CN220098732U - 一种人工湿地用填料块结构及组合填料 - Google Patents

Abstract

一种人工湿地用填料块结构及人工湿地组合填料，旨在克服湿地系统中水流较快时，现有的填料块无法延缓进入到填料中污水流速导致污水处理效率降低的缺点，该填料块结构为：贯通的内部空心正方体或长方体结构，填料块的四个侧面均设有与内部空心连通的过水孔；填料块的内部空心中，设置有与四个侧面平行的用于改变进入到填料块中水的水流方向的挡水板；挡水板的高度≤填料块的高度；挡水板按设计距离固定支撑在填料块内部空心中，构成污水由过水孔经过挡水板改变进入填料块中心水流方向的挡水结构；四个挡水板相互之间设有供水流通过的透水间隙。本实用新型的挡水板能够延缓进入到填料块中水流的流速，使污染物与填料充分接触，提高污染物处理效果。

Description

一种人工湿地用填料块结构及组合填料

技术领域

本实用新型涉及污水处理领域，尤其涉及一种人工湿地用填料块结构及组合填料。

背景技术

人工湿地是一种利用植物和微生物处理废水的可持续技术。在人工湿地运行中，填料是用于支撑植物生长和微生物附着的重用组成部分。

常见的人工湿地填料的材料有轻质陶粒、矿渣、黏土颗粒、植物秸秆、活性炭、碎石、砂砾等。传统的应用方法是将这些材料分层回填在人工湿地中，下层为大颗粒材料，如碎石，中层为功能性材料，如沸石、活性炭；上层为方便植物种植材料，如沙子。

当人工湿地运行时间较长后，会出现：填料吸附饱和，微生物生长受阻并死亡，进而导致填料堵塞的问题。但通常人工湿地的填料是分层填，如果下层填料堵塞或溶解，需将整片人工湿地填料挖除并处理，将处理后的或新更换的湿地填料进行分层回填，填料的整个更换过程中，如果是人工挖除，需提前准备好可放置废湿地填料的容器或场地，用工具挖除较大颗粒时费力且耗费工具，湿地运维人员穿戴防水服进入到湿地池中工作；如果是机械挖除，不适用于小型的池体，且对于结构方正的池体，还需人工配合清理池体的各个角。

通过以上描述可知，当人工湿地的填料分层设置时，填料的更换繁琐，针对这个缺陷，授权公告号为CN 216785818 U的中国专利提出了“一种组合式污水处理用填料”，包括：组合框体和填料块，方便对填料进行整体更换。另外，填料块四个侧面设有凹槽，填料块内部也设有贯通的通孔和内槽，这些结构虽可以保证水流的畅通，但该结构用于污水流速较快的污水处理系统或湿地中时，存在缺陷，具体为：当污水的流速较快时，经过填料块的水流直接穿过内槽进入到下一个填料块中，污水没有被填料块进行有效地截留，进一步的，污水中污染物质没有与填料有充分的接触，污水处理效果有所降低。

实用新型内容

本实用新型克服了当湿地系统中污水流速较快时，采用现有技术中的填料块，存在污水在填料块中停留时间短，填料与污水中污染物质接触时间短，影响到填料处理污水中污染物质的缺点，提供了一种人工湿地用填料块结构及人工湿地组合填料。

实现本实用新型第一发明目的采用的技术方案是：一种人工湿地用填料块结构，该填料块结构为：贯通的内部空心正方体或长方体结构，填料块的四个侧面均设有与内部空心连通的过水孔。填料块的内部空心中，设置有与四个侧面平行的用于改变进入到填料块中水的水流方向的挡水板；挡水板的高度≤填料块的高度；挡水板按设计距离固定支撑在填料块内部空心中，构成污水由过水孔经过挡水板改变进入填料块中心水流方向的挡水结构。四个挡水板相互之间具有供水流通过的透水间隙。

以上技术方案的有益效果是：（1）在内部空心的填料块结构内设置改变水流方向的挡水板，能够延缓进入到填料块中水流的流速，使进入到填料块内的污水内的污染物与填料块充分地接触，提高污染物处理（吸附、分解）时间，进而提高污染物的处理效果。

（2）挡水板之间设有透水间隙，污水可通过透水间隙进入到填料块的中心，进入到填料块中心的污水也可通过透水间隙流至挡水板另一侧并通过过水孔流出填料块；所以，填料块上的过水孔与透水间隙结合，可保证填料四周的污水交替与混合，平衡水质，利于填料中微生物生长；也利于污染物的处理。

（3）在填料块的内部空心中设置挡水板，为微生物提供了足够多的附着面积和生物栖息空间，利于氧气和污水的交换，进一步提高水质净化能力。

（4）在填料块的内部空心中设置挡水板，减小了横向水流对内部空心的填料块侧面内外的冲刷，提高了填料块的使用寿命。

实现本实用新型第二发明目的采用的技术方案是：一种人工湿地用组合填料，包括：一组填料块和放置一组填料块的填料放置筐，所述的填料块为以上技术方案中所述的填料块结构；所述的填料放置筐为敞口的正方体或长方体结构，填料放置筐的底面和四个侧面为网状结构，填料放置筐的网状结构的网孔尺寸小于所述填料块的尺寸；填料放置筐的内部尺寸与一组填料块的组合尺寸相对应。

以上技术方案的有益效果是：（1）将一组填料块放置入填料放置筐中进行组合，应用时将整个填料放置筐投入到湿地处理系统中应用，如果更换，可直接将整个填料放置筐提出水面，整体更换或更换某一部分，方便填料的集中管理；

（2）当更换填料放置筐中某一部分填料时，也只需将上层填料块逐层提起即可清理、更换新的填料块，不影响周边的填料块的放置，易于应用。

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的描述。

附图说明

附图1为本实用新型的填料块结构的正视图。

附图2为附图1的A向视图。

附图3为附图2的B-B向剖视图。

附图4为本实用新型的实施例2的结构示意图。

附图5为本实用新型的实施例3的结构示意图。

附图6为本实用新型的挡水板横截面为V型结构（实施例4）的示意图。

附图7为本实用新型的组合填料的示意图。

附图中，1为填料块、1-1为过水孔、1-2为挡水板、1-3为透水间隙、2为填料放置筐。

具体实施方式

如附图所示，本实施例的一种人工湿地用填料块结构，该填料块结构为：贯通的内部空心正方体或长方体结构，贯通的内部空心结构使得填料块质轻且成本低，并且增加了填料块的污水处理表面积；正方体或长方体结构的填料块结构，易于水平或垂直组合，方便应用。

填料块1的四个侧面均设有与内部空心连通的过水孔1-1，并且每个侧面的过水孔数量可设置为一组，多个过水孔比单个过水孔布水均匀。

填料块1的内部空心中，设置有与四个侧面平行的用于改变进入到填料块1中水的水流方向的挡水板1-2；挡水板1-2的高度≤填料块1的高度；挡水板1-2按设计距离固定支撑在填料块1内部空心中，构成污水由过水孔1-1经过挡水板1-2改变进入填料块1中心水流方向的挡水结构。

挡水板1-2可设置为以下几种结构：（1）挡水板1-2按污水流动路径的设计距离与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔1-1经过挡水板1-2的两端不同的流动路径距离改变进入填料块1中心水流方向的挡水结构（实施例1，如附图2所示）；

（2）挡水板1-2一端与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔1-1经过挡水板1-2的一端改变进入填料块1中心水流方向的挡水结构（实施例2，如附图4所示）；

（3）挡水板1-2中心与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔1-1经过挡水板1-2的两端改变进入填料块1中心水流方向的挡水结构（实施例3，如附图5所示）；

（4）挡水板1-2的横截面为V型结构（实施例4，如附图6所示）。

四个挡水板1-2相互之间设有供水流通过的透水间隙1-3，透水间隙1-3与过水孔1-1相结合，保证填料块内外污水的交替和混合，利于水处理。

实际设置中，填料块1整体（包括：挡水板1-2和填料块的侧面）的材质均相同，填料块材质的成分包括：硫铁矿粉、沸石粉、粘结剂（一般为水泥和/或天然可降解胶粘剂）、植物纤维（竹子或木屑）、活性炭粉、石灰石粉等按比例混合制成。

本实用新型的填料块在制备时，一般将：长、宽、高的尺寸范围设为100-1000mm，不同的尺寸，可适用于不同尺寸的人工湿地池体。填料块的侧面和挡水板的壁厚均为10-100mm。挡水板1-2之间的透水间隙1-3的尺寸为3.5-75mm。填料块上的一组透水孔数量一般为4-6个，一般设为两列，两列过水孔的列宽为40-400mm；每列2或3个过水孔，同一列的过水孔之间的间距为15-150mm，过水孔的直径为10-100mm，过水孔与填料块侧边的间距为20-200mm。

比如：制备小尺寸的正方体结构的填料块：长、宽、高为100mm，壁厚10mm；侧面分布6个过水孔，过水孔直径为10mm，6个过水孔分为两列，两列过水孔间距为40mm，每列中的过水孔之间的间距为15mm，过水孔分别与相近的正方体侧边距离为20mm。填料块内的挡水板为附图2的结构：挡水板的高度为100mm，挡水板总长40mm；挡水板与填料块侧面连接的固定支撑结构高100mm，长、宽都为10mm，挡水板的整体壁厚为10mm，且固定支撑结构将挡水板改变水流的部分分隔为长度比例为1:(1-4)的两个挡水端，当两个挡水端的比例不是1:1时，通过挡水板1-2两端的水流路径不同，不同的水流路径能够进一步促进氧气和污水混合，提高污染物的处理效率。

实际制造本实用新型的填料块时，可制作不同尺寸的填料块，较大尺寸的填料块可直接码放于人工湿地中进行应用，上下层无需垫碎石层及砂石层，且可实现均匀布水。当填料块尺寸较小时（比如以上尺寸的正方体填料块），为了方便使用，可设置为组合填料使用：选择一组以上技术方案中的填料块结构，放置于填料放置筐2中，方便集中管理填料。填料放置筐2为敞口的正方体或长方体结构，填料放置筐2的底面和四个侧面为网状结构，填料放置筐2的网状结构的网孔尺寸小于所述填料块1的尺寸；填料放置筐2的内部尺寸与一组填料块1的组合尺寸相对应，比如可选择长、宽、高都为100mm的正方体填料块，长度方向上排列10个，宽度方向上放置5-10个，高度方向上10个上下码放，放置在相应尺寸的填料放置筐2中，接着将填料放置筐2放入到人工湿地中应用；更换填料时，提起填料放置筐2，接着将需更换的填料一次垂直取出即可。

另外，填料块内部空心中，挡水板之间形成了中心孔，可在实际应用中，在最上层的填料块的挡水板的中心孔内种植挺水植物，将挺水植物扦插入中心孔内即可，植物分布均匀易于管理，也进一步完善了湿地生态系统。

Claims (7)

1.一种人工湿地用填料块结构，该填料块结构为：贯通的内部空心正方体或长方体结构，填料块的四个侧面均设有与内部空心连通的过水孔；

其特征在于，

所述的填料块（1）的内部空心中，设置有与四个侧面平行的用于改变进入到填料块中水的水流方向的挡水板（1-2）；挡水板（1-2）的高度≤填料块（1）的高度；

所述的挡水板（1-2）按设计距离固定支撑在填料块内部空心中，构成污水由过水孔（1-1）经过挡水板（1-2）改变进入填料块（1）中心水流方向的挡水结构：

所述的四个挡水板（1-2）相互之间设有供水流通过的透水间隙（1-3）。

2.根据权利要求1所述的一种人工湿地用填料块结构，其特征在于，所述的挡水板（1-2）按污水流动路径的设计距离与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔（1-1）经过挡水板（1-2）的两端不同的流动路径距离改变进入填料块（1）中心水流方向的挡水结构。

3.根据权利要求1所述的一种人工湿地用填料块结构，其特征在于，所述的挡水板（1-2）一端与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔（1-1）经过挡水板（1-2）的一端改变进入填料块（1）中心水流方向的挡水结构。

4.根据权利要求1所述的一种人工湿地用填料块结构，其特征在于，所述的挡水板（1-2）中心与填料块内部空心构成固定支撑，构成污水由过水孔（1-1）经过挡水板（1-2）的两端改变进入填料块（1）中心水流方向的挡水结构。

5.根据权利要求1所述的一种人工湿地用填料块结构，其特征在于，所述的挡水板（1-2）的横截面为V型结构。

6.根据权利要求1所述的一种人工湿地用填料块结构，其特征在于，所述的填料块（1）的四个侧面的过水孔（1-1）数量为一组。

7.一种人工湿地用组合填料，包括：一组填料块和放置一组填料块的填料放置筐，其特征在于，所述的填料块（1）为权利要求1-6中任一项权利要求所述的填料块结构；

所述的填料放置筐（2）为敞口的正方体或长方体结构，填料放置筐（2）的底面和四个侧面为网状结构，填料放置筐（2）的网状结构的网孔尺寸小于所述填料块（1）的尺寸；填料放置筐（2）的内部尺寸与一组填料块（1）的组合尺寸相对应。