CN208700699U - 一种人工湿地 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种人工湿地，所述人工湿地包括主池体、布水机构、植物、基质、空腔层、排水机构、液位池、电源电控系统。布水机构使水体相对缓慢的储蓄进主池体中，当液位池中的液位达到设定的上限值时，电源控制系统控制电动阀打开，将水体从主池体中迅速排出，使主池体不易堆积沉积物，且使基质得到充分的冲刷，从而使附着于基质的生物膜得到更新而不易老化，同时清除其他固体碎屑，从而使基质不易堵塞，免维护性强。

Description

一种人工湿地

技术领域

本实用新型属于污水处理领域，特别涉及一种人工湿地。

背景技术

生物处理是目前污水处理领域的常用手段，其包括但不限于基于活性污泥法的SBR(序批式活性污泥法)、氧化沟法、基于生物接触氧化法的填料法以及基于植物与微生物协作的人工湿地法等。其中，人工湿地法因其运行成本低、性能稳定、无需特别维护而常作为低负荷废水处理及尾水深度处理所采用的手段。

现有的人工湿地主要有表面流人工湿地、水平潜流人工湿地及垂直流人工湿地等形式。其中，表面流人工湿地、水平潜流人工湿地的处理负荷较为有限，而垂直流人工湿地因其基质易堵塞而免维护性欠佳，长时间运行后其水流特征将逐步与上述两种类型的人工湿地一致，从而影响其处理效果。

另一方面，现有的人工湿地所采用的基质大多为陶粒、砾石、煤渣、草炭、土壤及沸石、含铁、铝矿渣等，其作用主要在于为植物扎根及微生物附着提供场所，以及通过离子交换等方式去除氨氮、磷酸盐等污染物。其较为突出的问题在于容易堵塞、使用年限有限从而增加维护难度和成本。

基于上述缺点以及目前人工湿地的主要应用范围，目前需要一种免维护性强、对污染物的去除效率高的人工湿地。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种免维护性强、对污染物的去除效率高的人工湿地。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种人工湿地，所述人工湿地包括主池体、布水机构、植物、基质、空腔层、排水机构、液位池、电源电控系统；

所处主池体中填充有所述基质，在所述基质的上表面种植有植物；

所述主池体上部设置有所述布水机构，所述布水机构的一端设置有进水口，所述布水机构为透水管；

所述主池体底部设置有所述空腔层，所述空腔层中设置有排水机构，所述排水机构的一端设置有出水口，所述出水口处设置有电动阀，所述电动阀控制所述出水口是否排水；

所述主池体的侧面设置有所述液位池，所述液位池的底部与所述空腔层连通，所述液位池中设置有液位传感器；

所述电源电控系统分别与所述电动阀、所述液位传感器电连接。

可选的，所述基质包括填充性基质和功能性基质，所述填充性基质与所述功能性基质交替分层铺设在所述主池体中。

可选的，所述填充性基质为陶粒、碎石、鹅卵石、玄武岩、草炭、椰糠中的一种或多种。

可选的，所述功能性基质为沸石、蒙脱石、凹凸棒土、硅藻土、电气石中的一种或多种。

可选的，所述植物为湿生植物、阔叶植物中的一种或多种。

可选的，所述布水机构位于所述基质的上表面或者所述布水机构填埋在所述基质中。

可选的，所述排水机构为透水管。

可选的，所述空腔层包括骨架和第一透水格栅，所述骨架支撑着所述第一透水格栅在所述空腔层中形成空腔，所述第一透水格栅的上方为所述基质，所述第一透水格栅的下方为所述空腔以及所述骨架。

可选的，所述液位池与所述空腔层连通处设有第二透水格栅。

可选的，所述电源电控系统为所述电动阀、所述液位传感器提供电源。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供一种人工湿地，布水机构选用透水管，利用透水管的透水性，使水体相对缓慢的储蓄进主池体中，当液位池中的液位达到设定的上限值时，电源控制系统控制电动阀打开，将水体从主池体中迅速排出，当液位池中的液位到达设定的下限值时，电源控制系统控制电动阀关闭，停止排水，使得主池体继续进行蓄水，从而实现了对水体的慢蓄快排。慢蓄为水体与基质的接触提供充分的面积与接触时间，从而使得基质上附着的微生物更加充分地发挥作用，同时使主池体中的水体溶解氧周期性变化且变化幅度较大，从而使得好氧微生物与厌氧微生物都发挥其优势作用；快排使主池体不易堆积沉积物，且使基质得到充分的冲刷，从而使附着于基质的生物膜得到更新而不易老化，同时清除其他固体碎屑，从而令基质不易堵塞，免维护性强。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型人工湿地结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型人工湿地结构示意图，如图1所示，所述人工湿地包括主池体3、布水机构4、植物5、基质6、空腔层9、排水机构8、液位池10、电源电控系统12；所述主池体3中填充有所述基质6，在所述基质6的上表面种植有植物5；

所述主池体3上部设置有所述布水机构4，所述布水机构4的一端设置有进水口1，所述布水机构为透水管；

所述主池体3底部设置有所述空腔层9，所述空腔层9中设置有排水机构8，所述排水机构8的一端设置有出水口2，所述出水口2处设置有电动阀7，所述电动阀控7制所述出水口2是否排水；

所述主池体3的侧面设置有所述液位池10，所述液位池10的底部与所述空腔层9相连通，所述液位池10中设置有液位传感器11；

所述电源电控系统12分别与所述电动阀7、所述液位传感器11电连接。所述电动阀7进行开闭动作的液位值通过所述电源电控系统12进行设定，所述电源电控系统12将采集到的所述液位传感器11上的液位数据与所述电动阀 7中设定的液位值进行比较，从而控制所述电动阀7的开闭情况。当所述液位传感器11采集的到所述液位池10中的液位达到所述电动阀7中设定的液位值的上限值时，所述电源电控系统12令所述电动阀7开启，使水体从所述主池体3中迅速排出；当所述液位池10中的液位达到所述电动阀7中设定的液位值的下限值时，所述电源电控系统12令所述电动阀7关闭，停止水体的排除。

其中，所述主池体3可以为矩形、圆形或椭圆形池体，所述主池体3由混凝土或合成树脂材料构筑而成，本实施例中主池体是由混凝土构筑成的矩形池体。

其中，所述基质6包括填充性基质61和功能性基质62，所述填充性基质 61与所述功能性基质62交替分层铺设在所述主池体3中，所述填充性基质61 为陶粒、碎石、鹅卵石、玄武岩、草炭、椰糠中的一种或多种，所述功能性基质62为沸石、蒙脱石、凹凸棒土、硅藻土、电气石中的一种或多种。

本实施例中主池体3中由上到下依次填充有一层由陶粒、碎石、鹅卵石构成的填充性基质61，然后是一层由硅藻土、电气石构成的功能性基质62，然后又是一层由陶粒、碎石、鹅卵石构成的填充性基质61，最下部是一层由硅藻土、电气石构成的功能性基质62。其中，填充性基质61和功能性基质62 的选材、分层情况以及各层厚度可根据实际处理的水体特性进行设计。

其中，所述植物5可以为湿生植物、阔叶植物中的一种或多种。本实施例中种植于所述基质6上表面的的植物为水竹、常绿水生鸢尾。

其中，所述布水机构4位于所述基质6的上表面或者所述布水机构4填埋在所述基质6中。本实施例中布水机构4填埋在所述主池体3上部的填充性基质61中。

其中，所述排水机构8可以为透水管、PVC管等排水管。本实施例中排水机构为透水管。

其中，所述空腔层9包括骨架(图1中未标出)和第一透水格栅(图1 中未标出)，所述骨架支撑着所述第一透水格栅在所述主池体底部形成所述空腔层，所述第一透水格栅的上方为所述基质6，所述第一透水格栅的下方为空腔以及所述骨架。水体由所述布水机构渗透进所述基质，经过所述基质处理后的水体透过所述第一透水格栅储蓄在所述空腔层的空腔中。

其中，所述液位池10与所述空腔层9连通处还可以设有第二透水格栅(图 1中未标出)。所述空腔层9中的水体透过所述第二透水格网进入所述液位池 10，所述液位池10中的所述液位传感器11检测液位的位置，当所述液位池 10中的液位达到设定值时，水体通过布置在所述空腔层9中的排水机构8排除。

其中，所述电动阀7以及所述液位传感器的电源可以由外部电源装置单独提供也可由所述电源电控系统12提供，本实施例中采用所述电源电控系统12 为所述电动阀7、所述液位传感器11提供电源。

其中，所述电源可以为市电、太阳能、风能中的一种或多种，本实施例中电源采用市电。

本实用新型实施例的工作过程：

水体通过布水机构4进入本实用新型的主池体3，布水机构4为透水管，利用透水管的透水作用，使主池体3中相对缓慢地蓄水，通过电源电控系统 12设定电动阀7进行开闭动作的液位值，当其液位达到设定的上限值时，电源电控系统12令排水机构8中的电动阀7开启，使水体通过排水机构8从主池体3底部的空腔层9中迅速排出；当其液位达到设定的下限值时，电源电控系统12令排水机构8中的电动阀7关闭，停止向主池体3外排水，使主池体 3继续进行蓄水，上述过程循环往复完成对水体的净化，形成了慢蓄快排的水体处理过程。当电动阀7开启从主池体3中向外排水的过程中，水体仍可以通过进水口1进入到布水机构4中，从而可不间断的对水体进行净化。

慢蓄为水体与基质的接触提供充分的面积与接触时间，从而使得基质上附着的微生物更加充分地发挥作用，同时使主池体中的水体溶解氧周期性变化且变化幅度较大，从而使得好氧微生物与厌氧微生物都能发挥其优势作用；快排使主池体不易堆积沉积物，且使基质得到充分的冲刷，从而使附着于基质的生物膜得到更新而不易老化，同时清除其他固体碎屑，从而令基质不易堵塞，免维护性强。

并且，本实用新型对污水的净化作用包括但不限于：植物5对氮、磷的直接同化；填充性基质61及植物5根系上附着的微生物对氮、磷及有机质的同化与氧化；功能性基质62通过吸附作用、离子交换作用、电化学作用对以氮、有机质为主的污染物进行去除；此外，部分功能性基质62具有的微电解、远红外效应使水体小分子团化，从而促进植物、微生物的代谢而增加其对污水的净化作用。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种人工湿地，其特征在于，所述人工湿地包括主池体、布水机构、植物、基质、空腔层、排水机构、液位池、电源电控系统；

所处主池体中填充有所述基质，在所述基质的上表面种植有所述植物；

所述主池体上部设置有所述布水机构，所述布水机构的一端设置有进水口，所述布水机构为透水管；

所述主池体底部设置有所述空腔层，所述空腔层中设置有所述排水机构，所述排水机构的一端设置有出水口，所述出水口处设置有电动阀；

所述主池体的侧面设置有所述液位池，所述液位池的底部与所述空腔层相连通，所述液位池中设置有液位传感器；

所述电源电控系统分别与所述电动阀、所述液位传感器电连接。

2.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述基质包括填充性基质和功能性基质，所述填充性基质与所述功能性基质交替分层铺设在所述主池体中。

3.根据权利要求2所述的人工湿地，其特征在于，所述填充性基质为陶粒、碎石、鹅卵石、玄武岩、草炭、椰糠中的一种或多种。

4.根据权利要求2所述的人工湿地，其特征在于，所述功能性基质为沸石、蒙脱石、凹凸棒土、硅藻土、电气石中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述植物为湿生植物、阔叶植物中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述布水机构位于所述基质的上表面或者所述布水机构填埋在所述基质中。

7.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述排水机构为透水管。

8.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述空腔层包括骨架和第一透水格栅，所述骨架支撑着所述第一透水格栅在所述空腔层中形成空腔，所述第一透水格栅的上方为所述基质，所述第一透水格栅的下方为所述空腔以及所述骨架。

9.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述液位池与所述空腔层连通处设有第二透水格栅。

10.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述电源电控系统为所述电动阀、所述液位传感器提供电源。