CN111977806A - 一种变容量人工湿地污水处理装置及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变容量人工湿地污水处理装置及处理方法，包括：若干个处理单元；人工湿地分割成若干个片区，任一所述片区阵列设置有若干个处理单元，若干个所述处理单元插入人工湿地底部泥质中；所述处理单元包括若干个处理区，任一处理区均包括若干个弧形件合围形成的空间，相邻弧形件之间设置有间隙，所述间隙的尺寸能够调整；任一处理区内至少一个弧形件内侧设置有至少一个雨袋，所述雨袋能够调整处理区容量；若干个处理单元内的若干个雨袋能够沿预定路径设置，所述雨袋能够挤压处理区内的人工湿地污水；所述片区一侧设置有进水件，通过进水件向片区注水，水依次流经若干个处理单元。

Description

一种变容量人工湿地污水处理装置及处理方法

技术领域

本发明涉及人工湿地处理及水质处理领域，特别是涉及一种变容量人工湿 地污水处理装置及处理方法。

背景技术

湿地是地球上一种重要的生态系统，不仅可以调蓄水量、调节气候，为珍 奇动物提供良好栖息地，而且还可以净化污水，人工湿地是一个综合的生态系 统，它应用生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能协调原则， 在促进废水中污染物质良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环 境的再污染，获得污水处理与资源化的最佳效益。人工湿地的植物还能够为水 体输送氧气，增加水体的活性。湿地植物在控制水质污染，降解有害物质上也 起到了重要的作用。

传统的人工湿地由于其水的流动性较差，不适合大面积处理，且在处理过 程中，不能针对不同区域进行不同的处理方式进行预订指标的处理，处理效果 较差，此外，无法通过天气的变化动态调整处理区域容量或水流速率，柔性件 的高度相同,只能通过缝隙对注水进行导流,导流效果较差,容易造成水的存积。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供了一种变容量人工湿地污水处理装置 及处理方法。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种变容量人工湿地污水处 理装置，包括：若干个处理单元；

人工湿地分割成若干个片区，任一所述片区阵列设置有若干个处理单元， 若干个所述处理单元插入人工湿地底部泥质中；

所述处理单元包括若干个处理区，任一处理区均包括若干个弧形件合围形 成的空间，相邻弧形件之间设置有间隙，所述间隙的尺寸能够调整；

任一处理区内至少一个弧形件内侧设置有至少一个雨袋，所述雨袋能够调 整处理区容量；

若干个处理单元内的若干个雨袋能够沿预定路径设置，所述雨袋能够挤压 处理区内的人工湿地污水；

所述片区一侧设置有进水件，通过进水件向片区注水，水依次流经若干个 处理单元。

本发明一个较佳实施例中，当下雨时，雨水落至所述雨袋内，撑开所述雨 袋，所述雨袋尺寸增加，使得若干个所述弧形件合围形成的空间减小。

本发明一个较佳实施例中，当天气晴朗时，雨水逐渐从所述雨袋内蒸发， 所述雨袋回缩，所述雨袋尺寸减小，使得若干个所述弧形件合围形成的空间增 加。

本发明一个较佳实施例中，所述雨袋顶部边缘设置有朝向外侧的翻边。

本发明一个较佳实施例中，当同一处理区内的雨袋为多个时，所述雨袋能 够设置在不同弧形件内侧；或/和多个雨袋层叠方式设置在同一弧形件内侧。

本发明一个较佳实施例中，同一处理区内的若干个所述雨袋尺寸不同。

本发明一个较佳实施例中，所述弧形件为柔性结构。

本发明一个较佳实施例中,若干个所述处理区合围成圆形或椭圆形结构。

本发明第二方面提供了一种养殖尾水处理方法，包括如下步骤：一种变容 量人工湿地污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过进水件人工湿地内任一片区内注水，若干个片区配合实现水的流通；

水依次流经片区内的若干个处理单元，调整相邻弧形件之间的间隙开口大 小，处理单元将水引至处理区内使水形成环流；

当雨天时，雨袋内收集雨水，增大雨袋尺寸，雨袋尺寸增加过程中，挤压 处理区内的表层径流水，使表层径流水流动，快速带走表层径流水；

处理区域底部的泥质进行消解处理，使底层泥质的微生物含量达到预定指 标。

本发明一个较佳实施例中，至少部分水袋为内置式结构,其余水袋为外置式 贴合在柔性件内壁。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

1、任一处理区均包括若干个弧形件合围形成的空间，同一处理区的相邻两 个弧形件之间有间隙,通过设置的间隙能够防止处理区内造成堵塞,有利于人工 湿地的处理。

2、部分水袋贴合在弧形件内壁，在雨季时，人工湿地水位增加，部分雨水 进入雨袋，雨袋尺寸增加，对应的处理区容量减小，随着雨袋中雨水的增加， 同一处理区内的雨袋会挤压内侧的处理区污水，起到一定搅动污水的作用，使 水发生波动，从而在注水过程中，能够将表层水带走，雨季水量过多时，人工 湿地水位较高，再加上雨袋挤压会使人工湿地处理区内的水溢出，通过设置部 分内置式雨袋，内置式雨袋设置在弧形件内部，能够将多余雨水暂存在内置式 雨袋内。

3、天气晴朗或干燥时，外置式雨袋内部的水逐渐蒸发，对应处理区的容量 增加，处理区容量增加过程中，依然后搅动人工湿地内的污水，注水过程中， 能够将表层径流水带走，处理效果较好，同时内置式雨袋内的水一方面可以对 弧形件起到降温作用，另一方面能够弧形件处于相对湿润的环境，提高弧形件 的使用寿命。

4、弧形件内侧位于雨袋下部设置有消解件，通过消解件能够将人工湿地底 层泥质中的微生物降解至合理范围内。

5、弧形件插入人工湿地底部的泥质深处，在插入弧形件时，调整相邻弧形 件之间的间隙，使同一处理区上有一个较大间隙，其余间隙较小，相邻弧形件 上的较大间隙位于相反位置，注水时，使水流在处理区域形成双通道环流流动， 延长水流流动路径，提高处理效果。

6、弧形件上设置有通孔，水通过通孔流动，位于湿地水位上部的通孔，在 注水后能够快速带走人工湿地表层水，处理区内部的泥质进行消解，能够实现 分离式处理。

7、较大间隙设置在处理区不同位置，使水流沿较大间隙形成预定轨迹流动， 在进行人工湿地处理过程中，多个处理单元配合形成一个整体，从而片区进行 处理，进而实现较大面积人工湿地处理。

8、同一处理区的若干个弧形件的高度不同，不同处理区的若干个柔性件的 高度相同，通过设置较低弧形件的位置，能够对水起到一定的导流作用，使水 沿预定路径流动，而且还有对水起到一定的疏散或聚集作用。

9、弧形件为塑料板，湿地内的重金属离子或其他微生物不会造成柔性件的 腐蚀或分解，有效提高弧形件的使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术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他实施例的附图。

图1是本发明的污水处理装置立体结构示意图。

图2是本发明的另一实施例污水处理装置立体结构示意图。

图3是本发明的处理单元结构示意图。

图中：1、弧形件，2、间隙，3、处理区，4、消解件，5、外置式雨袋，6、 内置式雨袋。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征 可以相互组合。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、 “下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外” 等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描 述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方 位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此 外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对 重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描 述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安 装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆 卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连， 也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普 通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。 附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来 实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是 使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化 的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关 的构成。

如图1-3所示，本发明公开了一种变容量人工湿地污水处理装置。

需要说明的是，一种变容量人工湿地污水处理装置，包括：若干个处理单 元；

人工湿地分割成若干个片区，任一所述片区阵列设置有若干个处理单元， 若干个所述处理单元插入人工湿地底部泥质中；

所述处理单元包括若干个处理区，任一处理区均包括若干个弧形件合围形 成的空间，相邻弧形件之间设置有间隙，所述间隙的尺寸能够调整；

任一处理区内至少一个弧形件内侧设置有至少一个雨袋，所述雨袋能够调 整处理区容量；

若干个处理单元内的若干个雨袋能够沿预定路径设置，所述雨袋能够挤压 处理区内的人工湿地污水；

所述片区一侧设置有进水件，通过进水件向片区注水，水依次流经若干个 处理单元。

具体而言，任一处理区均包括若干个弧形件合围形成的空间，同一处理区 的相邻两个弧形件之间有间隙,通过设置的间隙能够防止处理区内造成堵塞,有 利于人工湿地的处理，弧形件上设置有通孔，水通过通孔流动，位于湿地水位 上部的通孔，在注水后能够快速带走人工湿地表层水，处理区内部的泥质进行 消解，能够实现分离式处理，较大间隙设置在处理区不同位置，使水流沿较大 间隙形成预定轨迹流动，在进行人工湿地处理过程中，多个处理单元配合形成 一个整体，从而片区进行处理，进而实现较大面积人工湿地处理。

消解件位于弧形件高度的中间位置以下，消解件至少插入泥质5-10厘米深，优 选5厘米，这样通过消解件不仅能够对底部泥质进行消解，同时不会将整个消 解件完全插入泥质，提升消解效果，

通孔能够是圆形或方形或椭圆形结构，但不限于这几种，还可以是多边形 结构，本领域技术人员能够根据实际使用进行调整，通孔的尺寸1-10厘米，还 能够设置为10-15厘米，5厘米、8厘米、0.5厘米、0.1厘米、1毫米、优选的 为5厘米。

弧形件内侧位于雨袋下部设置有消解件，通过消解件能够将人工湿地底层 泥质中的微生物降解至合理范围内，弧形件插入人工湿地底部的泥质深处，在 插入弧形件时，调整相邻弧形件之间的间隙，使同一处理区上有一个较大间隙， 其余间隙较小，相邻弧形件上的较大间隙位于相反位置，注水时，使水流在处 理区域形成双通道环流流动，延长水流流动路径，提高处理效果。

本发明一个较佳实施例中，当下雨时，雨水落至所述雨袋内，撑开所述雨 袋，所述雨袋尺寸增加，使得若干个所述弧形件合围形成的空间减小。

需要说明的是，部分水袋贴合在弧形件内壁，在雨季时，人工湿地水位增 加，部分雨水进入雨袋，雨袋尺寸增加，对应的处理区容量减小，随着雨袋中 雨水的增加，同一处理区内的雨袋会挤压内侧的处理区污水，起到一定搅动污 水的作用，使水发生波动，从而在注水过程中，能够将表层水带走，雨季水量 过多时，人工湿地水位较高，再加上雨袋挤压会使人工湿地处理区内的水溢出， 通过设置部分内置式雨袋，内置式雨袋设置在弧形件内部，能够将多余雨水暂 存在内置式雨袋内。

本发明一个较佳实施例中，当天气晴朗时，雨水逐渐从所述雨袋内蒸发， 所述雨袋回缩，所述雨袋尺寸减小，使得若干个所述弧形件合围形成的空间增 加。

需要说明的是，天气晴朗或干燥时，外置式雨袋内部的水逐渐蒸发，对应 处理区的容量增加，处理区容量增加过程中，依然后搅动人工湿地内的污水， 注水过程中，能够将表层径流水带走，处理效果较好，同时内置式雨袋内的水 一方面可以对弧形件起到降温作用，另一方面能够弧形件处于相对湿润的环境， 提高弧形件的使用寿命。

同一处理区的若干个弧形件的高度不同，不同处理区的若干个柔性件的高 度相同，通过设置较低弧形件的位置，能够对水起到一定的导流作用，使水沿 预定路径流动，而且还有对水起到一定的疏散或聚集作用。

本发明一个较佳实施例中，所述雨袋顶部边缘设置有朝向外侧的翻边。

需要说明的是，雨袋边缘有翻边，能够更加有效的将雨水暂存至雨袋内， 从而灵活调整处理区内的容量。

本发明一个较佳实施例中，当同一处理区内的雨袋为多个时，所述雨袋能 够设置在不同弧形件内侧；或/和多个雨袋层叠方式设置在同一弧形件内侧，同 一处理区内的若干个所述雨袋尺寸不同。

需要说明的是，多个雨袋层叠，能够调整处理区内的容量范围较大，且雨 袋内的水蒸发完全后，层叠方式设置，占用空间较小。

本发明一个较佳实施例中，所述弧形件为柔性结构，若干个所述处理区合 围成圆形或椭圆形结构。

需要说明的是，弧形件为塑料板，湿地内的重金属离子或其他微生物不会 造成柔性件的腐蚀或分解，有效提高弧形件的使用寿命，注水过程中，由于水 从处理单元外侧注入，因此处理单元外侧弧形件一直被水冲刷，冲刷过程中此 区域人工湿地处理效果较好，但会造成水通过间隙或通孔逐渐进入处理单元中 心位置时，水压逐渐减小，对人工湿地的处理效果也会逐渐下降，通过将处理 区合围成圆形或椭圆形结构，水流动过程中，减少部分阻力，同时，水冲击弧 形件外壁时，也能够减小外壁的冲击力。

本发明第二方面提供了一种养殖尾水处理方法，包括如下步骤：一种变容 量人工湿地污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过进水件人工湿地内任一片区内注水，若干个片区配合实现水的流通；

水依次流经片区内的若干个处理单元，调整相邻弧形件之间的间隙开口大 小，处理单元将水引至处理区内使水形成环流；

当雨天时，雨袋内收集雨水，增大雨袋尺寸，雨袋尺寸增加过程中，挤压 处理区内的表层径流水，使表层径流水流动，快速带走表层径流水；

处理区域底部的泥质进行消解处理，使底层泥质的微生物含量达到预定指 标。

需要说明的是，同一处理区的若干个弧形件的高度不同，不同处理区的若 干个柔性件的高度相同，通过设置较低弧形件的位置，能够对水起到一定的导 流作用，使水沿预定路径流动，而且还有对水起到一定的疏散或聚集作用。

同一处理区的若干个弧形件的高度不同，不同处理区的若干个弧形件的高 度不同，此种设置方式，不会使处理单元内侧形成积水，注水过程中，水流经 处理单元后不会造成水的汇集，使水处于持续流动状态，水流动过程中能够不 断冲刷人工湿地，能够提高人工湿地的处理效果。

同一处理区的弧形件高度相同，不同处理区的弧形件高度相同，此种设置 方式，能够使水完全沿间隙与通孔流动，不会造成某一处弧形件低于该区域其 他所有弧形件高度，注水过程中，不会造成该区域弧形件因受力较大而断裂， 就像决堤之水，决堤处的水对决堤区域的冲击力较强，而设置成同高弧形件， 各个弧形件在收到水冲击时，所承受的冲击力相差不大，处于安全范围内。

同一处理区的弧形件高度不同，不同处理区的弧形件高度相同，此种设置 方式，不仅能够控制处理单元内各个弧形件在收到水冲击时，所承受的冲击力 相差不大，处于安全范围内。同时能够使不同处理区域内水流量及水冲击不同。

人工湿地分割成若干个片区，对人工湿地进行分区域处理，处理效果较好， 若干个弧形件内侧设置有至少一个消解件，在处理单元插入底部泥质中时，消 解件的底部至少部分插入泥质中，消解件位于弧形件高度的中间位置以下，消 解件至少插入泥质5-10厘米深，优选5厘米，这样通过消解件不仅能够对底部 泥质进行消解，同时不会将整个消解件完全插入泥质，提升消解效果，通过设 置雨袋在不同的天气环境下，不同的处理区域内水的容量、流速均不相同，这 样可以实现对不同区域的人工湿地进行不同条件的处理。

所述雨袋顶部边缘设置有朝向外侧的翻边，能够更加有效的将雨水暂存至 雨袋内，从而灵活调整处理区内的容量，当同一处理区内的雨袋为多个时，所 述雨袋能够设置在不同弧形件内侧；或/和多个雨袋层叠方式设置在同一弧形件 内侧，同一处理区内的若干个所述雨袋尺寸不同，多个雨袋层叠，能够调整处 理区内的容量范围较大，且雨袋内的水蒸发完全后，层叠方式设置，占用空间 较小。

本发明一个较佳实施例中，至少部分水袋为内置式结构,其余水袋为外置式 贴合在柔性件内壁。

需要说明的是，部分水袋贴合在弧形件内壁，在雨季时，人工湿地水位增 加，部分雨水进入雨袋，雨袋尺寸增加，对应的处理区容量减小，随着雨袋中 雨水的增加，同一处理区内的雨袋会挤压内侧的处理区污水，起到一定搅动污 水的作用，使水发生波动，从而在注水过程中，能够将表层水带走，雨季水量 过多时，人工湿地水位较高，再加上雨袋挤压会使人工湿地处理区内的水溢出， 通过设置部分内置式雨袋，内置式雨袋设置在弧形件内部，能够将多余雨水暂 存在内置式雨袋内，天气晴朗或干燥时，外置式雨袋内部的水逐渐蒸发，对应 处理区的容量增加，处理区容量增加过程中，依然后搅动人工湿地内的污水，注水过程中，能够将表层径流水带走，处理效果较好，同时内置式雨袋内的水 一方面可以对弧形件起到降温作用，另一方面能够弧形件处于相对湿润的环境， 提高弧形件的使用寿命。

弧形件上的通孔能够对水进行导流，快速带走表层径流水，处理区域底部 的泥质进行消解处理，使底层泥质的微生物含量达到预定指标，雨袋尺寸变化 过程中不仅能够快速带走表层径流水，还能够搅动处理区域上半部分的水，使 原来处理处理区域的水处于活动状态，新注入的水不断带走原来处于处理区域 的水，实现水的循环，对人工湿地处理效果较好。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化 或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权 利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种变容量人工湿地污水处理装置，包括：若干个处理单元；其特征在于，

人工湿地分割成若干个片区，任一所述片区阵列设置有若干个处理单元，若干个所述处理单元插入人工湿地底部泥质中；

所述处理单元包括若干个处理区，任一处理区均包括若干个弧形件合围形成的空间，相邻弧形件之间设置有间隙，所述间隙的尺寸能够调整；

任一处理区内至少一个弧形件内侧设置有至少一个雨袋，所述雨袋能够调整处理区容量；

若干个处理单元内的若干个雨袋能够沿预定路径设置，所述雨袋能够挤压处理区内的人工湿地污水；

所述片区一侧设置有进水件，通过进水件向片区注水，水依次流经若干个处理单元。

2.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，当下雨时，雨水落至所述雨袋内，撑开所述雨袋，所述雨袋尺寸增加，使得若干个所述弧形件合围形成的空间减小。

3.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，当天气晴朗时，雨水逐渐从所述雨袋内蒸发，所述雨袋回缩，所述雨袋尺寸减小，使得若干个所述弧形件合围形成的空间增加。

4.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述雨袋顶部边缘设置有朝向外侧的翻边。

5.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，当同一处理区内的雨袋为多个时，所述雨袋能够设置在不同弧形件内侧；或/和多个雨袋层叠方式设置在同一弧形件内侧。

6.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，同一处理区内的若干个所述雨袋尺寸不同。

7.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，所述弧形件为柔性结构。

8.根据权利要求1所述的一种变容量人工湿地污水处理装置，其特征在于，若干个所述处理区合围成圆形或椭圆形结构。

9.一种变容量人工湿地污水处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

通过进水件人工湿地内任一片区内注水，若干个片区配合实现水的流通；

水依次流经片区内的若干个处理单元，调整相邻弧形件之间的间隙开口大小，处理单元将水引至处理区内使水形成环流；

当雨天时，雨袋内收集雨水，增大雨袋尺寸，雨袋尺寸增加过程中，挤压处理区内的表层径流水，使表层径流水流动，快速带走表层径流水；

处理区域底部的泥质进行消解处理，使底层泥质的微生物含量达到预定指标。

10.根据权利要求9所述的一种变容量人工湿地污水处理方法，其特征在于，至少部分水袋为内置式结构,其余水袋为外置式贴合在柔性件内壁。

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