CN209974521U - 一种模块化人工湿地 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化人工湿地，其由进水至出水方向依次为预处理区、基质净化区和植物净化区；所述基质净化区内设有S型污水通道；所述S型污水通道内沿水流方向依次填装分别填充有碎石、卵石及细砂的过滤筒。该模块化人工湿地可以有效防止堵塞，提升污染物去除效率，增加运行寿命，很好地解决了现有的垂直潜流型人工湿地存在的技术问题。

Description

一种模块化人工湿地

技术领域

本实用新型涉及一种人工湿地，尤其涉及一种垂直潜流型人工湿地系统，具体涉及一种防堵塞、高净化效率，运行寿命长的新型模块化人工湿地，属于污水治理环境领域。

背景技术

人工湿地污水处理系统源于对天然湿地的模拟，是利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用，来实现对污水的净化，由填料床和其他种植的植物组成。湿地植物与在水中、填料中生存的动物、微生物形成一个独特的动植物生态环境，污水流经床体表面和床体填料缝隙时，通过过滤、吸附、沉淀、离子交换、植物吸收和微生物分解等作用，实现对污水的高效净化处理。人工湿地系统目前常用于农村生活污水的处理。人工湿地主要依靠填料上生长的微生物膜和植物根茎不断繁殖迸行新陈代谢来处理污水的，则必然产生一些代谢产物、腐烂的植物根系，再加上污水中的一些悬浮物，不断堵塞填料孔隙，影响湿地长期运行的稳定性，甚至使湿地系统失去其应有的功能。造成人工湿地堵塞的因素是多方面的。有机负荷过高是堵塞的主要影响因素；当垂直流人工湿地用来治理含较多不易降解的SS成分时，堵塞容易发生；过多地种植植物和维护不及时也是造成堵塞的原因；有时厌氧条件加速了系统的堵塞；由于污水中连续的营养供应，系统内产生的生物量不断增加也是造成堵塞的一个因素。引起人工湿地基质堵塞的因素较多，相应的预防措施和恢复对策也很多，但是效果差别很大，往往治标不治本。主要因为人工湿地是一个“黑箱”系统，各影响因素的重要程度没有得到量化。

实用新型内容

针对现有的人工湿地污水处理系统存在易堵塞，运行寿命短，对污染物去除效率低等问题，本实用新型的目的是在于提供一种可以有效防止堵塞，提升污染物去除效率，增加运行寿命的模块化人工湿地，很好地解决了现有的垂直潜流型人工湿地存在的技术问题。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供了一种模块化人工湿地，其由进水至出水方向依次为预处理区、基质净化区和植物净化区；所述基质净化区内设有S型污水通道；所述S型污水通道内沿水流方向依次填装分别填充有碎石、卵石及细砂的过滤筒。

优选的方案，所述基质净化区在相对两侧壁上各设有两块隔板，且各隔板的长度均小于相对两侧壁之间的宽度，相对两侧壁上的隔板平行且相间错开设置，在四块隔板之间形成S型污水通道。

较优选的方案，所述基质净化区内的隔板沿水流方向依次为隔板I、隔板II、隔板III和隔板IV，在隔板I和隔板II之间填装填充有碎石的过滤筒，在隔板II和隔板III之间填装填充有卵石的过滤筒，在隔板III和隔板IV之间填装填充有细沙的过滤筒。

优选的方案，碎石、卵石及细砂分别填充在筒壁孔径不同的过滤筒内，填充碎石的过滤筒筒壁孔径＞填充卵石的过滤筒筒壁孔径＞填充细砂的过滤筒筒壁孔径。过滤筒的筒壁孔径在1～15mm范围内设置，主要根据其填充的碎石、卵石或细砂的粒径大小来确定，以保证碎石、卵石或细砂不会从相应的过滤筒内流失，又要尽量保证最大的透水性能。

优选的方案，所述碎石粒径为20～30mm。

优选的方案，所述卵石粒径为5～15mm。

优选的方案，所述细砂粒径小于5mm。通过选择不同粒径的基质按粒径由大至小的方式进行布置可以强化截留效果。

优选的方案，所述过滤筒直径为15～25cm。填充碎石、卵石或细砂的过滤筒筒径大小可以相同，也可以根据实际情况设定，过滤筒的高度根据基质净化区的深度来实际确定。

优选的方案，所述预处理区包括格栅和预处理池，所述格栅设置在进水口处。格栅用于初步过滤粒径较大的悬浮物，预处理池主要是用于沉降部分悬浮物，可以适当采用化学药剂进行絮凝沉降。

优选的方案，所述格栅孔径为15～25mm，所述预处理池深度为1～2m。

优选的方案，所述基质净化区深度为1～2m。

优选的方案，所述植物净化区内种植水生植物。

本实用新型的核心区域为基质净化区，通过设置过滤筒来填充各种不同粒径的基质，放置在湿地底部，简易固定，方便拿出，可实现对基质层的清洗和更换，更换便捷，可以有效防止运行过程中的堵塞问题。而通过设置隔板来形成S型污水通道，并且依次采用粗、中、细粒级的基质来去除污水杂质，增加了水力停留时间，在一定程度上提升了对污水的去除效率，从而在保证湿地系统效率的同时增加了使用寿命。

本实用新型中过滤筒为不锈钢材质。隔板也可以采用不锈钢材质。

相对现有技术，本实用新型所具有的优点：

本实用新型的基质净化区中各种基质可任意清洗与更换，操作灵活，可以有效解决人工湿地系统经常会出现堵塞的问题，提高人工湿地系统运行年限。

本实用新型在基质净化区设置S型污水通道，延长了水力停留时间，增加了基质对污水的净化效率，提升了人工湿地系统的处理效率。

附图说明

图1为模块化人工湿地的平面结构图。

具体实施方式

以下实施例旨在结合说明书附图进一步详细说明本实用新型内容，而不是限制权利要求保护范围。

本实用新型提出的模块化人工湿地如图1所示。其主体为由玻璃钢材料制成的长方体结构。长方体结构的两端一端为进水口，一端为出水口。长方体结构内部由进水口一端至出水口一端共分为预处理区2、基质净化区6和植物净化区12三个区域。预处理区主要包括格栅1和预处理池，格栅设置在进水口处，其孔径为20mm，主要用于污水的初步过滤处理；预处理池深度为1.5m，主要用于沉淀污水中的颗粒物。基质净化区深度为1.5m。基质净化区在相对两侧壁上各设有两块隔板，一侧壁上设有隔板隔板I 3和隔板III 8，相对侧壁上设有隔板II 5和隔板IV 11，隔板隔板I、隔板II、隔板III和隔板IV按顺序依次设置，且各隔板平行设置，且各隔板的长度均小于相对两侧壁之间的宽度，在四块隔板之间形成S型污水通道，能够使水流呈迂回流经基质净化区，增加污水在基质净化区停留时间。在隔板I和隔板II之间填装填充有碎石4的过滤筒，在隔板II和隔板III之间填装填充有卵石7的过滤筒，在隔板III和隔板IV之间填装填充有细沙9的过滤筒。碎石的粒径为20-30mm、卵石的粒径为5-15mm和细砂的粒径小于5mm，而过滤筒根据装载碎石、卵石和细沙的粒径不同而选择不同的筒壁孔径，以保证基质不漏出。过滤筒直径为20cm，筒壁孔径1-15mm不等，具体根据基质的粒径进行确定，过滤筒高度根据基质净化区的深度来实际确定；装载基质的过滤筒竖直放置在湿地底部，简易固定，方便拿出。隔板和过滤筒均可采用玻璃钢材质。植物净化区的植物一般采用对氮磷污染物有较高吸收能力的水生植物13，常见的植物类型有美人蕉、菖蒲、水芹菜等等。待处理的污水经过模块化人工湿地的层层过滤和吸收，出水基本能够达标排放，同时可避免堵塞问题的产生，提高湿地系统的运行年限。

Claims (10)

1.一种模块化人工湿地，其特征在于：由进水至出水方向依次为预处理区(2)、基质净化区(6)和植物净化区(12)；所述基质净化区内设有S型污水通道；所述S型污水通道内沿水流方向依次填装分别填充有碎石(4)、卵石(7)及细砂(9)的过滤筒。

2.根据权利要求1所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述基质净化区在相对两侧壁上各设有两块隔板，且各隔板的长度均小于相对两侧壁之间的宽度，相对两侧壁上的隔板平行且相间错开设置，在四块隔板之间形成S型污水通道。

3.根据权利要求2所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述基质净化区内的隔板沿水流方向依次为隔板I(3)、隔板II(5)、隔板III(8)和隔板IV(11)，在隔板I和隔板II之间填装填充有碎石的过滤筒，在隔板II和隔板III之间填装填充有卵石的过滤筒，在隔板III和隔板IV之间填装填充有细沙的过滤筒。

4.根据权利要求3所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：碎石、卵石及细砂分别填充在筒壁孔径不同的过滤筒内，填充碎石的过滤筒筒壁孔径＞填充卵石的过滤筒筒壁孔径＞填充细砂的过滤筒筒壁孔径。

5.根据权利要求1、3或4所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述碎石粒径为20～30mm；所述卵石粒径为5～15mm；所述细砂粒径小于5mm。

6.根据权利要求4所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述过滤筒直径为15～25cm。

7.根据权利要求1所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述预处理区包括格栅(1)和预处理池，所述格栅设置在进水口处。

8.根据权利要求7所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述格栅孔径为15～25mm，所述预处理池深度为1～2m。

9.根据权利要求1所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述基质净化区深度为1～2m。

10.根据权利要求1所述的一种模块化人工湿地，其特征在于：所述植物净化区内种植水生植物(13)。

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