CN205294971U - 罐式人工湿地系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种罐式人工湿地系统。其包括布水装置、集水装置、多个罐式人工湿地单元，罐式人工湿地单元包括存储容器、输水层、过渡层和填料层。存储容器的顶部具有开口、内部具有空腔，开口与空腔相连通，存储容器的外表面上设置有两通水孔，两通水孔均与空腔相连通，其中一通水孔连接于布水装置，另一通水孔连接于集水装置；输水层位于空腔内且设置于存储容器的底部，输水层的顶部与存储容器的底部之间形成第一容置空间，其中一通水孔位于第一容置空间内；过渡层位于输水层和填料层之间，填料层的顶部与存储容器的顶部之间形成第二容置空间，另一通水孔位于第二容置空间内。本实用新型结构简单，便于施工、维修和更换，成本较低。

Description

罐式人工湿地系统

技术领域

本实用新型涉及环境生态水处理领域，特别涉及一种罐式人工湿地系统。

背景技术

人工湿地是利用湿地生态系统中的物理、化学、生物的三重协同作用，通过过滤、吸附、共沉、离子交换、植物吸收和微生物分解等技术原理，来实现对污水高效净化的一种由人工设计和建造的新型污水处理工艺，其不仅能避免化学方法净化污水易造成的二次污染、物理方法净化治标不治本的缺点，而且还能发挥其投资费用和运行费用低、运行能耗低和处理效果好的优势。

人工湿地系统由管网、水泵、湿地基质等组成了物理过滤系统，通过布水、排水的循环系统形成活水状态，起到对水体的增氧作用。湿地基质中生长着多种微生物、细菌，形成了生物滤床，分解、氧化水体中的富营养成分。水生植物在光合作用下将湿地的营养成分转化为生物量，起到水质净化作用，其根系可以向基质输送氧气，起到辅助基质的生物净化作用，同时，通过对水生植物的收割，可以定期将其吸收或者转化的污染物质进行彻底清除。湿地系统应用了生态系统中物种共生、物质循环再生原理，结构与功能相关原则，不仅具有很好的生态效益，而且还具有净化能力强、缓冲容量大、运行稳定、管理简单等优点。因此，越来越成为现代环境污染防治的一个重要技术发展方向。

现有的环境工程项目中，所使用的人工湿地往往均采用以人工构筑物为基础来构建而成：用混凝土或者砖墙建造一个矩形的大池子，并在池子底部、内侧四周均进行防渗处理，再根据具体的湿地运行方式，铺设布水及集水装置及管路，以及选择铺填粗砂、碎石、砾石、卵石、沸石、陶粒、钢渣、煤渣、土壤、草炭、石灰石等湿地基质(又称为填料)，并种植菖蒲、芦苇、水葱、千蕨菜、灯芯草等挺水植物。由于往往要进行掏挖土方、浇筑混凝土、砌墙粉刷、加做防水、预埋水管及配件等一系列土建施工工程。因此不仅施工周期长、施工技术和管理要求高，而且由于系统在运行以后，其构筑物、管路及布水或集水配件中的大部分均会被埋入地下或者基质之中，不仅日常无法完整查看到系统的各个环节，而且一旦需要查找问题或者维修更换，也会非常费力。

此外，传统的土建湿地池子的方式，在遇到例如场地形状不方正、位置空间不规则连片、场地不能开挖、无法建设构筑物、使用需求时间不长等情况时，人工湿地的应用受到很多的限制而难以实施。

从而，现有技术中的人工湿地系统存在着施工周期长、不便于维修或更换及对应用场地要求高等缺陷。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术施工周期长、不便于维修或更换及对应用场地要求高的缺陷，提供一种罐式人工湿地系统。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种罐式人工湿地系统，其特点在于，所述罐式人工湿地系统包括一布水装置、一集水装置和多个间隔设置的罐式人工湿地单元，每一所述罐式人工湿地单元包括：

一存储容器，每一所述存储容器的顶部具有一开口、内部具有一空腔，所述开口与所述空腔相连通并延伸至所述存储容器的底部，所述存储容器的外表面上间隔设置有两通水孔，两所述通水孔均与所述空腔相连通，其中一所述通水孔连接于所述布水装置，另一所述通水孔连接于所述集水装置；

一输水层，位于所述空腔内且设置于所述存储容器的底部，所述输水层的顶部与所述存储容器的底部之间形成一第一容置空间，其中一所述通水孔位于所述第一容置空间内；

一过渡层，铺设于所述输水层上；

一填料层，铺设于所述过渡层上，所述填料层的顶部与所述存储容器的顶部之间形成一第二容置空间，另一所述通水孔位于所述第二容置空间内。

所述输水层，一方面具有支撑作用，且当所述存储容器的底部不平整或为弧形时，通过填充所述输水层能够使得所述存储容器的底部的上表面处于同一高度；另一方面具有输水作用，使得水分能够顺利通过所述输水层流入或流出，所述输水层应具有较好的输水性。

所述过渡层位于所述输水层和所述填料层之间，所述过渡层的主要作用为防止所述填料层中的材质落入所述输水层中的间隙内而流失。另外，所述过渡层要选择颗粒大小适中的材质，若颗粒较大，无法较佳地承托所述填料层以及防止所述填料层中的材质流失，所述填料层中的材质会通过所述过渡层中的间隙落入所述输水层中的间隙内而流失；若颗粒较小，则所述过渡层的材质易流失进入所述输水层并影响所述输水层的输水性能。

所述罐式人工湿地系统还包括植被，所述植被一般为挺水植物，且所述植被通常种植在所述填料层中。所述植被的根系有助于在所述填料层内形成微生物系统。所述填料层中的材质的颗粒较小，能够一定程度上节流水分中的部分杂质；所述填料层中的材质的颗粒的表面粗糙，适合微生物寄存。

较佳地，所述布水装置包括一布水容器、一进水管和多个进水连接管，所述进水管的一端连接于所述布水容器，所述进水管的外表面上具有多个进水通孔，每一所述进水连接管连接于其中一所述通水孔和所述进水通孔之间；所述集水装置包括一集水容器、一出水管和多个出水连接管，所述出水管的一端连接于所述集水容器，所述出水管的外表面上具有多个出水通孔，每一所述出水连接管连接于另一所述通水孔和所述出水通孔之间。

较佳地，所述布水装置还包括一进水连接件，所述进水连接件穿设于其中一所述通孔内，所述进水连接件的两端均具有开口且所述进水连接件两端的开口相连通，所述进水连接件连接于所述空腔与相应的所述进水连接管之间；所述集水装置还包括一出水连接件，所述出水连接件穿设于另一所述通孔内，所述出水连接件的两端均具有开口且所述出水连接件两端的开口相连通，所述出水连接件连接于所述空腔与相应的所述出水连接管之间。

所述进水连接件和所述出水连接件实质上均为一种水管接头，可以采用塑料快插接头。每一所述存储容器通过一进水连接件、一进水连接管连接于所述进水管进而连接于所述布水装置，使得所述布水装置能够均匀地为每一所述存储容器提供水分；且每一所述存储容器通过一出水连接件、一出水连接管连接于所述出水管进而连接于所述集水装置，使得每一所述存储容器中的水分也能够均匀地流入所述集水装置。所述布水容器、所述存储容器和所述集水容器之间通过管道进行连接。

管道连接为常用的连接方式，结构简单，且连接可靠。另外，根据需要能够方便地调节所述罐式人工湿地系统中的多个所述罐式人工湿地单元间的连接方式。当其中一所述罐式人工湿地单元损坏需要修整或更换时，能够较为方便地进行相应的处理。

较佳地，所述输水层的高度范围为10～30cm，所述过渡层的高度范围为8-20cm，所述填料层的高度范围为30～100cm。

所述填料层为所述人工湿地系统中的植被环境，是所述人工湿地系统的核心，通常情况下，所述填料层的高度大于所述输水层、所述过渡层的高度。

较佳地，所述输水层的材质为碎石、砾石、卵石或钢渣。

较佳地，所述过渡层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。

较佳地，所述填料层的材质为碎石、砂粒、陶粒、沸石、矿粒、或煤渣。

通常情况下，所述输水层中材质颗粒的粒径的范围为10～25mm，所述过渡层中材质颗粒的粒径的范围为5～15mm，所述填料层中材质颗粒的粒径的范围为2～6mm。即，所述填料层中的颗粒最小，所述过渡层中的颗粒次之，所述输水层中的颗粒最大。

较佳地，靠近所述存储容器的底部的所述通水孔为进水孔，靠近所述存储容器的顶部的所述通水孔为出水孔，所述进水孔位于所述第一容置空间内；

所述罐式人工湿地系统还包括一顶部输水层，所述顶部输水层铺设于所述填料层，所述顶部输水层的底部与所述存储容器的顶部之间形成一第三容置空间，所述出水孔位于所述第三容置空间内。

当靠近所述存储容器的底部的所述通水孔为进水孔，靠近所述存储容器的顶部的所述通水孔为出水孔时，在所述填料层的顶部设有所述顶部输水层，能够有效防止所述填料层内的材质流失。

较佳地，所述顶部输水层的高度范围为10～20cm；所述顶部输水层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。

所述顶部输水层的作用与所述输水层的作用相同，由于所述填料层的材质颗粒很小，为了使得所述填料层中的材质颗粒落入所述顶部输水层内的间隙内，所述顶部输水层的颗粒大小通常与所述过渡层相同。

所述输水层、所述过渡层、所述填料层、所述顶部输水层的材质均具有取材方便、成本低的特点。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。

本实用新型的积极进步效果在于：

本实用新型中的罐式人工湿地系统，将罐式人工湿地系统划分为多个罐式人工湿地单元，多个罐式人工湿地单元之间结构简单，便于施工、维修和更换，且成本较低。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的罐式人工湿地系统的结构示意图。

图2为本实用新型实施例2的罐式人工湿地系统的结构示意图。

图3为本实用新型实施例3的罐式人工湿地系统的结构示意图。

附图标记说明：

1：罐式人工湿地单元

11：存储容器

111：开口

2：布水容器

3：进水管

4：进水连接管

5：集水容器

6：出水管

7：出水连接管

8：第一组罐式人工湿地单元

9：第二组罐式人工湿地单元

10：过渡管

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本实用新型，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。

实施例1

如图1所示，罐式人工湿地系统包括一布水装置、一集水装置和六个间隔设置的罐式人工湿地单元1，每一罐式人工湿地单元1包括一存储容器11、一输水层、一过渡层、一填料层。

其中，每一存储容器11的顶部具有一开口111、内部具有一空腔，开口111与所述空腔相连通并延伸至存储容器11的底部，存储容器的外表面上设置有两通水孔。其中，靠近存储容器11的顶部的所述通水孔为进水孔(进水孔在图中未示出)，靠近存储容器11的底部的所述通水孔为出水孔(出水孔在图中未示出)。

其中，所述布水装置包括一布水容器2、一进水管3和六个进水连接管4，进水管3的一端连接于布水容器2，进水管3的外表面上具有六个进水通孔，每一进水连接管4对应连接于相应的所述进水孔和所述进水通孔之间。所述集水装置包括一集水容器5、一出水管6和六个出水连接管7，出水管6的一端连接于集水容器5，出水管6的外表面上具有六个出水通孔，每一出水连接管4对应连接于相应的所述出水孔和所述出水通孔之间。

在本实施方式中，所述布水装置还包括一进水连接件(进水连接件在图中未示出)，所述进水连接件穿设于所述进水孔内，所述进水连接件的两端均具有开口且所述进水连接件两端的开口相连通，所述进水连接件连接于所述空腔与相应的进水连接管4之间；所述集水装置还包括一出水连接件(进水连接件在图中未示出)，所述出水连接件穿设于所述出水孔内，所述出水连接件的两端均具有开口且所述出水连接件两端的开口相连通，所述出水连接件连接于所述空腔与相应的出水连接管7之间。在本实施方式中，所述进水连接件和所述出水连接件为塑料快插接头。

在本实施方式中，进水连接管4和进水管3之间、出水连接管7和出水管6之间也是通过塑料快插接头进行连接的。

所述输水层位于所述空腔内且设置于存储容器11的底部，所述过渡层铺设于所述输水层，所述输水层的顶部与底部之间形成一第一容置空间，所述出水孔位于所述第一容置空间内。

所述填料层铺设于所述过渡层，所述填料层的顶部与所述存储容器的顶部之间形成一第二容置空间，所述进水孔位于所述第二容置空间内。

所述输水层，一方面具有支撑作用，且当存储容器11的底部不平整或为弧形时，通过填充所述输水层能够使得存储容器11的底部的上表面处于同一高度；另一方面具有输水作用，使得水分能够顺利通过所述输水层流入或流出，所述输水层应具有较好的输水性。

所述过渡层用于承载所述填料层并用于限制所述填料层内材质的流失。所述过渡层要选择颗粒大小适中的材质，若颗粒较大，无法较佳地承托所述填料层以及防止所述填料层中的材质流失；若颗粒较小，则所述过渡层的材质易流失进入所述输水层并影响所述输水层的输水性能。

在本实施方式中，所述输水层的高度为20cm，所述输水层的材质为碎石。所述过渡层的高度为15cm，所述过渡层的材质为砾石。所述填料层的高度为60cm，所述填料层的材质为陶粒。

在本实施方式中的罐式人工湿地系统中，每一存储容器31的所述填料层中均种植有挺水植物，挺水植物的根须位于所述填料层内，有助于在所述填料层内形成微生物系统。所述填料层的材质为陶粒，陶粒的表面粗糙且孔隙率较高，适宜微生物寄存。

实施例2

本实施例与实施例1中所述的罐式人工湿地系统的结构基本相同，区别仅在于，存储容器11中所述进水孔、所述出水孔的位置。

在本实施方式中，如图2所示，所述进水孔靠近存储容器11的底部，所述出水孔靠近存储容器11的顶部。

在本实施方式中，为了减少或防止所述填料层内的材质流失，所述罐式人工湿地系统还包括一顶部输水层，所述顶部输水层铺设于所述填料层，所述顶部输水层的底部与所述存储容器的顶部之间形成一第三容置空间，所述出水孔位于所述第三容置空间内。

在本实施方式中，所述顶部输水层的高度为15cm，所述顶部输水层的材质为砾石。

实施例3

如图3所示，本实施例中的罐式人工湿地系统包括第一组罐式人工湿地单元8和第二组罐式人工湿地单元9。其中，第一组罐式人工湿地单元8为实施例1中所述的罐式人工湿地单元，第二组罐式人工湿地单元9为实施例2中所述的罐式人工湿地单元。

在本实施方式中，如图3所示，第一组罐式人工湿地单元8中的每一罐式人工湿地单元1中的所述进水孔内的所述进水连接件通过进水连接管4、进水管3连接于布水容器2，第二组罐式人工湿地单元9中的每一罐式人工湿地单元1中的所述出水孔内的所述出水连接件通过出水连接管6、出水管7连接于集水容器5，第一组罐式人工湿地单元8中的每一罐式人工湿地单元1中的所述出水孔内的所述出水连接件通过出水连接管6、一过渡管10连接于进水连接管4、所述出水连接件从而连接于第二组罐式人工湿地单元9中的每一罐式人工湿地单元1中的所述进水孔。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种罐式人工湿地系统，其特征在于，所述罐式人工湿地系统包括一布水装置、一集水装置和多个间隔设置的罐式人工湿地单元，每一所述罐式人工湿地单元包括：

一存储容器，每一所述存储容器的顶部具有一开口、内部具有一空腔，所述开口与所述空腔相连通并延伸至所述存储容器的底部，所述存储容器的外表面上间隔设置有两通水孔，两所述通水孔均与所述空腔相连通，其中一所述通水孔连接于所述布水装置，另一所述通水孔连接于所述集水装置；

一输水层，位于所述空腔内且设置于所述存储容器的底部，所述输水层的顶部与所述存储容器的底部之间形成一第一容置空间，其中一所述通水孔位于所述第一容置空间内；

一过渡层，铺设于所述输水层上；

一填料层，铺设于所述过渡层上，所述填料层的顶部与所述存储容器的顶部之间形成一第二容置空间，另一所述通水孔位于所述第二容置空间内。

2.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述布水装置包括一布水容器、一进水管和多个进水连接管，所述进水管的一端连接于所述布水容器，所述进水管的外表面上具有多个进水通孔，每一所述进水连接管连接于其中一所述通水孔和所述进水通孔之间；所述集水装置包括一集水容器、一出水管和多个出水连接管，所述出水管的一端连接于所述集水容器，所述出水管的外表面上具有多个出水通孔，每一所述出水连接管连接于另一所述通水孔和所述出水通孔之间。

3.如权利要求2所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述布水装置还包括一进水连接件，所述进水连接件穿设于其中一所述通孔内，所述进水连接件的两端均具有开口且所述进水连接件两端的开口相连通，所述进水连接件连接于所述空腔与相应的所述进水连接管之间；所述集水装置还包括一出水连接件，所述出水连接件穿设于另一所述通孔内，所述出水连接件的两端均具有开口且所述出水连接件两端的开口相连通，所述出水连接件连接于所述空腔与相应的所述出水连接管之间。

4.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述输水层的高度范围为10～30cm，所述过渡层的高度范围为8-20cm，所述填料层的高度范围为30～100cm。

5.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述输水层的材质为碎石、砾石、卵石或钢渣。

6.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述过渡层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。

7.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述填料层的材质为碎石、砂粒、陶粒、沸石、矿粒、或煤渣。

8.如权利要求1所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，靠近所述存储容器的底部的所述通水孔为进水孔，靠近所述存储容器的顶部的所述通水孔为出水孔，所述进水孔位于所述第一容置空间内；

所述罐式人工湿地系统还包括一顶部输水层，所述顶部输水层铺设于所述填料层，所述顶部输水层的底部与所述存储容器的顶部之间形成一第三容置空间，所述出水孔位于所述第三容置空间内。

9.如权利要求8所述的罐式人工湿地系统，其特征在于，所述顶部输水层的高度范围为10～20cm；所述顶部输水层的材质为砾石、碎石、矿石或卵石。