CN208182701U - 一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，包括铺设于地表面的防渗层和设于湿地区两端的基座，所述湿地区包括置于防渗层上方的由上至下依次连接的第一基质层、第二基质层、第三基质层和第四基质层，且所述第一基质层上设有若干个第一挡板，所述湿地区的四周设有带开口的围板；所述基座之间通过若干个滑轨连接，所述滑轨的下方均设有若干个伸缩杆，且所述伸缩杆可在滑轨上滑动，所述伸缩杆的下端活动连接有第二挡板，所述基座上设有控制器。该系统由围板、第一挡板和第二挡板将湿地分为几个部分，设置为可改变流向且方便清淤的模式，改善人工湿地基质堵塞的问题。
Description
技术领域
本实用新型属于水污染控制工程污水处理技术领域，具体涉及一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统。
背景技术
人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制地投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，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。
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存、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。
人工湿地在运行过程中会出现植物死亡和基质堵塞等问题。植物死亡后影响湿地景观；过度的堵塞会导致湿地水力传导系数降低，降低湿地的运行效率，运行寿命缩短以及出水水质不达标等一系列问题。
实用新型内容
鉴以此，本实用新型提供一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，解决湿地区易堵塞影响基质净化水质的问题。
本实用新型采取的技术方案如下：一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，包括铺设于地表面的防渗层和设于湿地区两端的基座，所述湿地区包括置于防渗层上方的由上至下依次连接的第一基质层、第二基质层、第三基质层和第四基质层，且所述第一基质层上设有若干个第一挡板，所述湿地区的四周设有带开口的围板；所述基座之间通过若干个滑轨连接，所述滑轨的下方均设有若干个伸缩杆，且所述伸缩杆可在滑轨上滑动，所述伸缩杆的下端活动连接有第二挡板，所述基座上设有控制器。
进一步地，所述第一基质层为带植被的土壤层；所述第二基质层为沸石层；第三基质层为石灰石层；第四基质层为石灰石层。
进一步地，第二基质层的沸石层厚度为12～18cm，第二基质层的沸石粒径的2.0～3.0mm；第三基质层的石灰石层厚度为28～35cm，第三基质层的石灰石粒径为4～8mm；第四基质层的石灰石厚度为15～25cm，第四基质层的石灰石粒径为8～16mm。
进一步地，所述围板的开口处设有格栅，且开口的数量为5个，其中位于湿地区左侧的围板的开口数量为3个，位于湿地区右侧的围板的开口数量为2个。
进一步地，所述围板长度580～630cm，厚度8～15cm。
进一步地，所述第一挡板长度80～120cm，厚度8～12cm。
进一步地，所述第一挡板的数量为3个，将湿地区均分为四个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：5.6～6，且每一各部分的长度和宽度比为7:1.2～1.6。
进一步地，所述滑轨的数量为4个，其左侧布设两个滑轨，右侧布设两个，所述第二挡板包括横板和竖板，且所述横板可与所述开口相匹配。
进一步地，所述伸缩杆的下端可通过连接杆连接有机械手，所述机械手与所述第二挡板活动连接。
进一步地，所述第二挡板上端的两侧面上设有凹槽，所述机械手的下端设有与凹槽匹配的凸起。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、在人工湿地区上设有固定的围板、固定的第一挡板和移动的第二挡板，设置为可改变流向且方便清淤的模式，水流呈S型流动，使得在湿地区堵塞时可以在不影响湿地区其它部分发挥作用的前提下进行部分清淤，节省成本，改善湿地区基质堵塞的问题，使得出水水质达标。
2、和传统的人工湿地相比，本实用新型的清淤技术操作简单，更换清淤过程较快且不会对湿地区运行造成影响等优点，湿地区部分清淤后，可实现有效快速恢复人工湿地功能的效果，对后期的维护和管理等提供便利。
3、选用一定厚度和粒径的沸石和石灰石协同作为基质填料，选取沸石、石灰石具有多孔道和较大孔穴的优点，能提高水中污染物质离子交换的性能，能有效控制水中污染物的分子大小，且沸石除了能够吸附污水中污染物质外，还能够吸收废水产生的臭气，调节水体pH，能够有效去除水中的氨氮、TN及TP，具有针对性，从多方面控制污染物造成的影响。
4、开口处设有格栅起到固定作用，方便第二挡板的抽取与固定。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1：本实用新型污水处理系统的结构示意图；
图2：本实用新型污水处理系统中滑轨和第二挡板匹配的俯视图；
图3：本实用新型污水处理系统中机械手的示意图；
图4：本实用新型污水处理系统中湿地区的结构示意图；
图5：本实用新型污水处理系统中湿地区的剖面示意图；
图6：本实用新型污水处理系统中所有需要第二挡板地方编号示意图；
图7：本实用新型污水处理系统中湿地区正常运行的示意图；
图8：本实用新型污水处理系统中湿地区第一部分堵塞运行示意图；
图9：本实用新型污水处理系统中湿地区第二部分堵塞运行示意图；
图10：本实用新型污水处理系统中湿地区第三部分堵塞运行示意图；
图11：本实用新型污水处理系统中湿地区第四部分堵塞运行示意图。
图中，1防渗层，2湿地区，3基座，31滑轨，32伸缩杆，321连接杆，33机械手，331凸起，4第一基质层，41第一挡板，5第二基质层，6第三基质层，7第四基质层，8围板，81开口，811格栅，9第二挡板，91横板，92竖板，10控制器。其中，序号(1)～(5)、(11)、(12)代表横板位置，(6)～(10)代表竖板位置，箭头代表水流方向。
具体实施方式
为了更好理解本实用新型技术内容，下面通过具体实施方式并结合附图对本实用新型做进一步的说明。
实施例1：
一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，包括铺设于地表面的防渗层1和设于湿地区2前后两端的基座3，所述防渗层1为水泥防渗层，所述湿地区2包括置于防渗层1上方的由上至下依次连接的第一基质层4、第二基质层5、第三基质层6和第四基质层7，所述湿地区2的水利坡度为0.5％～1％，所述第一基质层4上设有若干个第一挡板41，优选地，所述第一挡板41的数量为3个，将湿地区2均分为四个部分，所述湿地区2的长度和宽度比为7：6，且每一各部分的长度和宽度比为7:1.5。所述湿地区2的四周均设有带开口81的围板8，所述围板的开口81处设有格栅811，所述格栅811起固定作用，且开口81的数量为5个，其中位于湿地区2左侧的围板的开口81数量为3个，位于湿地区2右侧的围板的开口81数量为2个。所述基座3之间通过若干个滑轨31连接，所述滑轨31位于湿地区2的正上方，优选地，所述滑轨31的数量为4个，位于湿地区2左侧布设滑轨2个，右侧布设滑轨2个。四个所述滑轨31的下方均设有若干个伸缩杆32，且所述伸缩杆32可在滑轨31上滑动，所述伸缩杆32的下端可通过连接杆321连接有机械手33，所述机械手33的下端活动连接有第二挡板9，所述第二挡板9包括横板91和竖板92，所述横板91的数量为7个，其中5个横板91可与所述开口81相匹配，其余2个横板91可与所述第一挡板41连接，所述横板91和所述竖板92相互连接，使得阻隔的水流方向呈S型流向。所述基座3上设有控制器10，所述控制器10控制第二挡板9的抽离和插入，控制整个装置的运行。
具体地，所述第一基质层4为带植被的土壤层；所述第二基质层5为沸石层；第三基质层6为石灰石层；第四基质层7为石灰石层。第二基质层5的沸石层厚度为15cm，第二基质层5的沸石粒径的2.5mm；第三基质层6的石灰石层厚度为30cm，第三基质层6的石灰石粒径为6mm；第四基质层7的石灰石厚度为20cm，第四基质层7的石灰石粒径为12mm。
具体地，所述围板8长度600cm，厚度10cm。
具体地，所述第一挡板41长度100cm，厚度10cm。
具体地，所述第二挡板9上端两侧面上设有凹槽(未表示出)，所述机械手33的下端设有与凹槽匹配的凸起331。
所述植被为铜钱草、千屈菜、绿萝中的一种。
工作原理：
如图7所示，正常情况下，污水从进水口(1)流入湿地区的第一部分，经过第一部分后，竖板(6)、横板(11)均处于抽离状态，竖板(7)处于插入状态，横板(2)处于插入状态，污水从第一部分流入第二部分；竖板(9)处于抽离状态，竖板(10)处于插入状态，横板(12)处于抽离状态，水体从第二部分流入第三部分；竖板(8)抽离状态，横板(5)处于插入状态，水体从第三部分流入第四部分，最后净化后的水体从出水口(3)流出，完成整个净化过程。
如图8所示，第一部分基质堵塞，(6)插入，污水从进水口(2)进入第二部分，(9)插入，(11)抽离、(7)抽离，(8)插入，水体从第二部分流入第三部分；(12)抽离，(10)抽离，(3)插入，水体从第三部分流入第四部分，最后净化后的水体从出水口(5)流出，完成整个净化过程。
如图9所示，第二部分基质堵塞，污水从(1)流入湿地区第一部分，经过第一部分后，(6)、(7)、(12)、(10)抽离，(9)、(8)、(3)插入，污水从第一部分直接流入第三部分，再从第三部分流入第四部分，最后净化后的水体从(5)流出，完成整个净化过程。
如图10所示，第三部分基质堵塞，污水从(1)流入湿地区第一部分，经过第一部分后，将(6)(11)抽离，将(7)(2)插入，水体流入第二部分，使第三部分与污水隔绝，(9)(10)抽离，(3)(8)插入，污水从第二部分直接流入第四部分，最后净化后的水体从(5)流出，完成整个净化过程。
如图11所示，第四部分基质堵塞，污水从(1)流入湿地区第一部分，经过第一部分后，将(6)(11)抽离，(7)(2)插入，污水从第一部分流入第二部分，此后再将(9)(12)抽离，同时将(8)(3)(5)插入，水体从第二部分流入第三部分，并与第四部分与水体隔绝，经过净化后的水体从(4)流出，完成整个净化过程。其中，在部分基质堵塞后，也可通过手动对竖板和横板进行插入和抽离，增加便捷性。
实施例2
该实施例与实施例2的区别在于：所述第一挡板41的数量为3个，将湿地区2均分为四个部分，所述湿地区2的长度和宽度比为7：5.6，且每一各部分的长度和宽度比为7:1.2。
具体地，所述第一基质层4为带植被的土壤层；所述第二基质层5为沸石层；第三基质层6为石灰石层；第四基质层7为石灰石层。第二基质层5的沸石层厚度为12cm，第二基质层5的沸石粒径的2.0mm；第三基质层6的石灰石层厚度为28cm，第三基质层6的石灰石粒径为4mm；第四基质层7的石灰石厚度为15cm，第四基质层7的石灰石粒径为8mm。
具体地，所述围板8长度580cm，厚度8cm。
具体地，所述第一挡板41长度80cm，厚度8cm。
实施例3
该实施例与实施例2的区别在于：所述第一挡板41的数量为3个，将湿地区2均分为四个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：5.8，且每一各部分的长度和宽度比为7:1.6。
具体地，所述第一基质层4为带植被的土壤层；所述第二基质层5为沸石层；第三基质层6为石灰石层；第四基质层7为石灰石层。第二基质层5的沸石层厚度为18cm，第二基质层5的沸石粒径的3.0mm；第三基质层6的石灰石层厚度为35cm，第三基质层6的石灰石粒径为8mm；第四基质层7的石灰石厚度为25cm，第四基质层7的石灰石粒径为16mm。
具体地，所述围板8长度630cm，厚度15cm。
具体地，所述第一挡板41长度120cm，厚度12cm。
为了进一步验证本实用新型的有益效果，设置对比例试验：
对比例1
该对比例与实施例1的区别在于：一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，所述第一挡板的数量为3个，将湿地区均分为四个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：5，且每一各部分的长度和宽度比为7:1。
具体地，所述第一基质层为带植被的土壤层；所述第二基质层为沸石层；第三基质层为石灰石层；第四基质层为石灰石层。第二基质层的沸石层厚度为8cm，第二基质层的沸石粒径的1.5mm；第三基质层的石灰石层厚度为22cm，第三基质层的石灰石粒径为2mm；第四基质层的石灰石厚度为10cm，第四基质层的石灰石粒径为5mm。
具体地，所述围板长度550cm，厚度5cm。
对比例2
该对比例与实施例1的区别在于：一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，所述第一挡板的数量为3个，将湿地区均分为四个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：6.5，且每一各部分的长度和宽度比为7:2。
具体地，所述第一基质层为带植被的土壤层；所述第二基质层为砾石层；第三基质层为鹅卵石层；第四基质层为石灰石层。第二基质层的砾石层厚度为25cm，第二基质层的砾石粒径的2.5mm；第三基质层的鹅卵石层厚度为30cm，第三基质层的石灰石粒径为10mm；第四基质层的石灰石厚度为20cm，第四基质层的石灰石粒径为15mm。
对比例3
该对比例与实施例1的区别在于：一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，所述第一挡板的数量为2个，将湿地区均分为三个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：7，且每一各部分的长度和宽度比为7:2。
实验例：
受试水为农村生活污水。试验期间进水、出水主要污染物浓度见表1。
表1：污水处理测试结果(单位：mg/L)
由上表可知，参比《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)，本实用新型实施例中pH、COD、BOD5、悬浮物、TN、氨氮和TP均达到一级A标准。实施例1～3与对比例1～3相比，实施例污水处理结果明显优于对比例，对比例1～3的污水处理结果均未达到一级A标准。对比例1与实施例1相比，湿地区长宽比不同、基质层的粒径和厚度不同，对比例2与实施例1相比，湿地区长宽比不同、基质层填料不同以及基质层的粒径和厚度不同，对比例3与实施例1相比，第一挡板数量不同，湿地区的长宽比不同。由此可知，本实用新型所采用的围板、第一挡板和第二挡板、一定粒径和厚度的基质填料所构成的清淤模式，对污水的处理效果达到最优。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，包括铺设于地表面的防渗层和设于湿地区两端的基座，所述湿地区包括置于防渗层上方的由上至下依次连接的第一基质层、第二基质层、第三基质层和第四基质层，且所述第一基质层上设有若干个第一挡板，所述湿地区的四周设有带开口的围板；所述基座之间通过若干个滑轨连接，所述滑轨的下方均设有若干个伸缩杆，且所述伸缩杆可在滑轨上滑动，所述伸缩杆的下端活动连接有第二挡板，所述基座上设有控制器。
2.根据权利要求1所述的一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述第一基质层为带植被的土壤层；所述第二基质层为沸石层；第三基质层为石灰石层；第四基质层为石灰石层。
3.根据权利要求2所述的一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，第二基质层的沸石层厚度为12～18cm，第二基质层的沸石粒径的2.0～3.0mm；第三基质层的石灰石层厚度为28～35cm，第三基质层的石灰石粒径为4～8mm；第四基质层的石灰石厚度为15～25cm，第四基质层的石灰石粒径为8～16mm。
4.根据权利要求1所述一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述围板的开口处设有格栅，且开口的数量为5个，其中位于湿地区左侧的围板的开口数量为3个，位于湿地区右侧的围板的开口数量为2个。
5.根据权利要求1所述的一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述围板长度580～630cm，厚度8～15cm。
6.根据权利要求1所述的一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述第一挡板长度80～120cm，厚度8～12cm。
7.根据权利要求1所述一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述第一挡板的数量为3个，将湿地区均分为四个部分，所述湿地区的长度和宽度比为7：5.6～6，且每一各部分的长度和宽度比为7:1.2～1.6。
8.根据权利要求1所述一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述滑轨的数量为4个，其左侧布设两个滑轨，右侧布设两个，所述第二挡板包括横板和竖板，且所述横板可与所述开口相匹配。
9.根据权利要求1所述一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述伸缩杆的下端可通过连接杆连接有机械手，所述机械手与所述第二挡板活动连接。
10.根据权利要求9所述一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统，其特征在于，所述第二挡板上端的两侧面上设有凹槽，所述机械手的下端设有与凹槽匹配的凸起。
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|---|---|---|---|---|
| CN108408912A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-08-17 | 海南大学 | 一种可局部清淤的人工湿地农村生活污水处理系统 |
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