CN208087314U - 一种易更换单元式人工湿地实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易更换单元式人工湿地实验装置，包括配水箱、实验单元箱和集水箱，实验单元箱包括实验结构、配水槽和集水槽，配水槽和集水槽分别安装于实验结构的两端，配水槽与实验结构由布水墙隔断，集水槽与实验结构由溢流板隔断，实验结构内设有湿地结构，湿地结构自下而上依次包括承托层、隔水板、中粗填料层、细填料层和土壤层，配水箱通过进水管与实验单元箱的进水口连接，实验单元箱与实验单元箱之间通过单元箱连接管连接，集水箱通过出水管与实验单元箱的出水口相连；采用常用材料，不仅制作工艺简单，而且便于更换与维护，可以安全、便捷地进行实验，具有很高的推广和使用价值。

Description

一种易更换单元式人工湿地实验装置

技术领域

本实用新型属于污水处理技术领域，具体涉及一种易更换单元式人工湿地实验装置。

背景技术

湿地是由水、基质、植物和微生物组成的水处理生态系统，人工湿地是在天然湿地的基础上，将其工业化后的一种高效的污水处理系统。在表面流型人工湿地系统中，污水中的污染物质主要通过两种方式被去除，一是湿地植物的根系可以将其吸收后用于体内的生命活动，二是湿地植物根系上的微生物可以通过分解代谢作用去除污染物。因此，湿地植物在湿地系统中起着非常重要的作用。

目前，常见的人工湿地实验装置多为小型的立方体土建构筑物，制造难度高，不易维护与更换，也不易于观察模拟湿地内部的情况；并且实际的人工湿地大多采用多种湿地植物组合的方式，但不同组合之间效果的差别不易得出，传统的人工湿地实验装置因为不易更换，不易于研究不同湿地植物组合的净化效果。本实用新型采用了透明材质制作的实验箱体，箱体带有万向轮，不仅易于观察湿地内部情况，而且方便更换与维护，适合用于研究不同湿地植物组合应用的效果。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的技术缺陷，本实用新型提供了一种易更换的单元式人工湿地实验装置，具有制作原材料易得，制造成本低，安装便捷，更换与维护方便，能够通过简单的操作实现不同湿地植物组合的实验研究，实用性强的特点。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种易更换单元式人工湿地实验装置，包括配水箱、实验单元箱和集水箱，所述实验单元箱为上方开口的、透明且不透水的箱体，包括实验结构、配水槽和集水槽，所述配水槽和集水槽分别安装于实验结构的两端，所述配水槽与实验结构由布水墙隔断，所述布水墙上设有均匀的透水圆孔，所述集水槽与实验结构由溢流板隔断，所述配水槽端的实验单元箱的箱体表面设有进水口，所述集水槽端的实验单元箱的箱体表面设有出水口，所述实验结构内设有湿地结构，所述湿地结构自下而上依次包括承托层、隔水板、中粗填料层、细填料层和土壤层，所述配水箱通过进水管与实验单元箱的进水口连接，所述实验单元箱与实验单元箱之间通过单元箱连接管连接，所述单元箱连接管的两端分别接在相邻两个实验单元箱的出水口和进水口，所述集水箱通过出水管与实验单元箱的出水口相连。

作为进一步改进的技术方案，所述配水槽内设有挡水板，所述挡水板与进水口水平方向的垂直距离为5-10cm，在竖直方向上所述挡水板的上端高于进水口40-45cm，下端低于进水口10-15cm，且所述挡水板的下端与实验单元箱不接触。

作为进一步改进的技术方案，在竖直方向上所述溢流板高于土壤层20-50cm，且始终高于出水口，所述溢流板的高度可调节。

作为优选的技术方案，所述进水管、单元箱连接管和出水管均采用橡胶或塑料软管，沿水流方向，上一个实验单元箱的出水口在竖直方向上高于下一个实验单元箱的进水口。

作为进一步改进的技术方案，所述隔水板通过卡扣固定于承托层上。

作为优选的技术方案，所述承托层由卵石充填，所述中粗填料层由砾石与鹅卵石充填，细填料层由石灰石填充。

作为进一步改进的技术方案，所述隔水板与中粗填料层之间设有防水无纺布，所述防水无纺布铺设于隔水板上，紧贴隔水板及实验单元箱内壁，并沿实验单元箱内壁向上延伸5-10cm。

作为进一步改进的技术方案，单个所述单元箱底部装有4个万向轮，每个所述万向轮都设有锁定装置。

作为进一步改进的技术方案，所述配水箱能够通过彼此分离的的进水管同时连接不同的实验单元箱。

本实用新型的有益效果为：

与现有技术相比，本实用新型(1)采用实验单元箱的模式，使得每个实验单元箱具有独立的结构，实现对不同湿地植物组合的情况下的净化效果进行实验研究；(2)湿地结构包括的承托层，中粗填料层和细填料层的填料均采用常见材料，制作工艺简单，安装方便；(3)实验单元箱的尺寸固定，底部万向轮及锁定装置的组合使装置的更换与维护更加便捷，在实验装置出现问题时，大大减少了维修成本；(4)种植不同湿地植物的实验单元箱可以随意组合，互相没有影响，采用透明箱体，也能方便实时观察实验单元箱内部的情况。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的实验单元箱剖面结构图；

图3为本实用新型的实验单元箱连接结构示意图；

图4为本实用新型的布水墙结构示意图。

附图标记说明：

1、配水箱；2、实验单元箱；3、集水箱；4、进水管；5、单元箱连接管；6、配水槽；7、挡水板；8、布水墙；9、溢流板；10、集水槽；11、万向轮；12、湿地结构；13、承托层；14、隔水板；15、中粗填料层；16、细填料层；17、土壤层；18、进水口；19、出水口；20、出水管；21、卡扣；22、透水圆孔；23、锁定装置；24、防水无纺布；25、湿地植物。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

实施例

如图1所示，一种易更换单元式人工湿地实验装置，包括配水箱1、实验单元箱2和集水箱3。

本实施例中，配水箱1采用立方体塑料箱，将配水箱1底部垫高，在配水箱1下部的侧面打孔，接上带有控制阀的进水管4，利用控制阀控制流入后续实验装置的污水流量；集水箱3采用立方体塑料箱，箱体上打孔接上出水管20以连接实验箱单元箱。集水箱3通过出水管20与实验单元箱2的出水口19相连。

如图2、图3所示，本实施例中，实验单元箱2为PVC材料的上方开口的、透明且不透水的立方体箱体结构，实验单元箱2具体包括实验结构、配水槽6和集水槽10，配水槽6和集水槽10分别安装于实验结构的两端，配水槽6与实验结构由布水墙8隔断，布水墙8采用布有均匀透水孔的塑料板，配水槽6中装有挡水板7，挡水板7的两侧与实验单元箱2内壁连接，且挡水板7的下端与实验单元箱2不接触，挡水板7可以防止进水因为流速过快直接通过布水墙8进入湿地结构12而无法实现均匀布水；配水槽6端的实验单元箱2的箱体表面设有进水口18，集水槽10端的实验单元箱2的箱体表面设有出水口19，实验结构内设有湿地结构12，湿地结构12自下而上依次包括承托层13、隔水板14、中粗填料层15、细填料层16和土壤层17，集水槽10与实验结构由溢流板9隔断，溢流板9的高度可调节，配水箱1通过进水管4与实验单元箱2的进水口18连接，实验单元箱2与实验单元箱2之间通过单元箱连接管5连接，单元箱连接管5的两端分别接在相邻两个实验单元箱2的出水口19和进水口18，挡水板7与进水口18水平方向的垂直距离为5-10cm，在竖直方向上，挡水板7的上端高于进水口40-45cm，下端低于进水口10-15cm，溢流板9高于土壤层20-50cm，且始终高于出水口19。需要说明的是，实验单元箱2的外壁各面板之间及布水墙8和溢流板9与实验单元箱2外壁之间焊接连接，紧密接触不透水，从而保证实验装置的水封性。

本实施例中，进水管4、单元箱连接管5和出水管20均采用橡胶或塑料软管，沿水流方向，上一个实验单元箱2的出水口19在竖直方向上高于下一个实验单元箱的进水口18，相邻两个实验单元箱2串联，水流通过重力流从出水口19的高水位处流向下一实验单元箱2进水口18的低水位处。

本实施例中，实验单元箱2内部湿地结构12的承托层13由卵石充填，中粗填料层15由砾石与鹅卵石充填，砾石的直径为30-60mm，细填料层16由石灰石填充，石灰石的直径为3-10mm，隔水板14通过卡扣21固定于承托层13上。土壤层17上种植的湿地植物25可以为挺水草本植物，如芦苇、茭草、香蒲等；或沉水植物，如普通苦草、黑藻、狐尾藻等，种植不同植物的实验单元箱2串联组合，用于研究不同植物的组合对于水质改善的效果，本实施例中，土壤层17上种植的植物为芦苇。

本实施例中，隔水板14与中粗填料层15之间设有防水无纺布24，防水无纺布24铺设于隔水板14上，紧贴隔水板14及实验单元箱2内壁，并沿实验单元箱2内壁向上延伸5-10cm。

本实施例中，单个单元箱底部装有4个万向轮11，每个万向轮11都设有锁定装置23，如此设置是为了使实验单元箱2在不需要很多人力或者机械帮助的情况下也可以方便移动和组合。

本实施例中，配水箱1能够通过彼此分离的的进水管4同时连接不同的实验单元箱2。通过在配水箱1上接两个或以上的进水管4，连接多个实验单元箱2，是为了进行平行实验或者对照实验。

本实用新型工作过程为：如图1所示，待处理的污水通过进水管4从配水箱1进入实验单元箱2内的配水槽6，再经过湿地结构12处理后流入集水槽10，然后通过实验单元箱2之间的单元箱连接管5流入下一个实验单元箱2，污水经过若干个实验单元箱2处理后通过出水管20进入集水箱3。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：包括配水箱、实验单元箱和集水箱，所述实验单元箱为上方开口的、透明且不透水的箱体，包括实验结构、配水槽和集水槽，所述配水槽和集水槽分别安装于实验结构的两端，所述配水槽与实验结构由布水墙隔断，所述布水墙上设有均匀的透水圆孔，所述集水槽与实验结构由溢流板隔断，所述配水槽端的实验单元箱的箱体表面设有进水口，所述集水槽端的实验单元箱的箱体表面设有出水口，所述实验结构内设有湿地结构，所述湿地结构自下而上依次包括承托层、隔水板、中粗填料层、细填料层和土壤层，所述配水箱通过进水管与实验单元箱的进水口连接，所述实验单元箱与实验单元箱之间通过单元箱连接管连接，所述单元箱连接管的两端分别接在相邻两个实验单元箱的出水口和进水口，所述集水箱通过出水管与实验单元箱的出水口相连。

2.如权利要求1所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述配水槽内设有挡水板，所述挡水板与进水口水平方向的垂直距离为5-10cm，在竖直方向上所述挡水板的上端高于进水口40-45cm，下端低于进水口10-15cm，且所述挡水板的下端与实验单元箱不接触。

3.如权利要求1所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：在竖直方向上所述溢流板高于土壤层20-50cm，且始终高于出水口，所述溢流板的高度可调节。

4.如权利要求1所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述进水管、单元箱连接管和出水管均采用橡胶或塑料软管，沿水流方向，上一个实验单元箱的出水口在竖直方向上高于下一个实验单元箱的进水口。

5.如权利要求1-4任一项所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述隔水板通过卡扣固定于承托层上。

6.如权利要求1-4任一项所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述承托层由卵石充填，所述中粗填料层由砾石与鹅卵石充填，细填料层由石灰石填充。

7.如权利要求1-4任一项所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述隔水板与中粗填料层之间设有防水无纺布，所述防水无纺布铺设于隔水板上，紧贴隔水板及实验单元箱内壁，并沿实验单元箱内壁向上延伸5-10cm。

8.如权利要求1-4任一项所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：单个所述单元箱底部装有4个万向轮，每个所述万向轮都设有锁定装置。

9.如权利要求1-4任一项所述的易更换单元式人工湿地实验装置，其特征在于：所述配水箱能够通过彼此分离的进水管同时连接不同的实验单元箱。