CN110510746B - 人工湿地装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了人工湿地装置，包括：底板，其水平设置；第一螺旋板和第二螺旋板，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均呈蚊香状结构，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板的起点和终点分别位于所述底板边缘和所述底板中心，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均垂直固定在所述底板表面，并且各位置等间距设置，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板围成螺旋状的第一流路和第二流路；集水筒；其中，所述第一流路中填充有潜流湿地基质层，形成潜流湿地，所述第二流路中填充有表面流湿地基质层，形成表面流湿地，所述表面流湿地基质层的高度低于所述潜流湿地基质层。本发明在同等处理能力下，较节省占地面积，且对人工湿地的利用率也有较大提高。

Description

人工湿地装置
技术领域
本发明涉及污水处理领域。更具体地说，本发明涉及一种用于污水处理的人工湿地装置。
背景技术
人工湿地是人工建造的湿地系统，用于通过化学、生物作用处理污水。目前的人工湿地存在的问题是占地面积较大，且利用率不高。因此，亟需设计一种能够一定程度克服上述缺陷的人工湿地装置。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种人工湿地装置，其在同等处理能力下，较节省占地面积，且对人工湿地的利用率也有较大提高。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了人工湿地装置，包括：
底板，其水平设置；
第一螺旋板和第二螺旋板，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均呈蚊香状结构，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板的起点和终点分别位于所述底板边缘和所述底板中心，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均垂直固定在所述底板表面，并且各位置等间距设置，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板围成螺旋状的第一流路和第二流路，所述第一流路由所述底板边缘流向所述底板中心，所述第二流路由所述底板中心流向所述底板边缘，所述第一流路的起点处由第一隔板封闭，所述第一隔板靠近所述底板的位置设置有进水口，所述第二流路的终点处由第二隔板封闭，所述第二隔板上部设置有出水口，所述第一流路的终点由第三隔板封闭；
集水筒，其设置在所述第一流路内，并靠近所述第一流路的终点，所述集水筒固定在所述底板表面，并朝向所述第三隔板倾斜，所述集水筒的侧壁分布有滤水孔，所述集水筒内部同轴设置有一转轴，所述转轴上固定有输送方向倾斜向上的绞龙，所述转轴由一电机驱动，所述集水筒侧壁朝向所述第三隔板的一侧开设有安装口，所述安装口与所述绞龙上部位置对应，所述安装口处连接有排水管，所述排水管倾斜向下延伸至所述第二流路起点上方；
其中，所述第一流路中填充有潜流湿地基质层，形成潜流湿地，所述第二流路中填充有表面流湿地基质层，形成表面流湿地，所述表面流湿地基质层的高度低于所述潜流湿地基质层。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述潜流湿地基质层由下至上包括砾石层、煤矸石层和土壤层，所述砾石层的平均粒径为2～4厘米，所述煤矸石层的平均粒径为7～10毫米，所述土壤层内种植有挺水植物。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述表面流湿地基质层为田园土和黄沙的混合物，所述表面流湿地中种植有漂浮植物。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述进水口与所述砾石层的位置对应。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述滤水孔均为鱼鳞孔，所述滤水孔的开口朝向所述滤水孔位置处的切线方向。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述绞龙与所述集水筒内壁间隙配合。
优选的是，所述的人工湿地装置，所述集水筒与所述底板呈30～45度夹角，所述排水管与所述集水筒呈45～60度夹角。
本发明至少包括以下有益效果：
本发明利用第一螺旋板和第二螺旋板形成螺旋状的第一流路和第二流路，在第一流路和第二流路内分别形成潜流人工湿地和表面流人工湿地，相比于同等处理能力的现有人工湿地，占有面积更小，而且采用螺旋状的流动路径，对湿地的利用率更高。本发明的第一流路和第二流路采用两种不同类型的湿地，兼有两者的优点，提升了污水处理效果。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的集水筒结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
在一种技术方案中，如图1、2所示，人工湿地装置，包括：
底板1，其水平设置；
第一螺旋板2和第二螺旋板3，所述第一螺旋板2和所述第二螺旋板3均呈蚊香状结构，所述第一螺旋板2和所述第二螺旋板3的起点和终点分别位于所述底板1边缘和所述底板1中心，所述第一螺旋板2和所述第二螺旋板3均垂直固定在所述底板1表面，并且各位置等间距设置，所述第一螺旋板2和所述第二螺旋板3围成螺旋状的第一流路4和第二流路5，所述第一流路4由所述底板1边缘流向所述底板1中心，所述第二流路5由所述底板1中心流向所述底板1边缘，所述第一流路4的起点处由第一隔板401封闭，所述第一隔板401靠近所述底板1的位置设置有进水口，所述第二流路5的终点处由第二隔板501封闭，所述第二隔板501上部设置有出水口，所述第一流路4的终点由第三隔板402封闭；
集水筒6，其设置在所述第一流路4内，并靠近所述第一流路4的终点，所述集水筒6固定在所述底板1表面，并朝向所述第三隔板402倾斜，所述集水筒6的侧壁分布有滤水孔605，所述集水筒6内部同轴设置有一转轴602，所述转轴602上固定有输送方向倾斜向上的绞龙603，所述转轴602由一电机604驱动，所述集水筒6侧壁朝向所述第三隔板402的一侧开设有安装口，所述安装口与所述绞龙603上部位置对应，所述安装口处连接有排水管601，所述排水管601倾斜向下延伸至所述第二流路5起点上方；
其中，所述第一流路4中填充有潜流湿地基质层，形成潜流湿地，所述第二流路5中填充有表面流湿地基质层，形成表面流湿地，所述表面流湿地基质层的高度低于所述潜流湿地基质层。
在上述技术方案中，底板1、第一螺旋板2、第二螺旋板3、集水筒6、排水筒、第一隔板401、第二隔板501、第三隔板402均可采用水泥材质，并且设置相应的防渗结构，这部分内容可参考现有技术。第一螺旋板2和第二螺旋板3等间隔绕设在底板1表面，形成螺旋形的第一流路4和第二流路5，第一流路4和第二流路5的流向相反，见图1。第一流路4的起点和终点分别被第一隔板401和第三隔板402封闭，第二流路5的终点被第二隔板501封闭，第一流路4内(第一隔板401与第三隔板402之间)和第二流路5内(第三隔板402与第二隔板501之间)填充相应基质和种植相应的植物，分别形成潜流湿地和表面流湿地。第一隔板401下部开设进水口，用于将污水导入潜流湿地，第二隔板501上部开设有出水口，用于将经潜流湿地和表面流湿地处理过的净水导出。
第一流路4内靠近终点的位置设置有集水筒6，集水筒6表面布设有滤水孔605，用于将经潜流湿地处理的污水滤入集水筒6。集水筒6的侧壁上部设置有安装口，安装口处设置排水管601，用于进一步将污水排入第二流路5内，也就是表面流湿地，进行进一步的处理。集水筒6倾斜设置，集水筒6内部设置转轴602和绞龙603，转轴602和绞龙603旋转将滤入集水筒6的污水提升至安装口处，并从排水管601进入第二流路5。
可以看出，本技术方案将污水依次经过潜流湿地和表面流湿地，兼具较好的富氧能力和滤除能力，并且两种湿地均呈螺旋状，场地利用率高，并且螺旋状流路也提高了湿地利用率。利用绞龙603在潜流湿地和表面流湿地之间输送污水，一方面加快本技术方案对污水的处理速度，另一方面向污水中混入较多的氧，促进表面流湿地的处理效果。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述潜流湿地基质层由下至上包括砾石层、煤矸石层和土壤层，所述砾石层的平均粒径为2～4厘米，所述煤矸石层的平均粒径为7～10毫米，所述土壤层内种植有挺水植物。这里，提供了潜流湿地基质的优选结构，能够较好地对污水进行过滤、截流，充分发挥基质的作用，提高处理效果。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述表面流湿地基质层为田园土和黄沙的混合物，所述表面流湿地中种植有漂浮植物。这里，提供了表面流基质的优选结构，能够充分发挥植物的处理作用。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述进水口与所述砾石层的位置对应。这里，提供了进水口的优选设置位置，方便污水穿过基质，方便发挥基质的作用。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述滤水孔605均为鱼鳞孔，所述滤水孔605的开口朝向所述滤水孔605位置处的切线方向。这里，提供了滤水孔605的优选结构，降低滤水孔605堵塞的可能性，结合绞龙603对水的旋转作用，充分保持滤水孔605的通透性。进一步，滤水孔605周围的空间还可以只用粒径较大的砾石填充。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述绞龙603与所述集水筒6内壁间隙配合。这里，间隙配合不需要达到精密的抽水机构的标准，如可以设置为5～10厘米，一方面能够保证有较好的旋转搅拌作用和一定的提升水的能力即可，另一方面能够减少被杂质堵塞间隙的可能性即可。
在另一种技术方案中，所述的人工湿地装置，所述集水筒6与所述底板1呈30～45度夹角，所述排水管601与所述集水筒6呈45～60度夹角。这里，提供了集水筒6和排水管601优选的角度，方便污水在不依靠绞龙603提升能力的情况下，也能够自行进入第二流路5。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明人工湿地装置的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.人工湿地装置，其特征在于，包括：
底板，其水平设置；
第一螺旋板和第二螺旋板，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均呈蚊香状结构，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板的起点和终点分别位于所述底板边缘和所述底板中心，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板均垂直固定在所述底板表面，并且各位置等间距设置，所述第一螺旋板和所述第二螺旋板围成螺旋状的第一流路和第二流路，所述第一流路由所述底板边缘流向所述底板中心，所述第二流路由所述底板中心流向所述底板边缘，所述第一流路的起点处由第一隔板封闭，所述第一隔板靠近所述底板的位置设置有进水口，所述第二流路的终点处由第二隔板封闭，所述第二隔板上部设置有出水口，所述第一流路的终点由第三隔板封闭；
集水筒，其设置在所述第一流路内，并靠近所述第一流路的终点，所述集水筒固定在所述底板表面，并朝向所述第三隔板倾斜，所述集水筒的侧壁分布有滤水孔，所述集水筒内部同轴设置有一转轴，所述转轴上固定有输送方向倾斜向上的绞龙，所述转轴由一电机驱动，所述集水筒侧壁朝向所述第三隔板的一侧开设有安装口，所述安装口与所述绞龙上部位置对应，所述安装口处连接有排水管，所述排水管倾斜向下延伸至所述第二流路起点上方；
其中，所述第一流路中填充有潜流湿地基质层，形成潜流湿地，所述第二流路中填充有表面流湿地基质层，形成表面流湿地，所述表面流湿地基质层的高度低于所述潜流湿地基质层。
2.如权利要求1所述的人工湿地装置，其特征在于，所述潜流湿地基质层由下至上包括砾石层、煤矸石层和土壤层，所述砾石层的平均粒径为2～4厘米，所述煤矸石层的平均粒径为7～10毫米，所述土壤层内种植有挺水植物。
3.如权利要求1所述的人工湿地装置，其特征在于，所述表面流湿地基质层为田园土和黄沙的混合物，所述表面流湿地中种植有漂浮植物。
4.如权利要求2所述的人工湿地装置，其特征在于，所述进水口与所述砾石层的位置对应。
5.如权利要求2所述的人工湿地装置，其特征在于，所述滤水孔均为鱼鳞孔，所述滤水孔的开口朝向所述滤水孔位置处的切线方向。
6.如权利要求1所述的人工湿地装置，其特征在于，所述绞龙与所述集水筒内壁间隙配合。
7.如权利要求1所述的人工湿地装置，其特征在于，所述集水筒与所述底板呈30～45度夹角，所述排水管与所述集水筒呈45～60度夹角。
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