CN109851055A - 一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，包括湿地池，湿地池设置在升降架上，湿地池和升降架构成升降湿地单元，升降湿地单元为多个，相邻的升降湿地单元的湿地池的底部通过连通软管连通。本发明可自由调节下行池和上行池之间高程差，当水头不足时通过增加两者高程差补充过流动力。上行池和下行池可以在功能上实现交替运行，当原下行池出现严重堵塞时将其作为上行池使用，利用上行水对堵塞区进行反冲洗，反冲洗不浪费清洁水源，无能耗，不中断湿地正常运行。采用模块化设计，处理效率高、运行稳定，单元之间组合自由方便。
Description
技术领域
本发明涉及复合垂直流人工湿地处理污水技术领域，具体涉及一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地。
背景技术
复合垂直流人工湿地是一种新型的垂直流人工湿地，由下行池和上行池两部分组成。污水先经过下行池顶部的配水管均匀的从上至下流经下行池，再由底部连通孔进入上行池，然后由下至上穿过上行池，污水经过下行池和上行池表面植物和内部填料填料净化后，最后由上行池表面收水管收集后外排。复合垂直流人工湿地因脱氮除磷能力好，目前成为了垂直流人工湿地研究的热点。
传统的复合垂直流人工湿地由于水阻比常规垂直流人工湿地大，下行池(特别是其表层0～5cm处)较易发生堵塞；而上行池由于进水已被下行池处理过，悬浮物浓度低，不宜堵塞。为此，很多复合垂直流人工湿在下行池增加了反冲洗装置，而反冲洗装置成本、能耗均较高而且在反冲洗时还会阻断湿地正常运行。
因此，针对现有技术中存在的不足之处，研究一种抗堵塞能力强、能自动清洗填料层，在清洗时不影响湿地正常运行的双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地甚为必要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，抗堵塞能力强、能自动清洗填料层，在清洗时不影响湿地正常运行。
本发明的目的通过以下技术措施实现：
一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，包括湿地池，湿地池设置在升降架上，湿地池和升降架构成升降湿地单元，升降湿地单元为多个，相邻的升降湿地单元的湿地池的底部通过连通软管连通。
如上所述的湿地池内从下至上依次设置有下填料层、中填料层和上填料层，上填料层上种植有湿地植物，上填料层上还设置有双向进出水管。
如上所述的湿地池的侧壁为不锈钢板或复合聚乙烯板，湿地池的侧壁的顶部比上填料层顶部高200～300mm。
如上所述的湿地植物为芦苇、鸢尾、美人蕉、菖蒲中的一种或多种。
如上所述的上填料层为粒径8～15mm的碎石填料，中填料层为粒径20～40mm的碎石填料；下填料层为粒径50～80mm的碎石填料；上填料层、中填料层和下填料层的厚度均为300mm～400mm。
如上所述的双向进出水管为PE或UPVC管，双向进出水管包括进出水管和与进出水端连通的布水管，进出水管和布水管的管径均为80～150mm，布水管的管壁开设进出水孔，进出水孔的孔径为10～20mm，相邻的进出水孔的间距为150～200mm，布水管呈王字形布置在上填料层上。
如上所述的升降架包括上部平台和下部升降支架，上部平台设置在下部升降支架的顶部，湿地池设置在上部平台上。
如上所述的上部平台为钢筋混凝土板或不锈钢板。
如上所述的连通软管为橡胶软管或PVC软管，连通软管的管径为150mm～200mm，连通相邻的升降湿地单元的湿地池的底部的连通软管为一根或者多根。
本发明相对于现有技术，具有以下有益效果为：
1、可自由调节下行池和上行池之间高程差，当水头不足时通过增加两者高程差补充过流动力。
2、上行池和下行池可以在功能上实现交替运行，当原下行池出现严重堵塞时将其作为上行池使用，利用上行水对堵塞区进行反冲洗，反冲洗不浪费清洁水源，无能耗，不中断湿地正常运行。
3、采用模块化设计，处理效率高、运行稳定，单元之间组合自由方便。
附图说明
图1是本发明的两个相邻的升降湿地单元的连接结构示意图；
图2是本发明的湿地池的俯视结构示意图。
其中：1-升降湿地单元；2-连通软管；3-湿地池；4-升降架；5-湿地池的侧壁；6-湿地植物；7-上填料层；8-中填料层；9-下填料层；10-双向进出水管；11-上部平台；12-下部升降支架。
具体实施方式
为了便于本领域普通技术人员理解和实施本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述，应当理解，此处所描述的实施示例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，包括湿地池3，湿地池3设置在升降架4上，湿地池3和升降架4构成升降湿地单元1，升降湿地单元1为多个，相邻的升降湿地单元1的湿地池3的底部通过连通软管2连通。
湿地池3内从下至上依次设置有下填料层9、中填料层8和上填料层7，上填料层7上种植有湿地植物6，上填料层7上还设置有双向进出水管10。
湿地池3的侧壁为不锈钢板或复合聚乙烯板，湿地池3的侧壁的顶部比上填料层7顶部高200～300mm。
湿地植物6为芦苇、鸢尾、美人蕉、菖蒲中的一种或多种。
上填料层7为粒径8～15mm的碎石填料，中填料层8为粒径20～40mm的碎石填料；下填料层9为粒径50～80mm的碎石填料；上填料层7、中填料层8和下填料层9的厚度均为300mm～400mm。
双向进出水管10为PE或UPVC管，双向进出水管10包括进出水管和与进出水端连通的布水管，进出水管和布水管的管径均为80～150mm，布水管的管壁开设进出水孔，进出水孔的孔径为10～20mm，相邻的进出水孔的间距为150～200mm，布水管呈王字形布置在上填料层7上。
升降架4包括上部平台11和下部升降支架12，上部平台11设置在下部升降支架12的顶部，湿地池3设置在上部平台11上。
上部平台11为钢筋混凝土板或不锈钢板。
连通软管2为橡胶软管或PVC软管，连通软管2的管径为150mm～200mm，连通相邻的升降湿地单元1的湿地池3的底部的连通软管2为一根或者多根。
在使用时，相邻的两个升降湿地单元1的湿地池3的顶部标高不同，湿地池3的底部通过连通软管2连接，顶部标高较高的湿地池3作为下行池，顶部标高较低的湿地池3作为上行池。污水先由顶部经下行池处理，然后经底部连通软管2进入上行池处理后，由上行池顶部排出。由于相邻的两个升降湿地单元1的湿地池3的顶部标高可调节，当湿地池3的内部填料(下填料层9、中填料层8和上填料层7)由于堵塞阻力增大，水头不足时，可以通过增大相邻两个湿地池3之间的高程差来提升水头，减轻堵塞对湿地出水的影响。
当下行池出现较严重堵塞时，可以通过交替升降，降低原下行池标高，将其作为上行池使用；抬高原上行池标高，将其作下行池使用。在此同时，交替双向进出水管10的进水功能和出水功能。由于上行池进水是经过下行池处理过的，悬浮物含量很低，具备反冲洗功能，能对填料堵塞区进行反冲洗。
实施例2
如图1～图2所示，升降湿地单元1为两个；
连通软管2为橡胶软管，连通软管2的管径为150mm，设置1根连通软管2连接两个升降湿地单元1的湿地池3；
湿地池3的侧壁为10mm厚的复合聚乙烯板，复合聚乙烯板规格为：长×宽×高＝1.5m×1.5m×1.1m；
湿地植物6为美人蕉，种植密度为8株/㎡；
上填料层7为粒径8～12mm的碎石填料，厚度为300mm；
中填料层8为粒径20～30mm的碎石填料，厚度为300mm；
下填料层9为粒径50～65mm的碎石填料，厚度为300mm；
双向进出水管10管径为80mm，进出水孔的孔径为10mm，相邻进出水孔的间距为150mm；
上部平台11为钢筋混凝土板，规格为：长×宽×厚＝1.8m×1.8m×0.2m；
下部升降支架12为手动升降支架，高度调节范围为0～1m，能在调节范围内任意高度悬停固定；
其他与实施例1一致。
本实施例设于一富营养化严重的自然湖泊旁边，进水为湖泊水体经沉淀池沉淀12h后的出水，处理水量为2m3/d。运行6个月后出水水质稳定，植被生长良好，但湿地填料层(下填料层9、中填料层8和上填料层7)逐渐出现了堵塞现象，通过逐步增加两个升降湿地单元1的湿地池3之间的高程差后湿地又稳定运行了6个月，之后湿地出水不畅。后通过升降架4高度调整，将两个湿地池3的上行池功能和下行池功能进行调换运行，湿地堵塞现象出现了明显好转。
表1实施例1运行水质监测结果
实施例3
如图1～图2所示，升降湿地单元1为两个；
连通软管2为橡胶软管，连通软管2的管径为200mm，设置2根连通软管2连接两个升降湿地单元1的湿地池3；
湿地池3的侧壁为5mm厚的不锈钢板，不锈钢板规格为：长×宽×高＝1.8m×1.8m×1.5m；
湿地植物6为芦苇，种植密度为12株/㎡；
上填料层7为粒径12～15mm的碎石填料，厚度为400mm；
中填料层8为粒径30～40mm的碎石填料，厚度为400mm；
下填料层9为粒径65～80mm的碎石填料，厚度为400mm；
双向进出水管10管径为150mm，进出水孔的孔径为20mm，相邻进出水孔的间距为200mm；
上部平台11为不锈钢板，规格为：长×宽×厚＝2.0m×2.0m×0.1m；
下部升降支架12为自动升降支架，高度调节范围为0～1.5m，能在调节范围内任意高度悬停固定；
其他与实施例1一致。
本实施例设于一富营养化严重的自然湖泊旁边，进水为湖泊水体经沉淀池沉淀12h后的出水，处理水量为3m3/d。运行7个月后出水水质稳定，植被生长良好，但湿地填料层(下填料层9、中填料层8和上填料层7)逐渐出现了堵塞现象，通过逐步增加两个升降湿地单元之间的高程差后湿地又稳定运行了5个月，之后湿地出水不畅。后通过升降架4高度调整，将两个湿地池3的上行池功能和下行池功能进行调换运行，湿地堵塞现象出现了明显好转。
表2实施例2运行水质监测结果
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (9)
1.一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，包括湿地池（3），其特征在于，湿地池（3）设置在升降架（4）上，湿地池（3）和升降架（4）构成升降湿地单元（1），升降湿地单元（1）为多个，相邻的升降湿地单元（1）的湿地池（3）的底部通过连通软管（2）连通。
2.根据权利要求1所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的湿地池（3）内从下至上依次设置有下填料层（9）、中填料层（8）和上填料层（7），上填料层（7）上种植有湿地植物（6），上填料层（7）上还设置有双向进出水管（10）。
3.根据权利要求1所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的湿地池（3）的侧壁为不锈钢板或复合聚乙烯板，湿地池（3）的侧壁的顶部比上填料层（7）顶部高200~300mm。
4.根据权利要求2所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的湿地植物（6）为芦苇、鸢尾、美人蕉、菖蒲中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的上填料层（7）为粒径8～15mm的碎石填料，中填料层（8）为粒径20～40mm的碎石填料；下填料层（9）为粒径50～80mm的碎石填料；上填料层（7）、中填料层（8）和下填料层（9）的厚度均为300mm～400mm。
6.根据权利要求2所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的双向进出水管（10）为PE或UPVC管，双向进出水管（10）包括进出水管和与进出水端连通的布水管，进出水管和布水管的管径均为80～150mm，布水管的管壁开设进出水孔，进出水孔的孔径为10～20mm，相邻的进出水孔的间距为150～200mm，布水管呈王字形布置在上填料层（7）上。
7.根据权利要求1所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的升降架（4）包括上部平台（11）和下部升降支架（12），上部平台（11）设置在下部升降支架（12）的顶部，湿地池（3）设置在上部平台（11）上。
8.根据权利要求7所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的上部平台（11）为钢筋混凝土板或不锈钢板。
9.根据权利要求1所述的一种双向自清洗防堵塞复合垂直流人工湿地，其特征在于，所述的连通软管（2）为橡胶软管或PVC软管，连通软管（2）的管径为150mm～200mm，连通相邻的升降湿地单元（1）的湿地池（3）的底部的连通软管（2）为一根或者多根。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190607 |