CN217297448U - 一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人工湿地技术领域，提出了一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，包括人工湿地池体，还包括，温控导热种植基板，温控导热种植基板安装于人工湿地池体上部，温控导热种植基板内置低温加热片，智能温控系统，智能温控系统安装于人工湿地池体上，并且温控导热种植基板电连接智能温控系统；智能温控系统包括太阳能汇集发电板和智能控制盒，太阳能汇集发电板安装于人工湿地池体上部，智能控制盒电连接温控导热种植基板。通过上述技术方案，解决了现有技术中我国北方冬季因温度低造成人工湿地系统内植物出现冻死，枯死或进入休眠期，微生物活性降低，植物根系微生物的代谢也出现减缓甚至停止现象的问题。

Description

一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置

技术领域

本实用新型涉及人工湿地技术领域，具体的，涉及一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置。

背景技术

人工湿地技术作为一种生态的污水处理技术，现已为国际上更符合可持续发展的理念的新的发展污水处理技术趋势。

由于我国北方冬季气温较低，人工湿地应用多采用热量流失相对较慢，水力负荷较大的潜流型人工湿地。在人工湿地系统中，人工湿地亦是填料-水生植物-微生物彼此间相互制约相互影响的生态系统。其中，植物是系统运行中的重要因素，普遍认为植物极易受到低温的胁迫影响而使其活性降低，枯萎或者根系处理水质效果大幅度降低。我国北方冬季因温度低造成人工湿地系统内植物出现冻死，枯死或进入休眠期，微生物活性降低，植物根系微生物的代谢也出现减缓甚至停止现象。这样十分不利于人工湿地的常年不间断正常高效运行。

实用新型内容

本实用新型提出一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，解决了现有技术中我国北方冬季因温度低造成人工湿地系统内植物出现冻死，枯死或进入休眠期，微生物活性降低，植物根系微生物的代谢也出现减缓甚至停止现象的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，包括人工湿地池体，所述人工湿地池体一侧设置有进水管，另一侧设置有出水管，

还包括，

温控导热种植基板，所述温控导热种植基板安装于所述人工湿地池体上部，所述温控导热种植基板内置低温加热片，

智能温控系统，所述智能温控系统安装于所述人工湿地池体上，并且所述温控导热种植基板电连接所述智能温控系统；

所述智能温控系统包括太阳能汇集发电板和智能控制盒，所述太阳能汇集发电板安装于人工湿地池体上部，所述智能控制盒电连接所述温控导热种植基板。

作为进一步的技术方案，还包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和所述第二隔板依次固接于所述人工湿地池体内部，所述第一隔板和所述第二隔板将所述人工湿地池体内分隔成三个空间，依次为集水井、培养池和储水井，所述第一隔板上设置有进水管，所述第二隔板上设置有出水管。

作为进一步的技术方案，还包括植物生长照明灯，所述温控导热种植基板四周边框上装有所述植物生长照明灯；

所述温控导热种植基板部分上分布有直径20～30cm的栽种植物或固定植物的圆孔，每两圆孔之间留有一定间距。

作为进一步的技术方案，所述智能温控系统还包括加热器和储热器，所述加热器安装于所述培养池中的池壁上，所述加热器电连接所述智能控制盒，所述储热器安装于所述人工湿地池体一侧，所述储热器电连接所述智能控制盒。

作为进一步的技术方案，还包括有曝气机构，所述曝气机构包括曝气管和曝气进气管，所述曝气进气管插接于所述培养池的池壁上，所述曝气管连通所述曝气进气管，所述曝气管安装于所述温控导热种植基板下侧，所述曝气管分为横管和竖管部分，横管部分表面均匀分布有曝气孔，横管部分分布于所述温控导热种植基板上每两个圆孔之间的间距中，竖管部分出气口位于底端。

作为进一步的技术方案，所述第一隔板和所述第二隔板内部均为空腔，并且所述第一隔板和所述第二隔板内均设置有相应的气阀和出水阀，所述储热器包括，

储热罐，所述储热罐安装于所述人工湿地池体一侧，所述储热罐内储存有用于吸收存储热能的水，

导流阀门管，所述导流阀门管设置有两个，两个所述导流阀门管分别连通安装于所述储热罐的两侧，两个所述导流阀门管穿过所述人工湿地池体的池壁分别与所述第一隔板和所述第二隔板内部的空腔连通。

作为进一步的技术方案，还包括有回流系统，所述回流系统包括，

回流管，所述回流管贯穿所述第二隔板，所述回流管为可伸缩软管，所述回流管内设置有动力泵，

扩展兜，所述人工湿地池体上部边缘开有一个缺口，所述扩展兜连接于所述人工湿地池体的缺口边缘，

水位检测器，所述水位检测器安装于所述人工湿地池体缺口边缘所述储水井的内侧壁上，

移动板，所述移动板连接所述扩展兜，

支架，所述支架固接于所述移动板上，所述支架连接所述回流管，

电动滑台，所述电动滑台安装于所述移动板上，

滑轨，所述滑轨安装于所述人工湿地池体上，所述滑轨上滑动连接所述电动滑台。

作为进一步的技术方案，还包括有振荡组件，所述振荡组件包括，

安装板，所述安装板设置有两个，两个所述安装板均安装于所述人工湿地池体上，

振动电机，所述振动电机设置有两组，两组所述振动电机分别安装于两个所述安装板上，并且所述振动电机上侧接触所述扩展兜。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型利用太阳能集热再加温控导热种植基板提升控制维护湿地系统表面温度，这样可以延长湿地植物的生长期，促进植物根系的生长，维护了植物根系的微环境；另外系统单元间歇回流的设置，又可加速系统的溶氧的恢复，利于系统水质的净化。延长北方冬季湿地的有效运行时间，提升运行期间的水质净化效率。

附图说明

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为本实用新型冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置三维结构示意图一；

图2为本实用新型冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置三维结构示意图二；

图3为本实用新型冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置剖视图一；

图4为本实用新型冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置剖视图二；

图5为本实用新型冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置三维结构示意图三；

图中：1、人工湿地池体，2、温控导热种植基板，3、太阳能汇集发电板，4、智能控制盒，5、第一隔板，6、第二隔板，7、集水井，8、培养池，9、植物生长照明灯，10、加热器，11、曝气管，12、曝气进气管，13、储热罐，14、导流阀门管，15、回流管，16、扩展兜，17、移动板，18、支架，19、电动滑台，20、滑轨，21、安装板，22、振动电机，23、储水井，24、水位检测器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1～图5所示，本实施例提出了一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，包括人工湿地池体1，所述人工湿地池体1一侧设置有进水管，另一侧设置有出水管，还包括，温控导热种植基板2，所述温控导热种植基板2安装于所述人工湿地池体1上部，所述温控导热种植基板2内置低温加热片，智能温控系统，所述智能温控系统安装于所述人工湿地池体1上，并且所述温控导热种植基板2电连接所述智能温控系统；所述智能温控系统包括太阳能汇集发电板3和智能控制盒4，所述太阳能汇集发电板3安装于人工湿地池体1上部，所述智能控制盒4电连接所述温控导热种植基板2。

还包括第一隔板5和第二隔板6，所述第一隔板5和所述第二隔板6依次固接于所述人工湿地池体1内部，所述第一隔板5和所述第二隔板6将所述人工湿地池体1内分隔成三个空间，依次为集水井7、培养池8和储水井23，所述第一隔板5上设置有进水管，所述第二隔板6上设置有出水管。

还包括植物生长照明灯9，所述温控导热种植基板2四周边框上装有所述植物生长照明灯9；

所述温控导热种植基板2部分上分布有直径20～30cm的栽种植物或固定植物的圆孔，每两圆孔之间留有一定间距。

所述智能温控系统还包括加热器10和储热器，所述加热器10安装于所述培养池8中的池壁上，所述加热器10电连接所述智能控制盒4，所述储热器安装于所述人工湿地池体1一侧，所述储热器电连接所述智能控制盒4。

本实施例中，在使用时打开人工湿地池体1的进水管阀门，将培养用水从进水管输入至人工湿地池体1中的集水井7中，然后集水井7中的水又通过第一隔板5上的进水管进入到培养池8中，直至培养池8中的水深达到标准深度，然后可以将水生植物种植到温控导热种植基板2上的圆孔中，在水生植物种植过程中，白昼情况下，太阳光照射至太阳能汇集发电板3上，太阳能汇集发电板3将光能转化成电能；

在黑夜情况下，智能控制盒4发出控制信号打开植物生长照明灯9，来获得夜晚照明灯光和促进植物夜晚生长的植物生长光；

在冬季天气寒冷的时候，智能控制盒4会实时检测气温，待气温降低至标准温度以下时，此时智能控制盒4发出信号控制温控导热种植基板2进行升温，由此来升高培养池8中水的温度，进而使得植物能够处于一个适宜的生长温度；

在太阳光充足的天气，太阳能汇集发电板3转化的电能将智能控制盒4中的蓄电池充满后，多余的电量会用来储存至储热器中；另外可以直接通过加热器10对培养池8中的水进行升温，以获得对培养用水更好的升温效果。

培养池8中的水在培养一段时间之后，可控制打开第二隔板6上出水管的阀门，使得水可以从出水管中流出至储水井23中，储水井23中的水在暂存一段时间后，可控制打开人工湿地池体1的出水管，将储水井23中的水放出，同时再通过人工湿地池体1的进水管和第一隔板5上的进水管来补充足够的水分，使得培养池8可以更换培养用水继续进行正常培养。

还包括有曝气机构，所述曝气机构包括曝气管11和曝气进气管12，所述曝气进气管12插接于所述培养池8的池壁上，所述曝气管11连通所述曝气进气管12，所述曝气管11安装于所述温控导热种植基板2下侧，所述曝气管11分为横管和竖管部分，横管部分表面均匀分布有曝气孔，横管部分分布于所述温控导热种植基板2上每两个圆孔之间的间距中，竖管部分出气口位于底端。

本实施例中，在水生植物进行培养的过程中，由于水中的氧气不断被水生植物消耗，进而水中的氧气浓度会降低，影响植物的生长，此时将曝气进气管12外接曝气主机，然后曝气主机将通过曝气进气管12将气体输送至曝气管11中，首先气体从曝气管11的横管部分溢出，进而溢出至靠近温控导热种植基板2所在的水面部分，同时由于横管部分分布于所述温控导热种植基板2周围，进而保证了对每个圆孔中的水生植物形成环绕曝气，强化了曝气效果，保证了每个水生植物周围的水域中具有充足的氧气；另外，部分气体从曝气管11竖管底部的开口溢出，使得此部分气体可以直接从培养池8中的深处向上运动，使得培养池8深处的含氧浓度得以升高，保证了整个培养池8的含氧量。

所述第一隔板5和所述第二隔板6内部均为空腔，并且所述第一隔板5和所述第二隔板6内均设置有相应的气阀和出水阀，所述储热器包括，

储热罐13，所述储热罐13安装于所述人工湿地池体1一侧，所述储热罐13内储存有用于吸收存储热能的水，

导流阀门管14，所述导流阀门管14设置有两个，两个所述导流阀门管14分别连通安装于所述储热罐13的两侧，两个所述导流阀门管14穿过所述人工湿地池体1的池壁分别与所述第一隔板5和所述第二隔板6内部的空腔连通。

在太阳光充足的天气，太阳能汇集发电板3转化的电能将智能控制盒4中的蓄电池充满后，多余的电量会用来储存至储热罐13中的水中，在冬季太阳光不够充足的情况下，无法提供足够的电能，此时事先被储存至储热罐13的热能得以利用，控制打开导流阀门管14，然后热水从两个导流阀门管14分别进入到第一隔板5和第二隔板6的空腔内，进而使得第一隔板5和第二隔板6的温度升高，使得第一隔板5和第二隔板6可对其之间培养池8中的水进行加热和保温，实现了持续保温的效果。

还包括有回流系统，所述回流系统包括，

回流管15，所述回流管15贯穿所述第二隔板6，所述回流管15为可伸缩软管，所述回流管15内设置有动力泵，

扩展兜16，所述人工湿地池体1上部边缘开有一个缺口，所述扩展兜16连接于所述人工湿地池体1的缺口边缘，

水位检测器24，所述水位检测器24安装于所述人工湿地池体1缺口边缘所述储水井23的内侧壁上，

移动板17，所述移动板17连接所述扩展兜16，

支架18，所述支架18固接于所述移动板17上，所述支架18连接所述回流管15，

电动滑台19，所述电动滑台19安装于所述移动板17上，

滑轨20，所述滑轨20安装于所述人工湿地池体1上，所述滑轨20上滑动连接所述电动滑台19。

还包括有振荡组件，所述振荡组件包括，

安装板21，所述安装板21设置有两个，两个所述安装板21均安装于所述人工湿地池体1上，

振动电机22，所述振动电机22设置有两组，两组所述振动电机22分别安装于两个所述安装板21上，并且所述振动电机22上侧接触所述扩展兜16。

本实施例中，培养池8中的水在培养一段时间之后，可控制打开第二隔板6上出水管的阀门，使得水可以从出水管中流出至储水井23中，储水井23中的水会进行暂存，随着水面的上升，直至水面上升至水位检测器24后，此时证明水面已经上升至人工湿地池体1的缺口边缘处，然后水位检测器24发出信号传递至电动滑台19，使得电动滑台19在滑轨20上滑动，进而电动滑台19带动移动板17进行移动，使得移动板17带动扩展兜16展开，然后高于缺口的水可以扩散至扩展兜16上，扩大了水面的面积，扩大了水与空气接触的面积，增加了溶氧量，在移动板17进行移动的同时，移动板17通过支架18带动回流管15伸长，使得回流管15的管口伸长至扩展兜16中，进而将扩展兜16中水面部分溶氧量较高的水重新输送至培养池8中，由于培养池8中的水无法与空气充分接触，因此培养池8中水的含氧量较低，采用此回流的手段得以使培养池8中的水含氧量增加，可控制实现间歇性回流，来保证溶氧的效果。

以上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 (8)

1.一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，包括人工湿地池体(1)，所述人工湿地池体(1)一侧设置有进水管，另一侧设置有出水管，

其特征在于，还包括，

温控导热种植基板(2)，所述温控导热种植基板(2)安装于所述人工湿地池体(1)上部，所述温控导热种植基板(2)内置低温加热片，

智能温控系统，所述智能温控系统安装于所述人工湿地池体(1)上，并且所述温控导热种植基板(2)电连接所述智能温控系统；

所述智能温控系统包括太阳能汇集发电板(3)和智能控制盒(4)，所述太阳能汇集发电板(3)安装于人工湿地池体(1)上部，所述智能控制盒(4)电连接所述温控导热种植基板(2)。

2.根据权利要求1所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，还包括第一隔板(5)和第二隔板(6)，所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)依次固接于所述人工湿地池体(1)内部，所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)将所述人工湿地池体(1)内分隔成三个空间，依次为集水井(7)、培养池(8)和储水井(23)，所述第一隔板(5)上设置有进水管，所述第二隔板(6)上设置有出水管。

3.根据权利要求2所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，还包括植物生长照明灯(9)，所述温控导热种植基板(2)四周边框上装有所述植物生长照明灯(9)；

所述温控导热种植基板(2)部分上分布有直径20～30cm的栽种植物或固定植物的圆孔，每两圆孔之间留有一定间距。

4.根据权利要求3所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，所述智能温控系统还包括加热器(10)和储热器，所述加热器(10)安装于所述培养池(8)中的池壁上，所述加热器(10)电连接所述智能控制盒(4)，所述储热器安装于所述人工湿地池体(1)一侧，所述储热器电连接所述智能控制盒(4)。

5.根据权利要求4所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，还包括有曝气机构，所述曝气机构包括曝气管(11)和曝气进气管(12)，所述曝气进气管(12)插接于所述培养池(8)的池壁上，所述曝气管(11)连通所述曝气进气管(12)，所述曝气管(11)安装于所述温控导热种植基板(2)下侧，所述曝气管(11)分为横管和竖管部分，横管部分表面均匀分布有曝气孔，横管部分分布于所述温控导热种植基板(2)上每两个圆孔之间的间距中，竖管部分出气口位于底端。

6.根据权利要求5所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)内部均为空腔，并且所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)内均设置有相应的气阀和出水阀，所述储热器包括，

储热罐(13)，所述储热罐(13)安装于所述人工湿地池体(1)一侧，所述储热罐(13)内储存有用于吸收存储热能的水，

导流阀门管(14)，所述导流阀门管(14)设置有两个，两个所述导流阀门管(14)分别连通安装于所述储热罐(13)的两侧，两个所述导流阀门管(14)穿过所述人工湿地池体(1)的池壁分别与所述第一隔板(5)和所述第二隔板(6)内部的空腔连通。

7.根据权利要求2～6任一项所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，还包括有回流系统，所述回流系统包括，

回流管(15)，所述回流管(15)贯穿所述第二隔板(6)，所述回流管(15)为可伸缩软管，所述回流管(15)内设置有动力泵，

扩展兜(16)，所述人工湿地池体(1)上部边缘开有一个缺口，所述扩展兜(16)连接于所述人工湿地池体(1)的缺口边缘，

水位检测器(24)，所述水位检测器(24)安装于所述人工湿地池体(1)缺口边缘所述储水井(23)的内侧壁上，

移动板(17)，所述移动板(17)连接所述扩展兜(16)，

支架(18)，所述支架(18)固接于所述移动板(17)上，所述支架(18)连接所述回流管(15)，

电动滑台(19)，所述电动滑台(19)安装于所述移动板(17)上，

滑轨(20)，所述滑轨(20)安装于所述人工湿地池体(1)上，所述滑轨(20)上滑动连接所述电动滑台(19)。

8.根据权利要求7所述的一种冬季防冻植物促生长潜流人工湿地装置，其特征在于，还包括有振荡组件，所述振荡组件包括，

安装板(21)，所述安装板(21)设置有两个，两个所述安装板(21)均安装于所述人工湿地池体(1)上，

振动电机(22)，所述振动电机(22)设置有两组，两组所述振动电机(22)分别安装于两个所述安装板(21)上，并且所述振动电机(22)上侧接触所述扩展兜(16)。

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