发明的多个模块人工湿地另一种组合方式结构示意图。
图7为本发明的两个模块人工湿地结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。
如图1、图2和图3所示，本发明一种圆筒式模块化人工湿地，包括空心的半圆柱体形状的底座10，底座10中，沿截断面方向每隔30°安装一个滚轴11。半圆柱体形状的人工湿地模块1通过若干滚轴11设置在底座10中，人工湿地模块1中与横截面平行设置有隔水板2，隔水板2两侧与人工湿地模块1的侧壁连接，上侧高出人工湿地模块1，下侧插入基质7中且与人工湿地模块1底部之间有空隙，位于隔水板2一侧的人工湿地模块1的边沿上开有进水渠5，位于隔水板2另一侧的人工湿地模块1的边沿上开有出水渠6，人工湿地模块1中填充有基质7，基质7可大批量、工业化生产，人工湿地模块1中进水渠5一侧在基质7上方设置有布水系统一8和布水系统二9，经预处理污水进入进水渠5，通过布水系统一8和布水系统二9后垂直流入基质7，再从隔水板2下部空隙处经过隔水板2，向上渗流至出水渠6。由出水管4将处理后污水运送至下一模块进行处理。
本发明中，布水系统一8和布水系统二9为水平的若干带孔洞15管道，其中布水系统一8与进水方向垂直，布水系统二9与进水方向平行，布水系统一8和布水系统二9连接后与进水渠5连通。污水经过孔洞15均匀地流入基质7的表层，在重力作用下，向下渗流至大粒径的基质7的底部，有利于使系统布水均匀，渗透断面面积大，最大程度发挥人工湿地处理功能。
人工湿地模块1的外壁、进水渠5、出水渠6的渠壁、布水系统一8和布水系统二9、隔水板2等均可根据实际污水水质而定制，可为钢材，或为塑料。工厂加工、组装，现场挖坑填埋。
本发明中，底座10上有一个或者多个人工湿地模块1，底座10可以有多个。可根据处理需要，将人工湿地模块1快速进行横向或纵向任意连接组合，串联或并联或串并组合构成人工湿地，实现现造现用，解决人工湿地建设周期长的不足。人工湿地模块1可整体转移，异地再建，不会永久占地。
本发明可通过活动盖板16和卡扣装置14来实现快速更换模块，如图4所示，将活动盖板16盖在新的人工湿地模块13的基质7上，使基质7在旋转时相对静止，然后将新模块13倒置在旧的人工湿地模块1上，用卡扣装置14扣紧，使其组装成圆柱体，在旧的人工湿地模块1底座10的滚轴11及施加在旧的人工湿地模块1一侧向上力的作用下，使圆柱体转动180°，新的人工湿地模块13处于旧的人工湿地模块1的原位置上，此时固定新的人工湿地模块13与底座10，打开卡扣装置14，将活动盖板16和旧的人工湿地模块1一起移出，旧的人工湿地模块1及其内部的基质7，返厂后经维护、再生，可实现多次利用，避免资源浪费。
本发明的进水和出水方向均可任意设置，为与人工湿地模块1长度方向垂直或者平行均可，根据实际的场地需要进行调节。
由图5所示的人工湿地由10个独立的人工湿地模块1串、并联组成。人工湿地模块1位于各自相应的底座10上，待处理污水由进水管3进入进水渠5，从出水渠6流出，经出水管4进入下一模块的进水管3，开始在下一模块中处理。该实施例中进水方向均为纵向，即顺人工湿地模块1长度方向进出水。
由图6所示的人工湿地由10个独立的人工湿地模块1串、并联组成。人工湿地模块1位于各自相应的底座10上，待处理污水由进水管3进入进水渠5，从出水渠6流出，经出水管4进入下一模块的进水管3，开始在下一模块中处理。该实施例中进水方向均为横向，即顺着与人工湿地模块1长度方向垂直的方向进出水。
由图7所示的人工湿地由两个独立的人工湿地模块1串联组合而成。模块1位于各自相应的底座10上，其处理过程与图5所示实施例基本一致。

Claims (7)

1.一种圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，包括空心的半圆柱体形状的底座(10)，半圆柱体形状的人工湿地模块(1)通过若干滚轴(11)设置在底座(10)中，人工湿地模块(1)中与横截面平行设置有隔水板(2)，隔水板(2)两侧与人工湿地模块(1)的侧壁连接，上侧高出人工湿地模块(1)，下侧插入基质(7)中且与人工湿地模块(1)底部之间有空隙，位于隔水板(2)一侧的人工湿地模块(1)的边沿上开有进水渠(5)，位于隔水板(2)另一侧的人工湿地模块(1)的边沿上开有出水渠(6)，人工湿地模块(1)中填充有基质(7)，人工湿地模块(1)中进水渠(5)一侧在基质(7)上方设置有布水系统一(8)和布水系统二(9)，经预处理污水进入进水渠(5)，通过布水系统一(8)和布水系统二(9)后垂直流入基质(7)，从所述空隙处经过隔水板(2)，再向上渗流至出水渠(6)，最终通过出水渠(6)流出；所述布水系统一(8)和布水系统二(9)为水平的若干带孔洞(15)管道，其中布水系统一(8)与进水方向垂直，布水系统二(9)与进水方向平行，布水系统一(8)和布水系统二(9)连接后与进水渠(5)连通。
2.根据权利要求1所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述出水渠(6)连接出水管(4)，出水管(4)与下一人工湿地模块的进水管(3)连接，向下一人工湿地模块的进水渠(5)供水。
3.根据权利要求1所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述底座(10)中，沿截断面方向每隔30°安装一个滚轴(11)。
4.根据权利要求1所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述底座(10)上有一个或者多个人工湿地模块(1)。
5.根据权利要求1或4所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述底座(10)有多个。
6.根据权利要求5所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，利用多个人工湿地模块(1)串联或并联或串并组合构成人工湿地。
7.根据权利要求1所述圆筒式模块化人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述人工湿地模块(1)中种植有植物(12)。
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