[實(shí)用新型]強(qiáng)復(fù)氧潮汐流人工濕地

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020256970.5
• 申請(qǐng)日: 2010-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201834809U
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史曉燕;方紅亞;鄒新;陳宏文;陳建勇;劉足根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西省環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C02F3/32
• 分類號(hào): C02F3/32;C02F3/34
• 代理公司: 江西省專利事務(wù)所 36100
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及人工濕地，特別是強(qiáng)復(fù)氧潮汐流人工濕地。屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

潮汐流人工濕地是近幾年提出的一種人工濕地類型。在潮汐流人工濕地中，對(duì)濕地床體交替進(jìn)行充滿污水和排干操作。在污水流入床體的過(guò)程中，床體中的空氣逐漸被擠出和消耗，床體基質(zhì)逐漸被淹沒(méi)。當(dāng)污水完全充滿床體后就進(jìn)行排水，通過(guò)交替的進(jìn)水和空氣運(yùn)動(dòng)，氧的傳輸速率和消耗量大大提高，極大的提高了反應(yīng)床的處理效果，伯明翰大學(xué)最新研究成果表明，當(dāng)水被排除反應(yīng)床，有機(jī)污染物留在基質(zhì)內(nèi)時(shí)是氧消耗量最大的時(shí)刻。另外，潮汐流人工濕地系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中能使介質(zhì)和污水有最大限度的充分接觸，提高了濕地系統(tǒng)利用率，同時(shí)也克服了垂直流濕地布水不均的問(wèn)題(Sun等，1998；Sun等，1999)。但是，現(xiàn)有的人工濕地運(yùn)行一段時(shí)間后床體可能會(huì)被大量微生物所堵塞，限制了水和空氣在床體內(nèi)的流動(dòng)，降低了處理效果。后期進(jìn)水與基質(zhì)接觸時(shí)間短暫，影響出水效果。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便的強(qiáng)復(fù)氧潮汐流人工濕地。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種強(qiáng)復(fù)氧潮汐流人工濕地，包括基質(zhì)、濕地植物、布集水管、濕地呼吸器和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。通過(guò)模擬潮汐流控制進(jìn)水、反應(yīng)、排水、閑置，實(shí)現(xiàn)污水凈化。

所述基質(zhì)為由三層，從下往上為粗-中-細(xì)的粒徑級(jí)配，基質(zhì)總厚度為0.8-1.2m，基質(zhì)可以是細(xì)沙、粗砂、礫石、卵石、碎石、沸石、陶粒、碎瓦片、灰渣、高爐渣、鋼渣中的一種或幾種，基質(zhì)種類不固定，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件確定。基質(zhì)上部還設(shè)有溢流槽，根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件確定。進(jìn)一步的方案是，基質(zhì)厚度為0.8m，從下往上分別為大礫石、小礫石、粗砂組成，大礫石厚度0.25m，粒徑為50-60mm，小礫石厚度0.4，粒徑為20-30mm，粗砂層厚度0.15，粒徑為10-15mm。

所述濕地植物為根系發(fā)達(dá)、適合當(dāng)?shù)貧夂虻闹参铩Ｉ鲜鰸竦刂参锟蔀橄铝兄参锏囊环N和幾種：美人蕉，蘆葦，茭白，香蒲，水蔥，再力花、黃花鳶尾。植物種植于基地內(nèi)，采用密植的方式種植。

所述濕地呼吸器由土字型管材組成，兩橫管上開(kāi)滿小孔，分別置于基質(zhì)的不同深度內(nèi)，豎管與兩橫管的中部聯(lián)通，豎管上端開(kāi)口高出基質(zhì)，暴露在空氣中。

所述進(jìn)出水系統(tǒng)集成于一體。共用一套水管網(wǎng)，管網(wǎng)位于池底基質(zhì)內(nèi)，管網(wǎng)由一橫管和豎管連接而成，豎管與進(jìn)水管和出水管相連，水管材質(zhì)為PVC管，管上鉆有小孔，進(jìn)水出水閥關(guān)閉，排水時(shí)進(jìn)水閥關(guān)閉。自動(dòng)控制系統(tǒng)包括電磁閥、PLC可編程控制器、液位計(jì)、時(shí)間繼電器。

所述自動(dòng)控制系統(tǒng)由電磁閥、PLC可編程控制器、液位計(jì)、時(shí)間繼電器組成。電磁閥裝在進(jìn)出水管上，用于控制進(jìn)出水，并且與可編程控制器相連；液位計(jì)位于溢流槽中，用于控制基質(zhì)中水位，并且與可編程控制器相連；時(shí)間繼電器與可編程控制器相連，用于控制時(shí)間；可編程控制器是負(fù)責(zé)接收信號(hào)，并且判斷后發(fā)出指令，控制過(guò)程通過(guò)可編程控制器實(shí)現(xiàn)，周期開(kāi)始時(shí)，排水電磁閥關(guān)閉，進(jìn)水電磁閥打開(kāi)，當(dāng)達(dá)到指定液位后，液位計(jì)將接收到的信號(hào)傳給控制器，控制器關(guān)閉進(jìn)水閥，打開(kāi)時(shí)間繼電器，進(jìn)入反應(yīng)期，反應(yīng)期通過(guò)時(shí)間繼電器設(shè)置反應(yīng)時(shí)間，經(jīng)過(guò)設(shè)定反應(yīng)時(shí)間后，控制器打開(kāi)排水電磁閥，進(jìn)入排水階段，水排完后自動(dòng)進(jìn)入閑置期，閑置期通過(guò)時(shí)間繼電器控制閑置時(shí)間，閑置結(jié)束關(guān)閉排水電磁閥。

本實(shí)用新型的潮汐流操作方式通過(guò)污水漲落、反應(yīng)和床體閑置四階段實(shí)現(xiàn)，各階段時(shí)間可控制。運(yùn)行周期開(kāi)始時(shí)，通過(guò)布水系統(tǒng)將污水均勻的分布在基質(zhì)層組成的人工濕地?cái)嗝妫鬯傻撞肯蛏狭鲃?dòng)，此時(shí)基質(zhì)層落干，基質(zhì)層中的空隙間充滿空氣，水流在基質(zhì)孔道內(nèi)呈非滿流狀態(tài)，污水與空氣充分接觸，并與微生物、基質(zhì)和植物根系作用，污水不斷流入，基質(zhì)層內(nèi)自由水面形成，并逐漸抬升，在自由水面以下的水繼續(xù)與微生物、基質(zhì)和植物根系作用；當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)水位時(shí)，進(jìn)水停止，系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)階段，水與微生物、基質(zhì)和植物根系繼續(xù)作用；當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)反應(yīng)時(shí)間后，系統(tǒng)進(jìn)入排水階段，隨著水位的下降，基質(zhì)空隙間重新充滿空氣，水從底部排出；當(dāng)水排完后自動(dòng)進(jìn)入閑置期，微生物和植物進(jìn)入自身的代謝反應(yīng)，周期結(jié)束。

本實(shí)用新型由濕地植物、基質(zhì)、布集水管、濕地呼吸器和自動(dòng)控制系統(tǒng)組成。通過(guò)模擬潮汐流控制進(jìn)水、反應(yīng)、排水、閑置，實(shí)現(xiàn)污水凈化，通過(guò)濕地呼吸器增強(qiáng)了人工濕地的復(fù)氧能力和復(fù)氧深度，大大提高了氨氮的處理效率，集水、布水系統(tǒng)簡(jiǎn)單，降低人工濕地系統(tǒng)造價(jià)，并且全過(guò)程全自動(dòng)控制，操作管理十分簡(jiǎn)單。

附圖說(shuō)明

附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式