CN116553736A - 一种防淤堵型可曝气潜流湿地 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防淤堵型可曝气潜流湿地，涉及水、废水、污水和污泥的处理技术领域，为解决现有的湿地采用建筑砾石材料建设成本高、易淤堵、维护成本高、反冲洗污染转移等诸多的问题。碳纤维生物基安装在所述生物多样性富氧滤岛的下方，所述碳纤维生物基的上端面设置有浮体机构，且浮体机构设置有若干个，若干个所述浮体机构的下端面均与碳纤维生物基固定连接，所述生物多样性富氧滤岛下方的两侧均设置有组合生态滤墙，且组合生态滤墙设置有两个，所述微孔曝气底盘安装在所述碳纤维生物基的下方，且微孔曝气底盘设置有若干个，若干个所述微孔曝气底盘的上方设置有第二输送连接管道，且第二输送连接管道设置有若干个。
Description
技术领域
本发明涉及水、废水、污水和污泥的处理技术领域，具体为一种防淤堵型可曝气潜流湿地。
背景技术
湿地是由水陆相互作用而形成的具有特殊功能的自然综合体，是重要的国土资源和自然资源，是生物重要的生存环境，与人类的生存和发展息息相关，也是自然界最富有生物多样性的生态景观。人工湿地是人工设计与建造的由饱和基质、挺水与沉水植被、动物和水体组成的复合体。
例如公告号为CN209602333U，中国专利名称为一种黑臭水体生态治理修复系统，包括：污水池、工作台、生态浮岛系统、支撑杆、固定板、增氧装置、治理装置和出水管，污水池的圆周外固定安装有工作台，工作台的圆周外安装有生态浮岛系统，工作台的顶部固定安装有支撑杆，支撑杆的顶端固定安装有固定板，污水池圆周内安装有增氧装置。该黑臭水体生态治理修复系统，通过增氧装置，曝气增氧机将氧气带到微孔曝气管后排进污水池底部，第一电机转动对污水池进行搅拌，氧气与水充分接触，可造成水流的旋转和上下流动，使污水池上层富含氧气的水带入底层，实现池水的均匀增氧，水体自我净化能力得以恢复提升。
例如公告号为CN209797582U，中国专利名称为一种基质空间改进型人工湿地系统，包括：进水装置、出水装置和用于过滤和净化污水的基质层，基质层包括至少两层功能区，功能区内设置有用于过滤污水的填料，各功能区之间设置有用于分隔各层填料的分隔装置，实现人工湿地基质空间的优化，有助于保障系统长期、高效、安全地运行；其还提供了一种基质空间改进型人工湿地系统的污水净化方法，将污水通入基质层下层的功能区，污水上行逐一流经各个功能区，并通过设置在上层功能区的出水装置排出到指定区域，使污水的逐层过滤和净化，实现对污染物质的转化、固定和转移。
现有的湿地采用建筑砾石材料建设成本高、易淤堵、维护成本高、反冲洗污染转移等诸多的问题，为此，我们提供一种防淤堵型可曝气潜流湿地。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防淤堵型可曝气潜流湿地，以解决上述背景技术中提出的现有的湿地采用建筑砾石材料建设成本高、易淤堵、维护成本高、反冲洗污染转移等诸多的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防淤堵型可曝气潜流湿地，包括生物多样性富氧滤岛，所述生物多样性富氧滤岛的中间位置处设置有支撑板，所述支撑板上方的两边均设置有曝气风机主体，且曝气风机主体设置有四个，四个曝气风机主体均与生物多样性富氧滤岛上方的两边固定连接；
还包括：
碳纤维生物基，其安装在所述生物多样性富氧滤岛的下方，所述碳纤维生物基的上端面设置有浮体机构，且浮体机构设置有若干个，若干个所述浮体机构的下端面均与碳纤维生物基固定连接，所述生物多样性富氧滤岛下方的两侧均设置有组合生态滤墙，且组合生态滤墙设置有两个；
微孔曝气底盘，其安装在所述碳纤维生物基的下方，且微孔曝气底盘设置有若干个，若干个所述微孔曝气底盘的上方设置有第二输送连接管道，且第二输送连接管道设置有若干个，所述第二输送连接管道上端面的内部设置有曝气孔，若干个所述第二输送连接管道的上方均设置有第一输送连接管道，所述第一输送连接管道均通过连接节点块与第二输送连接管道对接连接，且连接节点块设置有若干个，四个所述曝气风机主体的其中一个曝气风机主体的一侧设置有控制器，且控制器与曝气风机主体电性连接。
优选的，所述微孔曝气底盘的内部设置有内腔体，所述内腔体的内部设置有电机。
优选的，电机的上方设置有输出端，所述输出端的上方设置有伸缩电动杆，所述伸缩电动杆的上端设置有中心转轴，且中心转轴的一端延伸至微孔曝气底盘外部
优选的，中心转轴外壁的四周均设置有连接杆件，且连接杆件设置有四个，四个所述连接杆件均与中心转轴外壁固定连接，四个所述连接杆件的下端面设置有清理毛刷，且清理毛刷设置有若干个。
优选的，若干个所述清理毛刷之间设置有梳理针头，且梳理针头设置有若干个，若干个所述梳理针头上端均与连接杆件固定连接。
优选的，四个所述曝气风机主体的一端均设置有输出管道端，且输出管道端设置有若干个。
优选的，内腔体内部的一侧设置有输出泵，所述输出泵内部的上侧设置有压力传感器，且压力传感器与输出泵电性连接，所述微孔曝气底盘外壁一侧的内部设置有止逆回流嘴。
优选的，四个所述曝气风机主体的一端均设置有输出管道端，且输出管道端设置有若干个，若干个所述输出管道端的一端均通过阀门机构与曝气风机主体固定连接。
优选的，所述生物多样性富氧滤岛通过固定卡扣机构与浮体机构固定连接，且固定卡扣机构设置有若干个，所述生物多样性富氧滤岛的上表面设置有生态分解植物，且生态分解植物与生物多样性富氧滤岛固定连接。
优选的，所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地的管道堵塞检测策略，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在曝气孔(6021)的出气口设置出气流量采集器对每个曝气孔(6021)的出气流量进行采集，采集的流量序列为(p1,p2,...,pn)，pi为第i个曝气孔(6021)的出气流量，n为曝气孔(6021)的数量；
S2、求出出气流量的平均值，提取出气流量的需要值P，计算平均值与需要值的相差比例/>将相差比例与事先设定的比例阈值进行比较，若相差比例大于事先设定的比例阈值则说明需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理；若相差比例小于等于事先设定的比例阈值，则进行S3步骤；
S3、计算曝气孔(6021)出气的方差值，方差值的计算公式为：将方差值与事先设定的方差阈值进行对比，若方差值大于事先设定的方差阈值，则说明需要清理，需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理，若方差值小于等于事先设定的方差阈值，则不需要进行清理。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过设置的生物多样性富氧滤岛、生态分解植物、碳纤维生物基、组合生态滤墙、曝气风机主体和微孔曝气底盘，采用自主研发的生物多样性富氧滤岛结合生化曝气系统组合，滤岛的超细纤维载体，植物根系载体、生长在载体的巨量生物膜以及菌种好氧、缺氧、厌氧及生物膜污泥削减减量状态，通过工艺参数曝气，达到循环反复生化处理效果，生物多样性富氧滤岛主要是利用无土栽培技术，采用现代农艺和生态工程措施综合集成的水面无土种植植物技术，可为多种野生生物提供生境的漂浮结构，由植被基(富氧滤岛平台)、植物系统和固定系统组成。通过扎在水中的根系吸收水体中大量的氮、磷等营养物质，对有机污染物起到促进降解的作用；植物根系、滤岛和基质在吸附悬浮物的同时，为微生物和其他水生生物提供栖息、繁衍场所，兼可美化水域景观。防淤堵型湿地有建设成本低、不易淤堵、维护简单方便、污染转移可控等诸多优点，其利用填料表面生长的生物膜、植物根系及表层土和填料的截留作用净化污水，具有保温性能好、受气候影响较小、卫生条件较好的特点，污水处理效率极为高效。
2.通过设置的电机、中心转轴、连接杆件和清理毛刷，开启电机后，带动中心转轴旋转，旋转的中心转轴带动连接杆件进行转动，转动的连接杆件再带动清理毛刷对积攒在第二输送连接管道上的杂质进行清理，有效避免长时间使用后的曝气孔堵塞。
3.通过设置的伸缩电动杆、连接杆件和梳理针头，当该微孔曝气底盘被长时间使用之后，设置的伸缩电动杆带动中心转轴上下运行，而设置的梳理针头对齐曝气孔，可将异物或者孔槽进行疏通，避免堵塞等情况的发生。
附图说明
图1为本发明的生物多样性富氧滤岛整体俯视结构示意图；
图2为本发明的生物多样性富氧滤岛整体内部结构示意图；
图3为本发明的生物多样性富氧滤岛正视结构示意图；
图4为本发明的生物多样性富氧滤岛整体正视内部结构示意图；
图5为本发明的微孔曝气底盘上端面第二输送连接管道结构示意图；
图6为本发明的微孔曝气底盘局部内部和梳理针头局部结构示意图；
图中：1、生物多样性富氧滤岛；2、支撑板；3、浮体机构；301、固定卡扣机构；302、生态分解植物；4、碳纤维生物基；5、组合生态滤墙；6、曝气风机主体；600、控制器；601、第一输送连接管道；602、第二输送连接管道；6021、曝气孔；603、微孔曝气底盘；604、连接节点块；605、输出管道端；606、阀门机构；607、中心转轴；6071、连接杆件；608、清理毛刷；609、内腔体；610、输出泵；611、止逆回流嘴；612、压力传感器；613、输出端；614、电机；615、梳理针头；616、伸缩电动杆。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
请参阅图1-图4，本发明提供的一种实施例：一种防淤堵型可曝气潜流湿地，包括生物多样性富氧滤岛1，生物多样性富氧滤岛1的中间位置处设置有支撑板2，支撑板2上方的两边均设置有曝气风机主体6，且曝气风机主体6设置有四个，四个曝气风机主体6均与生物多样性富氧滤岛1上方的两边固定连接；
还包括：
碳纤维生物基4，其安装在生物多样性富氧滤岛1的下方，碳纤维生物基4的上端面设置有浮体机构3，且浮体机构3设置有若干个，若干个浮体机构3的下端面均与碳纤维生物基4固定连接，生物多样性富氧滤岛1下方的两侧均设置有组合生态滤墙5，且组合生态滤墙5设置有两个；
微孔曝气底盘603，其安装在碳纤维生物基4的下方，且微孔曝气底盘603设置有若干个，若干个微孔曝气底盘603的上方设置有第二输送连接管道602，且第二输送连接管道602设置有若干个，第二输送连接管道602上端面的内部设置有曝气孔6021，若干个第二输送连接管道602的上方均设置有第一输送连接管道601，第一输送连接管道601均通过连接节点块604与第二输送连接管道602对接连接，且连接节点块604设置有若干个，四个曝气风机主体6的其中一个曝气风机主体6的一侧设置有控制器600，且控制器600与曝气风机主体6电性连接。
在适应水体平面、断面，利用传统的活性污泥法自然水体化，对水生态系统常见的污染物进行大幅度快速降解，间歇性SS、浮沫、浮渣等代谢产物进行自动滤除、消化，进一步提高透明度，减少人工管理工作量。该技术是采用自主研发的生物多样性富氧滤岛结合生化曝气系统组合，滤岛的超细纤维载体，植物根系载体、生长在载体的巨量生物膜以及菌种好氧、缺氧、厌氧及生物膜污泥削减减量状态，通过工艺参数曝气，达到循环反复生化处理效果。
实施例2
请参阅图6，微孔曝气底盘603的内部设置有内腔体609，内腔体609的内部设置有电机614。
请参阅图6，电机614的上方设置有输出端613，输出端613的上方设置有伸缩电动杆616，伸缩电动杆616的上端设置有中心转轴607，且中心转轴607的一端延伸至微孔曝气底盘603外部。
请参阅图5和图6，中心转轴607外壁的四周均设置有连接杆件6071，且连接杆件6071设置有四个，四个连接杆件6071均与中心转轴607外壁固定连接，四个连接杆件6071的下端面设置有清理毛刷608，且清理毛刷608设置有若干个。
请参阅图5和图6，若干个清理毛刷608之间设置有梳理针头615，且梳理针头615设置有若干个，若干个梳理针头615上端均与连接杆件6071固定连接。
请参阅图5和图6，内腔体609内部的一侧设置有输出泵610，输出泵610内部的上侧设置有压力传感器612，且压力传感器612与输出泵610电性连接，微孔曝气底盘603外壁一侧的内部设置有止逆回流嘴611。
请参阅图3和图4，四个曝气风机主体6的一端均设置有输出管道端605，且输出管道端605设置有若干个，若干个输出管道端605的一端均通过阀门机构606与曝气风机主体6固定连接。
请参阅图4，生物多样性富氧滤岛1通过固定卡扣机构301与浮体机构3固定连接，且固定卡扣机构301设置有若干个，生物多样性富氧滤岛1的上表面设置有生态分解植物302，且生态分解植物302与生物多样性富氧滤岛1固定连接。
请参阅图1、图2、图3和图4，潜流湿地技术主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用，潜流湿地中种植的为深根系挺水植物，植物根系布满介质系统中的大部分空隙，介质系统空隙及植物根系表面长满大量微生物，微生物以进水中污染物为营养源，进行复杂的生理活动，将污染物转化生长消耗，收割后得以污染源迁移。同时植物根、茎、叶作为微生物载体，经光合作用充氧大幅节约设备供氧能耗，污染物通过生物削减，同时被植物根、茎、叶吸收、消化、生物迁移，达到低耗高效的效果，在水质较好时停运动力设备，利用植物光合作用给活性污泥供氧，形成低耗可持续的高比表面积生物膜；污染度高时启动设备对滤岛进行曝气，在产生的水体流态中，污染物与滤岛生物载体进行充分的传质削减，由此产生的活性菌胶团随自然水体交互，脱落菌胶团覆盖黑臭底泥，改善底泥黑臭释放状态，同时为鱼类及植物提供优质营养源。同时滤床上的高等植物，释放化感物质，抑制有害藻类滋生，通过曝气扰流，使上下水体不同菌种充分混合，形成有益菌种增殖，与有害菌种形成生物抗衡，在脱氮除磷降碳的同时，使水质持续提升。利用水体、生物载体、植物、微生物的物理、化学、生物三维度协同作用，包括消解、吸附、沉降、过滤、氧化还原、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、营养盐吸收及各类动物微生物的作用净化水质。
请参阅图1-图6，一种防淤堵型可曝气潜流湿地的管道堵塞检测策略，其特征在于，包括以下步骤：
S1、在曝气孔(6021)的出气口设置出气流量采集器对每个曝气孔(6021)的出气流量进行采集，采集的流量序列为(p1,p2,...,pn)，pi为第i个曝气孔(6021)的出气流量，n为曝气孔(6021)的数量；
S2、求出出气流量的平均值，提取出气流量的需要值P，计算平均值与需要值的相差比例/>将相差比例与事先设定的比例阈值进行比较，若相差比例大于事先设定的比例阈值则说明需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理；若相差比例小于等于事先设定的比例阈值，则进行S3步骤；
S3、计算曝气孔(6021)出气的方差值，方差值的计算公式为：将方差值与事先设定的方差阈值进行对比，若方差值大于事先设定的方差阈值，则说明需要清理，需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理，若方差值小于等于事先设定的方差阈值，则不需要进行清理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种防淤堵型可曝气潜流湿地，包括生物多样性富氧滤岛(1)，所述生物多样性富氧滤岛(1)的中间设置有支撑板(2)，所述支撑板(2)上方的两边均设置有曝气风机主体(6)，且曝气风机主体(6)设置有四个，四个曝气风机主体(6)均与生物多样性富氧滤岛(1)上方的两边固定连接；
其特征在于，还包括：
碳纤维生物基(4)，其安装在所述生物多样性富氧滤岛(1)的下方，所述碳纤维生物基(4)的上端面设置有浮体机构(3)，且浮体机构(3)设置有若干个，若干个所述浮体机构(3)的下端面均与碳纤维生物基(4)固定连接，所述生物多样性富氧滤岛(1)下方的两侧均设置有组合生态滤墙(5)，且组合生态滤墙(5)设置有两个；
微孔曝气底盘(603)，其安装在所述碳纤维生物基(4)的下方，且微孔曝气底盘(603)设置有若干个，若干个所述微孔曝气底盘(603)的上方设置有第二输送连接管道(602)，且第二输送连接管道(602)设置有若干个，若干个所述第二输送连接管道(602)的上方均设置有第一输送连接管道(601)，所述第二输送连接管道(602)上端面的内部设置有曝气孔(6021)，所述第一输送连接管道(601)均通过连接节点块(604)与第二输送连接管道(602)对接连接，且连接节点块(604)设置有若干个，四个所述曝气风机主体(6)的其中一个曝气风机主体(6)的一侧设置有控制器(600)，且控制器(600)与曝气风机主体(6)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述微孔曝气底盘(603)的内部设置有内腔体(609)，所述内腔体(609)的内部设置有电机(614)。
3.根据权利要求2所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述电机(614)的上方设置有输出端(613)，所述输出端(613)的上方设置有伸缩电动杆(616)，所述伸缩电动杆(616)的上端设置有中心转轴(607)，且中心转轴(607)的一端延伸至微孔曝气底盘(603)外部。
4.根据权利要求3所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述中心转轴(607)外壁的四周均设置有连接杆件(6071)，且连接杆件(6071)设置有四个，四个所述连接杆件(6071)均与中心转轴(607)外壁固定连接，四个所述连接杆件(6071)的下端面设置有清理毛刷(608)，且清理毛刷(608)设置有若干个。
5.根据权利要求4所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：若干个所述清理毛刷(608)之间设置有梳理针头(615)，且梳理针头(615)设置有若干个，若干个所述梳理针头(615)上端均与连接杆件(6071)固定连接。
6.根据权利要求5所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：四个所述曝气风机主体(6)的一端均设置有输出管道端(605)，且输出管道端(605)设置有若干个。
7.根据权利要求6所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述内腔体(609)内部的一侧设置有输出泵(610)，所述输出泵(610)内部的上侧设置有压力传感器(612)，且压力传感器(612)与输出泵(610)电性连接，所述微孔曝气底盘(603)外壁一侧的内部设置有止逆回流嘴(611)。
8.根据权利要求7所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：若干个所述输出管道端(605)的一端均通过阀门机构(606)与曝气风机主体(6)固定连接。
9.根据权利要求8所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述生物多样性富氧滤岛(1)通过固定卡扣机构(301)与浮体机构(3)固定连接，且固定卡扣机构(301)设置有若干个，所述生物多样性富氧滤岛(1)的上表面设置有生态分解植物(302)，且生态分解植物(302)与生物多样性富氧滤岛(1)固定连接。
10.根据权利要求9所述的一种防淤堵型可曝气潜流湿地，其特征在于：所述控制器内部包括曝气孔(6021)的管道堵塞检测策略，所述管道堵塞检测策略包括以下具体步骤：
S1、在曝气孔(6021)的出气口设置出气流量采集器对每个曝气孔(6021)的出气流量进行采集，采集的流量序列为(p1,p2,...,pn)，pi为第i个曝气孔(6021)的出气流量，n为曝气孔(6021)的数量；
S2、求出出气流量的平均值，提取出气流量的需要值P，计算平均值与需要值的相差比例/>将相差比例与事先设定的比例阈值进行比较，若相差比例大于事先设定的比例阈值则说明需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理；若相差比例小于等于事先设定的比例阈值，则进行S3步骤；
S3、计算曝气孔(6021)出气的方差值，方差值的计算公式为：将方差值与事先设定的方差阈值进行对比，若方差值大于事先设定的方差阈值，则说明需要清理，需要电机(614)工作，带动中心转轴(607)旋转，旋转的中心转轴(607)带动连接杆件(6071)进行转动，转动的连接杆件(6071)再带动清理毛刷(608)对积攒在第二输送连接管道(602)上的杂质进行清理，若方差值小于等于事先设定的方差阈值，则不需要进行清理。
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| CN202310602628.8A CN116553736A (zh) | 2023-05-26 | 2023-05-26 | 一种防淤堵型可曝气潜流湿地 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN109796081A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-05-24 | 北京市环境保护科学研究院 | 一种用于黑臭水体的生态修复系统及方法 |
| CN216737775U (zh) * | 2022-01-20 | 2022-06-14 | 北京睿明德泽环境科技有限公司 | 一种曝气装置的防堵型曝气头 |
| CN216764482U (zh) * | 2022-01-27 | 2022-06-17 | 北京睿明德泽环境科技有限公司 | 一种具有污泥清理功能的曝气装置 |
| CN218665569U (zh) * | 2022-12-05 | 2023-03-21 | 高碑店市三义厚再生水建设有限公司 | 一种污水处理用曝气盘 |
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2023
- 2023-05-26 CN CN202310602628.8A patent/CN116553736A/zh active Pending
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