一种潜流人工湿地模拟装置制造方法及图纸

一种潜流人工湿地模拟装置，包括储水池和人工湿地装置，储水池和人工湿地装置通过水管连接，在进入人工湿地装置后的水管上设置有孔，形成布水的多孔管，人工湿地装置的出水通过出水管排出，出水管后连接有软管。本实用新型专利技术不仅制作工艺简单，原材料造价较低，而且安装操作方便，实用性强；能够实现多种流态、多种形式组合、不同填料级配、不同植物组合的平行实验和比较实验设计。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污水的生态处理技术，具体地说是一种潜流人工湿地模拟装置。背景条件人工湿地是20世纪70年代末发展起来的一种污水处理技术，具有鲜明特色和优势，很快被世界各地所接受，正在得到越来越广泛的应用。人工湿地是一种人为设计能够实现自然湿地生态过程的污水处理系统，它充分利用湿地植物、土壤及其微生物来去除污水中的污染物，同其他自然处理系统一样，湿地处理系统能够带来额外的效益，具有净化效果好、工艺设备简单、运转维护管理方便、能耗低、系统配置可塑性强、对负荷变化适应性强、工程基建和运行费用低、出水具有一定的生物安全性、生态环境效益显著、可实现废水的资源化等特点，潜流人工湿地是目前国内外多被采用的一种人工湿地形式，潜流人工湿地系统一般由湿地主体、防渗层、布水装置和收水装置四部分组成，其中防渗层的设置可以有效地防止湿地中的污染物进入地下水。潜流湿地由种植植物的砾石床构成，污水在砾石床中流动过程中通过物理、化学和生物的作用得以净化，潜流湿地保温效果好，处理效果受气候、季节的影响较小，并且运行过程中管理得当可以有效的防止蚊蝇滋生和臭味产生，但投资比表流湿地要大的多。但目前实验模拟阶段所采用的模拟装置多为小型的立方体土建构筑物，且露天放置，建造麻烦，造价比较高，实验条件不易控制；也有采用圆柱体模拟装置，截面积较小，种植植物数量少，模拟效果难以放大；PVC材料或有机玻璃材料加工的实验装置也有采用，但形式比较单一，特别是污水的定量控制一般采用蠕动计量泵比较昂贵，影响了实验中平行设计和比较设计。
技术实现思路
本技术提供一种潜流人工湿地模拟装置，不仅制作工艺简单，原材料造价较低，而且安装操作方便，实用性强；能够实现多种流态、多种形式组合、不同填料级配、不同植物组合的平行实验和比较实验设计；能够提供简单便宜的进水流量控制，在不施加额外动力的情况下实现污水进湿地的预处理。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下一种潜流人工湿地模拟装置，包括储水池和人工湿地装置，储水池和人工湿地装置通过水管连接，在进入人工湿地装置后的水管上设置有孔，形成布水的多孔管，人工湿地装置的出水通过出水管排出，出水管后连接有软管。所述人工湿地装置为一个或一个以上的单元组成；每个单元可为水平潜流形式或垂直流形式，即其为水平潜流湿地装置或垂直流湿地装置；当人工湿地装置为一个以上的单元组成时，其中水平潜流形式与垂直流形式可以采用并联方式和/或串联方式运行实验；所述人工湿地装置为水平潜流湿地装置时，布水的多孔管位于水平潜流湿地装置的前部；所述人工湿地装置为垂直流湿地装置时，布水的多孔管均匀分布于垂直流湿地装置的表面；当所述人工湿地装置的单元为垂直流湿地装置时，其上设置采样管，采样管的一端与插入湿地装置中，另一端与一软管相连，采样管为一根以上，它们在湿地装置中沿水的流向上均匀分布，其插入深度可以相同，也可以不同；当所述人工湿地装置的单元为水平潜流湿地装置时，其上设置采样管，采样管的一端与插入湿地装置中，另一端与一软管相连，采样管为一根以上；它们在湿地装置中沿水的流向上和/或垂直于水流向的截面上均匀分布，其插入深度可以相同，也可以不同；上述采样管可以设置不同深度和不同位置，采用有机玻璃管与胶皮软管相连即可实现。人工湿地装置采用便宜的PVC板焊接而成，当其为一个以上的单元组成时，可采用2-3个单元共壁焊接；模拟装置中的管路连接采用塑料软管或PVC软管连接；在所述储水池和人工湿地装置的连接水管上设置有自吸泵和流量计，在自吸泵超过设计流量的部分、在泵出水口处设置有三通回流管通至储水池中，同时起到微曝气调节的作用；所述自吸泵的开关与微电脑的时控端口相连，利用微电脑时控开关自动控制自吸泵的启闭，一个运行周期内可以设置6-12次的启闭，提高运行方式的灵活性和管理简易性；所述出水管为一个以上，它们在出水端面的中线上、由下至上(通常为均匀或等间距)排布；出水管上设置有阀门，阀门控制不同高度的出水口设定不同的出水点深度，与出水口相连的软管能够通过调整高度进而决定湿地内的水位。本技术具有如下优点1.可以实现不同水流形式(水平潜流和垂直流)的实验，可以采用不同的进出水方式，可以进行不同填料与植物组合的比较，可以实现主体装置之间的并联和串联实验，能够实现不同形式湿地的串联组合研究；能够实现多种流态、多种形式组合、不同填料级配、不同植物组合的平行实验和比较实验设计。2.能够提供简单便宜的进水流量控制，在不施加额外动力的情况下能够实现污水进入湿地前的有效预处理，并且为污水进行一定程度的充氧，通过简单廉价的方式实现定量控制进水，实现不同水力负荷的效果比较。能够实现运行方式的自动控制和不同干湿周期比的研究。3.通过采样管在水流方向和垂直于水流方向的布设，可以了解湿地内部污染物去除的动态变化和污染物的时空变化，同时也可以了解湿地内部溶解氧和氧化还原电位的变化情况。4.原材料来源广泛，制作工艺简单，易操作、易安装、节省人力、物力、财力。总之，本技术采用便宜的原材料，简单的制作安装工艺，省时省力的运行方式，实现多种实验研究目的，实用性很强。附图说明图1为本技术潜流人工湿地模拟装置流程图；图2为图1中主体装置的结构示意图；图3为图1中穿孔布水管结构示意图；图4为图1中采样管的布设示意图。具体实施方式一种潜流人工湿地模拟装置主要由储水装置、水量控制装置、布水装置、湿地主体装置、运行控制装置、湿地内部采样装置等组成。储水装置采用一定体积的水桶，水桶口设一100目塑料网用以去除污水中的悬浮物；水量控制装置有小流量自吸泵和流量计组成，由于小流量的自吸泵的流量往往远远大于实验中的设计流量，所以在泵出口处设三通供多余流量回流，回流污水对储水桶中的污水起倒一定的微曝调节的作用，有助于污水在储水桶中进行有效的预处理；布水装置采用穿孔塑料管，也可以采用鱼缸供氧用的多孔出气管代替；湿地的主体装置为无盖立方体，采用PVC板焊接而成，设多个单元，可供平行(并联)和组合(串联)等，为了省料可以多个单元共壁焊接，出水口设在主体装置的末端，自下而上间隔一定距离设多个出水口；装置之间的连接采用塑料管或PVC管。运行控制装置采用微电脑时控开关，与泵相连，通过时间设定自动启闭水泵；取样装置有有机玻璃管和乳胶软管组成，有机玻璃管在装填填料的时候在不同深度不同位置预埋，较长的乳胶软管与之相连，采样时借助吸耳球抽吸和然后形成的虹吸作用就可以将装置内部的水样采到。具体结构实例如下如图1-图4所示，污水经过100目筛网2过滤后进入储水池1中，经过自吸泵3的提升将污水打入湿地装置6内，流量依靠流量计5调节，超过的流量回流至储水池1中，自吸泵的工作方式由微电脑时控开关4调节，湿地装置的进水采用多孔管7布水，不同流型的湿地装置，多孔布水管的设置也略有差别，水平潜流湿地装置12采用前部布水方式，垂直流湿地装置13布水管在表面均匀分布，湿地装置的出水通过出水管8排出，出水管通过阀门10与软管11相连，出水管8可以控制出水点深度，而通过调节软管11的高度可以达到调节湿地装置6内的水位的作用。采样管9与软管11相连布设在湿地装置内的不同位置和不同深度。湿地装置6设多个单元，其中水平潜流形式12与垂直流形式13可以采用并联方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种潜流人工湿地模拟装置，其特征在于：包括储水池（１）和人工湿地装置（６），储水池（１）和人工湿地装置（６）通过水管连接，在进入人工湿地装置（６）后的水管上设置有孔，形成布水的多孔管（７），人工湿地装置（６）的出水通过出水管（８）排出，出水管（８）后连接有软管（１１）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李培军，尹炜，张春桂，可欣，张利红，台培东，张海荣，许华夏，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]