用于优化人工湿地结构的实验系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于优化人工湿地结构的实验系统，包括提水泵、跌水台、布水池、一组人工湿地、清水集水槽以及清水池；提水泵的进水口与待处理水源连通、出水口位于跌水台的顶部；布水池敞口、且位于跌水台的底端；布水池经具有阀门的第一管道分别与人工湿地的进水口连通；人工湿地的出水口分别经具有阀门的第二管道与清水集水槽的进水口连通；清水集水槽的出水口与清水池连通；人工湿地的类型至少包括水耕植物型、水平潜流型、垂直流型之中的两种。本实用新型专利技术兼容多种类型的人工湿地，便于处理不同水质情况的水体。

An experimental system for optimizing constructed wetland structure

The utility model relates to an experimental system for optimizing the structure of artificial wetland, including pump, drop table, cloth pool, a group of artificial wetlands, water collecting tank and clean water tank; a water inlet of the water pump to be provided and connected, the top outlet located in the treatment of water drop Taiwan; pond exposure, and at the water table at the bottom of a pond; through the first valve and the water inlet pipe is respectively communicated with the inlet and the outlet of artificial wetland; wetland respectively by the second pipeline with a valve and the water collecting tank communicated with the water outlet and a water collecting tank; clean water tank is communicated; the types of artificial wetlands include at least two hydroponic plants, horizontal subsurface flow, vertical flow. The utility model is compatible with various types of artificial wetlands to facilitate the treatment of water bodies with different water conditions.

【技术实现步骤摘要】
用于优化人工湿地结构的实验系统
本技术涉及一种用于优化人工湿地结构的实验系统，属于环境保护工程

技术介绍
据专利技术人了解，本单位某处试验基地建立时间较早，周边市政配套工程缺乏，基地内排水自成体系。该试验基地内雨水管网基本完善，但没有污水管网，基地内产生的生活污水经化粪池简单处理后直接排入基地雨水管网，基地中试验产生的少量废水也排入基地雨水管网。由于基地工作人员数量持续增加、科研活动日益频繁，导致污水排放量增加，试验基地内某湖和某河水质逐年恶化，呈现明显的水体富营养化。经环境监测中心监测，该湖泊、河流的水质主要为氮、磷及石油类超标，为Ⅴ类水。目前，该试验基地后续将增加建设更多的试验场地，对试验用水的需求将大幅增加，现有从自来水管网获取的水源，其水压和水量将难以满足基地发展的需要。结合以上两方面现状，亟需既能净化湖泊河流，提高其水质，又能产出供试验用清水的技术手段。经检索发现，申请号CN201210043692.9，申请公布号CN102583759A，名称《梯级复合流人工湿地系统及其污水生态净化方法》的中国专利技术专利申请，其中，梯级复合流人工湿地系统由梯级复合流人工湿地基本单元以单独或组合的形式组成；梯级复合流人工湿地基本单元为中轴对称，包括呈梯级状依次衔接的截流坝、一级湿地、二级湿地、过渡带湿地和自然湿地。申请号CN201520677500.9，授权公告号CN205088002U，名称《跌水辐流式表流人工湿地》的中国技术专利，包括由环形隔墙构成且底部与进水管连通的进水区，自内向外依次间隔设置于进水区外侧、且由环形隔墙分隔呈年轮状分布的跌水单元，进水区、跌水单元的环形隔墙自内向外高度依次降低使湿地整体呈锥形；处于高位的进水区、跌水单元外侧的环形隔墙上开设有跌水孔通向与其相邻且处于低位的跌水单元，位于最外侧的跌水单元外侧间隔设有出水管；在进水区内设有固定化EM菌填料层。然而，以上述专利为代表的现有技术中，并未考虑到如何对人工湿地结构进行优化，使之在针对不同水质的水体时，能采用恰当的结构使处理效果最优化。
技术实现思路
本技术目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种用于优化人工湿地结构的实验系统，兼容多种类型的人工湿地，能进行人工湿地结构的优化研究。为了达到以上目的，本技术的技术方案如下：用于优化人工湿地结构的实验系统，包括提水泵，其特征是，还包括跌水台、布水池、一组人工湿地、清水集水槽以及清水池；所述提水泵的进水口与待处理水源连通、出水口位于跌水台的顶部；所述布水池敞口、且位于跌水台的底端；所述布水池经具有阀门的第一管道分别与人工湿地的进水口连通；所述人工湿地的出水口分别经具有阀门的第二管道与清水集水槽的进水口连通；所述清水集水槽的出水口与清水池连通；布水池所处高度>人工湿地所处高度>清水集水槽所处高度>清水池所处高度；所述人工湿地的类型至少包括水耕植物型、水平潜流型、垂直流型之中的两种。本技术还可以采用以下优选方案：优选地，所述跌水台包括跌水池和多级连续的台阶；所述跌水池位于跌水台的顶部，所述提水泵的出水口位于跌水池内；位于跌水台顶端的台阶具有承接跌水池溢出水体的斜坡，所述斜坡的高端靠近跌水池、低端靠近下一级台阶；位于跌水台底端的台阶与布水池相连，且该台阶的阶面高于或平齐于布水池的敞口外边缘。优选地，所述人工湿地的类型包括水耕植物型和水平潜流型，或者包括水耕植物型和垂直流型，或者包括水耕植物型、水平潜流型和垂直流型；其中，对于类型为水耕植物型的人工湿地，该人工湿地包括至少一个呈长方体且敞口的池体，所述池体由隔水的底部和四面隔水的侧壁围成；所述池体的具有进水口的一端为进水端、具有出水口的另一端为出水端；所述池体内设有与池内水流方向垂直的至少两道透水墙，其中，有一道透水墙靠近池体进水端、并与池体进水端之间形成进水分布区，还有一道透水墙靠近池体出水端、并与池体出水端之间形成出水分布区，这两道透水墙之间的池体区域为湿地处理区，所述湿地处理区内设有水耕植物；所述池体底部具有坡度，且进水端位于高端，出水端位于低端。更优选地，所述透水墙由透水砖砌成，或者，所述透水墙为砖砌花墙；所述水耕植物包括空心菜、水芹菜、美人蕉。优选地，所述人工湿地的类型包括水耕植物型和水平潜流型，或者包括水平潜流型和垂直流型，或者包括水耕植物型、水平潜流型和垂直流型；其中，对于类型为水平潜流型的人工湿地，该人工湿地包括至少一个呈长方体且敞口的池体，所述池体由隔水的底部和四面隔水的侧壁围成；所述池体的具有进水口的一端为进水端、具有出水口的另一端为出水端；所述池体内在靠近池体出水端处设有透水墙，所述透水墙与池体出水端之间形成出水分布区；所述池体内在靠近池体进水端处设有隔水墙，所述隔水墙与池体进水端之间形成进水分布区；所述进水分布区内充填有透水填料、并设有穿孔水管，所述穿孔水管位于透水填料的上方，所述穿孔水管与池体进水口连通；所述隔水墙底部设有过水孔；所述透水墙与隔水墙之间的池体区域为湿地处理区，所述湿地处理区内从下至上依次设有支撑层、基质层以及耕植土层，所述支撑层由透水填料构成，所述基质层的填料至少包括卵石、蛭石、钢渣、陶粒之一，所述耕植土层栽种有土耕植物；所述池体底部具有坡度，且进水端位于高端，出水端位于低端。更优选地，所述透水墙由透水砖砌成，或者，所述透水墙为砖砌花墙；所述支撑层、基质层、耕植土层分别有至少一层，且基质层总厚度>支撑层总厚度>耕植土层总厚度；所述湿地处理区内还设有一组纵向或横向布置的采样管，当采样管纵向布置时，所述采样管一端与池体底部相接、另一端露出耕植土层，当采样管横向布置时，所述采样管一端位于支撑层或基质层或耕植土层内、另一端穿过池体侧壁并露出；所述土耕植物包括芦苇、香蒲、美人蕉。优选地，所述人工湿地的类型包括水耕植物型和垂直流型，或者包括水平潜流型和垂直流型，或者包括水耕植物型、水平潜流型和垂直流型；其中，对于类型为垂直流型的人工湿地，该人工湿地包括至少一个呈长方体且敞口的池体，所述池体由隔水的底部和四面隔水的侧壁围成；所述池体的具有进水口的一端为进水端、具有出水口的另一端为出水端；所述池体内在靠近池体出水端处设有第一隔水墙，所述第一隔水墙与池体出水端之间形成出水分布区；所述池体内在靠近池体进水端处设有第二隔水墙，所述第二隔水墙与池体进水端之间形成进水分布区；所述第一、第二隔水墙之间还设有第三隔水墙，所述第二、第三隔水墙之间的池体区域为湿地进水处理区，所述第一、第三隔水墙之间的池体区域为湿地出水处理区；所述湿地进水处理区、湿地出水处理区内从下至上分别依次设有支撑层、基质层以及耕植土层，所述支撑层由透水填料构成，所述基质层的填料至少包括卵石、蛭石、钢渣、陶粒之一，所述耕植土层栽种有土耕植物；所述进水分布区设有一端与池体进水口连通的第一穿孔水管，所述第一穿孔水管的另一端位于湿地进水处理区耕植土层的上方；所述第三隔水墙的下部或底部贯穿有第二穿孔水管，所述第二穿孔水管的一端位于湿地进水处理区内靠近第二隔水墙处、另一端位于湿地出水处理区内靠近第一隔水墙处；所述湿地出水处理区的基质层上部还设有第三穿孔水管，所述第三穿孔水管本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于优化人工湿地结构的实验系统，包括提水泵，其特征是，还包括跌水台、布水池、一组人工湿地、清水集水槽以及清水池；所述提水泵的进水口与待处理水源连通、出水口位于跌水台的顶部；所述布水池敞口、且位于跌水台的底端；所述布水池经具有阀门的第一管道分别与人工湿地的进水口连通；所述人工湿地的出水口分别经具有阀门的第二管道与清水集水槽的进水口连通；所述清水集水槽的出水口与清水池连通；布水池所处高度>人工湿地所处高度>清水集水槽所处高度>清水池所处高度；所述人工湿地的类型至少包括水耕植物型、水平潜流型、垂直流型之中的两种。

【技术特征摘要】
1.用于优化人工湿地结构的实验系统，包括提水泵，其特征是，还包括跌水台、布水池、一组人工湿地、清水集水槽以及清水池；所述提水泵的进水口与待处理水源连通、出水口位于跌水台的顶部；所述布水池敞口、且位于跌水台的底端；所述布水池经具有阀门的第一管道分别与人工湿地的进水口连通；所述人工湿地的出水口分别经具有阀门的第二管道与清水集水槽的进水口连通；所述清水集水槽的出水口与清水池连通；布水池所处高度>人工湿地所处高度>清水集水槽所处高度>清水池所处高度；所述人工湿地的类型至少包括水耕植物型、水平潜流型、垂直流型之中的两种。2.根据权利要求1所述用于优化人工湿地结构的实验系统，其特征是，所述跌水台包括跌水池和多级连续的台阶；所述跌水池位于跌水台的顶部，所述提水泵的出水口位于跌水池内；位于跌水台顶端的台阶具有承接跌水池溢出水体的斜坡，所述斜坡的高端靠近跌水池、低端靠近下一级台阶；位于跌水台底端的台阶与布水池相连，且该台阶的阶面高于或平齐于布水池的敞口外边缘。3.根据权利要求1所述用于优化人工湿地结构的实验系统，其特征是，所述人工湿地的类型包括水耕植物型和水平潜流型，或者包括水耕植物型和垂直流型，或者包括水耕植物型、水平潜流型和垂直流型；其中，对于类型为水耕植物型的人工湿地，该人工湿地包括至少一个呈长方体且敞口的池体，所述池体由隔水的底部和四面隔水的侧壁围成；所述池体的具有进水口的一端为进水端、具有出水口的另一端为出水端；所述池体内设有与池内水流方向垂直的至少两道透水墙，其中，有一道透水墙靠近池体进水端、并与池体进水端之间形成进水分布区，还有一道透水墙靠近池体出水端、并与池体出水端之间形成出水分布区，这两道透水墙之间的池体区域为湿地处理区，所述湿地处理区内设有水耕植物；所述池体底部具有坡度，且进水端位于高端，出水端位于低端。4.根据权利要求3所述用于优化人工湿地结构的实验系统，其特征是，所述透水墙由透水砖砌成，或者，所述透水墙为砖砌花墙；所述水耕植物包括空心菜、水芹菜、美人蕉。5.根据权利要求1所述用于优化人工湿地结构的实验系统，其特征是，所述人工湿地的类型包括水耕植物型和水平潜流型，或者包括水平潜流型和垂直流型，或者包括水耕植物型、水平潜流型和垂直流型；其中，对于类型为水平潜流型的人工湿地，该人工湿地包括至少一个呈长方体且敞口的池体，所述池体由隔水的底部和四面隔水的侧壁围成；所述池体的具有进水口的一端为进水端、具有出水口的另一端为出水端；所述池体内在靠近池体出水端处设有透水墙，所述透水墙与池体出水端之间形成出水分布区；所述池体内在靠近池体进水端处设有隔水墙，所述隔水墙与池体进水端之间形成进水分布区；所述进水分布区内充填有透水填料、并设有穿孔水管，所述穿孔水管位于透水填料的上方，所述穿孔水管与池体进水口连通；所述隔水墙底部设有过水孔；所述透水墙与隔水墙之间的池体区域为湿地处理区，所述湿地处理区内从下至上依次设有支撑层、基质层以及耕植土层，所述支撑层由透水填料构成，所述基质层的填料至少包括卵石、蛭石、钢渣、陶粒之一，所述耕植土层栽种有土耕植物；所述池体底部具有坡度，且进水端位于高端，出水端位于低端。6.根据权利要求5所述用于优化人工湿地结构的实验系统，其特征是，所述透水墙由透水砖砌成，或者，所述透水墙为砖砌花墙；所述支撑层、基质层、耕植土层分别有至少一层，且基质层总厚度>支撑层总厚度>耕植土层总厚度；所述湿地处理区内还设有一组纵向或横向布置的采样管，当采样管纵向布置时，所述采样管一端与池体底部相接、另一端露出耕植土层，当采样管横向布置时，所述采样管一端位于支撑层或基质层或耕植土层内、另一端穿过池体侧壁并露出；所述土耕植物包括芦苇、香蒲、美人蕉。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆海明，孙金华，朱乾德，邹鹰，
申请(专利权)人：水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院，
类型：新型
国别省市：江苏,32