CN213569690U - 一种人工湿地 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人工湿地结构技术领域，具体地指一种人工湿地。包括湿地池体；湿地池体上设置有进水管和出水管；出水管上安装有阀门，湿地池体内设置有多组填料梗；填料梗为透水性材料堆积而成的长条形堤状结构，多组填料梗间隔布置将湿地池体划分为多个小池体；填料梗一端抵紧湿地池体一侧内壁、另一端与湿地池体相对一侧内壁之间设置有闸门，填料梗上种植有填料梗边坡植物；湿地池体底部种植有沉水植物。本实用新型的人工湿地可根据气候及水质情况自由控制表面流或表潜复合的运行方式，在气温较高，水生植物净化能力强的时段有效减少填料埂的处理水量，有效减少填料堵塞风险，延长填料特别是除磷填料使用寿命。

Description

一种人工湿地

技术领域

本实用新型涉及人工湿地结构技术领域，具体地指一种人工湿地。

背景技术

表面流人工湿地和潜流人工湿地是人工湿地最主要的两种形式。以挺水植物为主的表面流人工湿地水深较浅，单位面积净化能力较弱，而且不适用于寒冷地区。以沉水植物为主的表面流人工湿地水质净化能力强，气候适应性好，但沉水植物极易产生漂浮植物残体，清理打捞工作繁琐，而且植物表面易聚集泥沙及悬浮物，若植物叶片若得不到清洗则植物生长和净化能力都会受到较大影响，研究表名，经常清洗沉水植物叶片能使沉水植物的水质净化能力提升50％左右。

潜流湿地净化效果好填料层较易堵塞，若采用了除磷填料，在填料吸附饱和后还需要定期更换填料。将表面流人工湿地与潜流人工湿地进行复合是常用的工程手段，但通常是采取简单串联的方式，很少有将两者融合在一个湿地单体中的。因此，针对现有人工湿地技术中存在的不足之处，研究一种植物残体清理方便，沉水植物叶片能得到清洗，潜流湿地填料层不易堵塞，填料使用寿命长，能将表面流人工湿地与潜流人工湿地融合一体，净化效果好的多效循环流表潜复合人工湿地甚为必要。

发明内容

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种人工湿地。

本实用新型的技术方案为：一种人工湿地，包括湿地池体；所述湿地池体上设置有进水管和出水管；所述出水管上安装有阀门，其特征在于：所述湿地池体内设置有多组填料梗；所述填料梗为透水性材料堆积而成的长条形堤状结构，多组填料梗间隔布置将湿地池体划分为多个小池体；所述填料梗一端抵紧湿地池体一侧内壁、另一端与湿地池体相对一侧内壁之间设置有可启闭闸门，填料梗上种植有填料梗边坡植物；所述湿地池体底部种植有沉水植物。

进一步的所述湿地池体内设置有用于延长湿地池体内流体流动路径的导流结构。

进一步的所述导流结构包括导流埂；所述导流埂为不透水土体堆积而成的长条形堤状结构，导流埂一端通过隔墙与湿地池体一侧内壁连接、另一端与湿地池体另一侧内壁之间留有过流间隙；所述导流埂与填料梗平行，且两者交替布置在湿地池体内形成折流式导流结构；相邻导流埂和填料梗上的隔墙与闸门处于同侧湿地池体内壁。

进一步的所述隔墙上安装有在闸门封闭时增强导流埂与填料梗之间水流流速的推流泵；所述推流泵穿过隔墙，推流泵进口端位于隔墙背向进水管一侧，出口端位于隔墙面向进水管一侧。

进一步的所述导流埂与填料梗或是导流埂与湿地池体内壁之间设置有拦渣网。

进一步的所述导流埂上种植有导流埂边坡植物。

本实用新型的优点有：1、本实用新型将填料梗作为堤坝使用，将湿地池体内的空间划分为多个小池体，当闸门开启时，水体在填料梗之间的过流通道内流动，在填料梗边坡植物和沉水植物的共同作用下形成表面流人工湿地，当闸门关闭时，水体从填料梗中渗透穿行，形成潜流人工湿地，两者不同的情况分别适应不同的需求，结构简单，净化效率高，应用范围广泛；

2、本实用新型通过在湿地池体内设置导流结构，延长流体流动的路径，相当于延长了流体在湿地池体内停留时间，提高了流体的净化效果；

3、本实用新型的导流埂与填料梗交错排列，形成折流式导流结构，大幅度延长了流体流动路径，提高了水处理效率，导流埂配合填料梗使用，无论是处于表面流人工湿地和潜流人工湿地，都能够大幅度提升处理效率；

4、本实用新型在隔墙上安装推流泵，推流泵能够增加导流埂和填料梗之间流体流速，在闸门关闭时能够通过增加流速加速潜流的流动效率，从而提高净化效率，也便于对水面浮渣的收集；

5、本实用新型在导流埂上设置拦渣网，用于收集水面浮渣，简单方便；

6、本实用新型在导流埂上种植有导流埂边坡植物，提高了植物种植面积，净化效率进一步提升。

本实用新型的人工湿地能高效收集水中漂浮植物残体、垃圾以及清洗水生植物，湿地运维方便，净化效率高。

本实用新型的人工湿地将表面流人工湿地和潜流人工湿地两者融合在一个湿地单体中，湿地植物采用挺水植物和沉水植物结合的方式，整体净化效率高而且通过土质导流埂和填料埂的导流作用能有效避免湿地短流。

本实用新型的人工湿地可根据气候及水质情况自由控制表面流或表潜复合的运行方式，在气温较高，水生植物净化能力强的时段有效减少填料埂的处理水量，有效减少填料堵塞风险，延长填料特别是除磷填料使用寿命。

附图说明

图1：本实用新型的平面图；

图2：本实用新型的图1中的1-1视图；

图3：本实用新型的图1中的2-2视图；

图4：本实用新型的图1中的3-3视图；

其中：1—湿地池体；2—进水管；3—沉水植物；4—导流埂；5 —导流埂边坡植物；6—填料埂；7—填料埂边坡植物；8—隔墙；9 —推流泵；10—拦渣网；11—闸门；12—出水管；13—阀门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～4，一种人工湿地，包括湿地池体1，湿地池体1底部种植有沉水植物3，湿地池体1上设置有进水管2和出水管12，进水管 2和出水管12分别位于湿地池体1的纵向两端，其中出水管12上安装有阀门13。

湿地池体1内设置有多组填料梗6，填料梗6为透水性材料堆积而成的长条形堤状结构，多组填料梗6间隔布置将湿地池体1划分为多个小池体，填料梗6一端抵紧湿地池体1一侧内壁、另一端与湿地池体1相对一侧内壁之间设置有可启闭闸门11，填料梗6上种植有填料梗边坡植物7。当闸门11开启时，水流在填料梗6之间流动形成表面流人工湿地，水体通过沉水植物3和填料梗边坡植物7共同净化处理；当闸门11关闭时，相邻填料梗6之间形成封闭结构，水流不能在相邻填料梗6之间的流道内流通，但是能够通过渗透的方式穿过填料梗6，形成潜流人工湿地。

另外，本实施例在湿地池体1内设置有用于延长湿地池体1内流体流动路径的导流结构。如图1所示，导流结构包括导流埂4，导流埂4为不透水土体堆积而成的长条形堤状结构，导流埂4上种植有导流埂边坡植物5，导流埂4一端通过隔墙8与湿地池体1一侧内壁连接、另一端与湿地池体1另一侧内壁之间留有过流间隙，导流埂4与填料梗6平行，且两者交替布置在湿地池体1内形成折流式导流结构，相邻导流埂4和填料梗6上的隔墙8与闸门11处于同侧湿地池体1 内壁。

导流埂4与填料梗6或是导流埂4与湿地池体1内壁之间设置有拦渣网10。拦渣网10可以拦截水面浮渣，包括一些漂浮植物残体、垃圾等。

如图1所示，隔墙8上安装有在闸门11封闭时增强导流埂4与填料梗6之间水流流速的推流泵9，推流泵9穿过隔墙8，推流泵9 进口端位于隔墙8背向进水管2一侧，出口端位于隔墙8面向进水管2一侧。闸门11关闭时，两扇闸门11之间的区域形成独立循环流动区域，推流泵9可以加速水流流速，一是能够提高潜流效率，二是配合拦渣网使用方便对水面浮渣的收集拦截，而且快速的水流能有效冲刷沉水植物3叶片，起到清洗植物的作用。

实施例1：本实施例的人工湿地结构如上文所述，湿地池体1的边墙为毛石混凝边墙，底部为种植土，湿地池尺寸规格为长×宽×深＝50m×50m×1.8m。

进水管2为DN200UPVC管或PE管。

沉水植物3种植于湿地池体1底部，为狐尾藻，种植密度为20 丛/㎡。

导流埂4为土质，一端通过隔墙8与湿地池体1的边墙连接，一端与湿地池体1的另一侧边墙之间留出3m的开口。导流埂4两侧边坡坡比为1:1.5，顶宽1.5m，高度为1.8m，与填料埂6等间距间隔布置，与相邻的填料埂6间距为3m。导流梗4顶部不种植植物，方便维护人员在顶部行走。

导流埂边坡植物5在水面以上及水深度不足0.3m区域为芦苇，种植密度16株/㎡，在水深超过0.3m区域种植植物为狐尾藻，种植密度为20丛/㎡。

填料埂6为填料堆砌而成，一端与湿地池体1的边墙连接，一端与湿地池体1另一侧的边墙之间留出3m的开口，采用粒径4～6mm 的碎石填料。填料梗6两侧边坡坡比为1:1.5，顶宽1.5m，高度为1.8m，与导流埂4等间距间隔布置，与相邻的导流埂4间距为3m。填料埂 6顶部不种植植物，方便维护人员在顶部行走。

填料埂边坡植物7在水面以上及水深度不足0.3m区域为芦苇，种植密度16株/㎡，在水深超过0.3m区域种植植物为狐尾藻，种植密度为20丛/㎡。

隔墙8采用毛石混凝土隔墙，高度1.8m，宽度为3m，连接湿地池体1的边墙和导流埂4。

推流泵9位于隔墙8中，为潜水穿墙泵，能将隔墙8后端水推流至前端，最大造流速度为2.5m/s。

拦渣网10为聚乙烯或尼龙拦渣网，网孔径为10mm，拦渣网10 两端分别固定在导流埂4和填料埂6上，拦渣网高度1.7m。

闸门11为铸铁闸门，高度1.8m，宽度3m，安装在湿地池体1 的边墙和填料埂6之间。

出水管12为DN250的UPVC管，管道上设阀门13。

阀门13为DN250的蝶阀。

本实施例作为一污染较严重的渠道旁路净化系统，河道进水先经沉淀池沉淀24h后排至本多效循环流表潜复合人工湿地，处理规模为 1200m³/d。本湿地连续稳定运行半年，挺水、沉水植物生长良好，水质净化能力稳定，具体见表1。

表1实施例1运行水质监测表

实施例2：本实施例的人工湿地结构如上文所述，湿地池体1的边墙为是钢筋混凝土边墙，底部为400mm厚种植土，种植土下铺设防渗膜，湿地池尺寸规格为长×宽×深＝60m×60m×2.0m。

进水管2为DN250UPVC管或PE管。

沉水植物3种植于湿地池体1底部，为菹草，种植密度为10丛/ ㎡。

导流埂4为土质，一端通过隔墙与湿地池体1的边墙连接，一端与湿地池体1的另一侧边墙之间留出5m的开口。导流埂4两侧边坡坡比为1:2，顶宽2m，高度为2m，与填料埂6等间距间隔布置，与相邻的填料埂6间距为5m。导流梗4顶部不种植植物，方便维护人员在顶部行走。

导流埂边坡植物5在水面以上及水深度不足0.3m区域为美人蕉，种植密度12株/㎡，在水深超过0.3m区域种植植物为菹草，种植密度为10丛/㎡。

填料埂6为填料堆砌而成，一端与湿地池体1的边墙连接，一端与湿地池体1另一侧的边墙之间留出5m的开口，填料埂6中心1m 宽区域为6～8mm的除磷填料，其余为粒径6～8mm的碎石填料。填料梗6两侧边坡坡比为1:2，顶宽2m，高度为2m，与导流埂4等间距间隔布置，与相邻的导流埂4间距为5m。填料埂6顶部不种植植物，方便维护人员在顶部行走。

填料埂边坡植物7在水面以上及水深度不足0.3m区域为美人蕉，种植密度12株/㎡，在水深超过0.3m区域种植植物为菹草，种植密度为10丛/㎡。

隔墙8采用钢筋混凝土隔墙，高度2m，宽度为5m，连接湿地池体1的边墙和导流埂4。

推流泵9位于隔墙8中，为潜水穿墙泵，能将隔墙8后端水推流至前端，最大造流速度为3.0m/s。

拦渣网10为聚乙烯或尼龙拦渣网，网孔径为15mm，拦渣网10 两端分别固定在导流埂4和填料埂6上，拦渣网高度1.9m。

闸门11为钢闸门，高度2m，宽度5m，安装在湿地池体1的边墙和填料埂6之间。

出水管12为DN300的PE管，管道上设阀门13。

阀门13为DN300的闸阀。

本实施例作为一污水处理厂尾水净化系统，污水处理厂处理过的尾水直接排至本多效循环流表潜复合人工湿地，处理规模为1500m³ /d。本湿地连续稳定运行半年，挺水、沉水植物生长良好，水质净化能力稳定，具体见表2。

表2实施例2运行水质监测表

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (6)

1.一种人工湿地，包括湿地池体(1)；所述湿地池体(1)上设置有进水管(2)和出水管(12)；所述出水管(12)上安装有阀门(13)，其特征在于：所述湿地池体(1)内设置有多组填料梗(6)；所述填料梗(6)为透水性材料堆积而成的长条形堤状结构，多组填料梗(6)间隔布置将湿地池体(1)划分为多个小池体；所述填料梗(6)一端抵紧湿地池体(1)一侧内壁、另一端与湿地池体(1)相对一侧内壁之间设置有可启闭闸门(11)，填料梗(6)上种植有填料梗边坡植物(7)；所述湿地池体(1)底部种植有沉水植物(3)。

2.如权利要求1所述的一种人工湿地，其特征在于：所述湿地池体(1)内设置有用于延长湿地池体(1)内流体流动路径的导流结构。

3.如权利要求2所述的一种人工湿地，其特征在于：所述导流结构包括导流埂(4)；所述导流埂(4)为不透水土体堆积而成的长条形堤状结构，导流埂(4)一端通过隔墙(8)与湿地池体(1)一侧内壁连接、另一端与湿地池体(1)另一侧内壁之间留有过流间隙；所述导流埂(4)与填料梗(6)平行，且两者交替布置在湿地池体(1)内形成折流式导流结构；相邻导流埂(4)和填料梗(6)上的隔墙(8)与闸门(11)处于同侧湿地池体(1)内壁。

4.如权利要求3所述的一种人工湿地，其特征在于：所述隔墙(8)上安装有在闸门(11)封闭时增强导流埂(4)与填料梗(6)之间水流流速的推流泵(9)；所述推流泵(9)穿过隔墙(8)，推流泵(9)进口端位于隔墙(8)背向进水管(2)一侧，出口端位于隔墙(8)面向进水管(2)一侧。

5.如权利要求3或4所述的一种人工湿地，其特征在于：所述导流埂(4)与填料梗(6)或是导流埂(4)与湿地池体(1)内壁之间设置有拦渣网(10)。

6.如权利要求3或4所述的一种人工湿地，其特征在于：所述导流埂(4)上种植有导流埂边坡植物(5)。

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