CN108793418A - 一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置 - Google Patents

一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置 Download PDF

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蔡培杰
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Abstract

本发明公开了一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置，包括：组合湿地装置整体由一个独立的模块框体组成，内部分隔成两个区，分别为表流式生物接触区和潜流式多流向渗滤区，在所述组合湿地装置内污水整体流向为下进上出，表流式生物接触区包括：弹性填料模块、浮叶植物和漂浮植物；潜流式多流向渗滤区包括：挺水植物模块、滤料层、过滤层、排水层和沉水植物。通过上述方式，本发明多流向渗滤型模块化组合湿地装置，组合湿地装置为一体化小型装置，其结构简单，内部单元由模块组成，便于安装和拆卸，根据污水量及水质，组合湿地装置可多级并联或串联，污水经过模块化组合湿地装置与填料和水生植物的共同作用下，水质有效得到改善。

Description

一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置
技术领域
本发明涉及水污染治理领域，特别是涉及一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置。
背景技术
湿地是地球上一种重要的生态系统，它处于陆地生态系统（如森林和草地）与水生生态系统（如深水湖和海洋）之间，湿地是陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡带。
人工湿地是一种为了达到环保处理效果、模仿自然湿地而人工设计的复杂的具有渗透性能的地层生态结构，包括有浮现性、浸没式植物、动物和水体等不同的组成部分；人工湿地分为表面流湿地、潜流湿地、垂直流湿地三大类，是一个独特的土壤、植物、微生物综合生态系统。
传统的人工湿地有以下几个缺点：（1）传统人工湿地涉及很多管道、土建工程，建设周期和成本高，而且后期填料堵塞更换不易；（2）传统湿地污水流向较单一，污水流程较短，不利于与填料、植物、微生物的充分接触，净化效率不高；（3）无法根据实地污水量及水质对人工湿地规模进行改变，机动性差，无法适应不同规模的污水处理。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置，包括：一体化框体结构的湿地装置模块，所述湿地装置模块通过带有穿孔的花墙分成第一腔体、第二腔体，所述湿地装置模块的外壁上设置下进上出的进水管和出水管，进水管与第一腔体相互连通，第一腔体内部设置多个装有弹性填料的框体，框体的底部设置固定桩，固定桩与所述湿地装置模块的外框连接，固定桩与所述湿地装置模块的外框之间的腔体设置曝气头，第二腔体内部设置隔板、出水区，第二腔体的穿孔以下的空间从上至下依次设置的滤料层、过滤层、排水层，多个容器模块的底部设置在滤料层，滤料层、过渡层设置在花墙与隔板之间，隔板与所述湿地装置模块的外壁之间形成出水区，排水层、出水区、出水管相互连通。
在本发明一个较佳实施例中，所述湿地装置模块的长宽比为3:1-5:1。
在本发明一个较佳实施例中，所述多个湿地装置模块可以并联或者串联。
在本发明一个较佳实施例中，所述框体为镀锌钢管。
在本发明一个较佳实施例中，所述多个弹性填料平行设置在框体内，并且弹性填料之间的距离为10-30厘米。
在本发明一个较佳实施例中，所述穿孔位于花墙的中部以上。
在本发明一个较佳实施例中，所述容器模块的侧壁上设置多个透水孔，容器模块的底部为不透水结构。
在本发明一个较佳实施例中，所述容器模块的底部以下为过渡层。
在本发明一个较佳实施例中，所述滤料层的滤料为粒径是0.2-1毫米的细砂状，滤料层的厚度为100-300毫米；过渡层的滤料为粒径是4-8毫米的砂砾状，过渡层的厚度为500-800毫米；排水层的滤料为粒径是8-16毫米的砾石状，排水层的厚度为200-300毫米。
在本发明一个较佳实施例中，所述滤料层、过渡层、排水层各自的填料通过石笼网装后码砌形成。
本发明的有益效果是：提供一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置，组合湿地装置为一体化小型装置，其结构简单，内部单元由模块组成，便于安装和拆卸，根据污水量及水质，组合湿地装置可多级并联或串联，污水经过模块化组合湿地装置与填料和水生植物的共同作用下，水质有效得到改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的多流向渗滤型模块化组合湿地装置一较佳实施例的结构俯视图；
图2是本发明的多流向渗滤型模块化组合湿地装置一较佳实施例的结构剖视图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图2，本发明实施例包括：
一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置，包括：一体化框体结构的湿地装置模块1，所述湿地装置模块1通过带有穿孔241的花墙240分成第一腔体2、第二腔体3，穿孔241位于花墙240的中部以上，所述湿地装置模块1的外壁上设置下进上出的进水管100和出水管400，进水管100与第一腔体2相互连通，第一腔体2为表流式生物接触区，第二腔体3为潜流式多流向渗滤区，表流式生物接触区、潜流式多流向渗滤区各自的内部构件采用模块化，便于安装和拆卸，污水在表流式生物接触区水力停留时间≥12h，污水在潜流式多流向渗滤区水力停留时间≥36h。
优选地，湿地装置模块1的长宽比为3:1-5:1。
进水水质：COD≤200mg/L，SS≤80mg/L，出水水质优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002中的一级A标准，根据水量或水质要求，多个湿地装置模块可以并联或者串联。
第一腔体2内部设置多个装有弹性填料212的框体211，框体211的底部设置固定桩213，每个框体211设置4个固定桩213，固定桩213与所述湿地装置模块1的外框连接，固定桩213与所述湿地装置模块1的外框之间的腔体设置曝气头214进行曝气，装有弹性填料212的框体211、固定桩213、曝气头214构成弹性填料模块210，微生物生长附着于弹性填料212上，对污水中各种污染物进行吸附、降解，还可通过同步硝化反硝化作用去除TN，浮叶植物220和漂浮植物230生长在水面，提高了景观效果，对水体污染物起到良好的净化作用，浮叶植物主要是睡莲，漂浮植物主要是聚草及香菇草。
优选地，框体211为镀锌钢管，长1m，宽1m，高1m，多个弹性填料212平行设置在框体211内，并且弹性填料212之间的距离为10-30厘米，以防堵塞。
污水经过穿孔241的花墙240由表流式生物接触区流入潜流式多流向渗滤区，第二腔体3的穿孔241以下的空间从上至下依次设置滤料层310、过渡层320、排水层330，第二腔体3内部设置隔板360和出水区370，滤料层310、过渡层320、排水层330各自的填料通过石笼网装后码砌形成，多个容器模块340的底部设置在滤料层310，容器模块340的侧壁上设置多个透水孔341，容器模块340的底部为不透水结构，容器模块340的底部以下为过渡层320，滤料310层、过渡层320设置在花墙240与隔板360之间，隔板360与所述湿地装置模块1的外壁之间形成出水区370，排水层330、出水区370、出水管400相互连通，潜流式多流向渗滤区设置挺水植物342、沉水植物350，容器模块340内部种植挺水植物342。
潜流式多流向渗滤区内污水多次折流，具有横向和竖向流动趋势，污水的横向流动为穿过容器模块340，竖向流动为依次穿过滤料层310、过渡层320和排水层330，隔板360对污水具有折流作用，污水最终从排水层330上向折流进入出水区370。
挺水植物342设置在容器模块340中，上方污水沿容器模块340的侧壁横向流动，穿过容器模块340，在填料及挺水植物342的作用下，污水得到净化，挺水植物342主要是芦苇、千屈菜、美人蕉、鸢尾、黄菖蒲和旱伞草等。
污水在潜流式多流向渗滤区内多流向渗滤，通过挺水植物342和和沉水植物350摄取污染物，通过填料吸附污染物，通过微生物代谢，共同实现对污水的净化
优选地，所述滤料层310的滤料为粒径是0.2-1毫米的细砂状，滤料层310的厚度为100-300毫米；过渡层320的滤料为粒径是4-8毫米的砂砾状，过渡层320的厚度为500-800毫米；排水层330的滤料为粒径是8-16毫米的砾石状，排水层330的厚度为200-300毫米，滤料层310、过渡层320和排水层330内填料采用模块化形式填充，根据各层不同粒径，选用不同网目的石笼网，填料使用石笼网包装后码砌形成各填料层。
本发明多流向渗滤型模块化组合湿地装置的有益效果是：
（1）该湿地模块化结构、拆装简单，内部单元由模块组成，易于安装施工及维护管理；
（2）设计污水流向通道长，并且流经模块内部的全部模块结构，与填料、植物、微生物可以进行充分接触；
（3）可根据水量及水质多级并联或串联，灵活组合，适用性强；
（4）植物、填料、微生物是湿地处理污水的主要方式，充分结合多种方式，实现多样化净化污水，水质有效得到改善；
（5）进水浓度好，植物不能生长，前段采用弹性填料，可提供微生物生长的介质，增加湿地了适用范围，也提高了抗冲击负荷的能力。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，包括：一体化框体结构的湿地装置模块，所述湿地装置模块通过带有穿孔的花墙分成第一腔体、第二腔体，所述湿地装置模块的外壁上设置下进上出的进水管和出水管，进水管与第一腔体相互连通，第一腔体内部设置多个装有弹性填料的框体，框体的底部设置固定桩，固定桩与所述湿地装置模块的外框连接，固定桩与所述湿地装置模块的外框之间的腔体设置曝气头，第二腔体内部设置隔板、出水区，第二腔体的穿孔以下的空间从上至下依次设置的滤料层、过滤层、排水层，多个容器模块的底部设置在滤料层，滤料层、过渡层设置在花墙与隔板之间，隔板与所述湿地装置模块的外壁之间形成出水区，排水层、出水区、出水管相互连通。
2.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述湿地装置模块的长宽比为3:1-5:1。
3.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述多个湿地装置模块能并联或者串联。
4.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述框体为镀锌钢管。
5.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述多个弹性填料平行设置在框体内，并且弹性填料之间的距离为10-30厘米。
6.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述穿孔位于花墙的中部以上。
7.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述容器模块的侧壁上设置多个透水孔，容器模块的底部为不透水结构。
8.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述容器模块的底部以下为过渡层。
9.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述滤料层的滤料为粒径是0.2-1毫米的细砂状，滤料层的厚度为100-300毫米；过渡层的滤料为粒径是4-8毫米的砂砾状，过渡层的厚度为500-800毫米；排水层的滤料为粒径是8-16毫米的砾石状，排水层的厚度为200-300毫米。
10.根据权利要求1所述的多流向渗滤型模块化组合湿地装置，其特征在于，所述滤料层、过渡层、排水层各自的填料通过石笼网装后码砌形成。
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