挡板折流式垂直流人工湿地制造技术

本实用新型专利技术公开了一种挡板折流式垂直流人工湿地，包括基质床体、设在基质床体一侧上端的进水管以及设在基质床体另一侧下端的出水管，基质床体上种植有水生植物，所述基质床体包括由进水端至出水端水平依次设置的鹅卵石层、轻质陶粒层以及石英砂层，每层基质之间分别用竖直挡板间隔开，其中鹅卵石层和轻质陶粒层均为两层，石英砂层为一层，两层鹅卵石层之间的挡板上端密封，下端开口，鹅卵石层与轻质陶粒层之间的挡板上端开口，下端密封，两层轻质陶粒层之间的挡板上端密封，下端开口，轻质陶粒层与石英砂层之间的挡板上端开口，下端密封。本实用新型专利技术提高了垂直流人工湿地的处理效果，减少堵塞，并省去垂直流人工湿地预处理工艺。

【技术实现步骤摘要】
挡板折流式垂直流人工湿地
本技术涉及一种用于水质净化的垂直流人工湿地，具体涉及一种挡板折流式垂直流人工湿地。
技术介绍
水资源短缺是面临的首要生态环境危机，特别是水质型水资源短缺，严重威胁着人类健康、生态环境安全和社会经济的可持续发展。水质净化的方法很多，包括物理方法、化学方法和生物方法等方法，生物方法由于处理成本低、净化效果好以及可以降低二次污染，因此应用最为广泛。生物净化水质的方法主要包括活性污泥法、生物膜法、生态修复法；其中，生态修复工程技术包括人工湿地、生态浮床、水底森林和生态护坡等等，基于技术成熟度、使用广泛度和管理难度等考虑，人工湿地是目前使用最广泛、管理最简单、技术成熟度最高的技术，其基本原理是：利用植物、微生物和基质三者联合作用，结合了物理的、化学的和生物的过程，达到水质净化的多重目的。人工湿地主要包括表面流人工湿地、潜流人工湿地和垂直流人工湿地，表面流人工湿地结构最简单、管理方便，但是水质净化效果偏低、停留时间较长、容易散发出臭味；潜流人工湿地净化效果较好、保温效果好、卫生条件也较好，但是容易堵塞，使用寿命较短；垂直流人工湿地无短流、净化效果最好，特别是脱氮效果，而被广泛关注，但是容易出现堵塞，此外，为了提高垂直流人工湿地的净化效果，往往需要进行预处理，比如通过调节池、沉淀池、曝气池等手段对污水中的SS、COD、BOD等污物进行处理，从而降低进入人工湿地系统的SS、有机物，减少基质表面生物膜的增殖速度，但是整个过程还需要管道、水泵等设施的投资，无疑增加了运行管理费用以及运行成本。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供一种挡板折流式垂直流人工湿地，提高垂直流人工湿地的处理效果，减少堵塞，并省去垂直流人工湿地预处理工艺，提高垂直流人工湿地的使用寿命，降低运行管理费用。为实现上述目的，一种挡板折流式垂直流人工湿地，包括基质床体、设在基质床体一侧上端的进水管以及设在基质床体另一侧下端的出水管，基质床体上种植有水生植物，所述基质床体包括由进水端至出水端水平依次设置的鹅卵石层、轻质陶粒层以及石英砂层，每层基质之间分别用竖直挡板间隔开，其中鹅卵石层和轻质陶粒层均为两层，石英砂层为一层，两层鹅卵石层之间的挡板上端密封，下端开口，鹅卵石层与轻质陶粒层之间的挡板上端开口，下端密封，两层轻质陶粒层之间的挡板上端密封，下端开口，轻质陶粒层与石英砂层之间的挡板上端开口，下端密封。将垂直流人工湿地用垂直挡板分隔成五个区域，最前端的两个预处理区域填充孔隙率很大的鹅卵石、中间两个区域采用孔隙率较大的陶粒、最后端区域采用孔隙率最低的石英砂，由于进水区域内SS和有机物浓度较大，为了防止堵塞和保护后续净化区域，前两个区域选择了孔隙率很大的鹅卵石作为垂直流人工湿地的基质，鹅卵石表面可以作为沉积面和机械截留区域，鹅卵石表面也能形成较少的生物膜进行生物氧化，污水从顶部进入，经过鹅卵石层的下向流和上向流后得到了初步净化，污水中的SS和有机物有效减少，且由于鹅卵石层孔隙较大，因此不容易堵塞；中间区域为高效净化区，本层基质采用孔隙率一般、表面粗糙和比表面积巨大的轻质陶粒，经过预处理区域内预处理后，污水中的SS、有机物浓度较低，水体中的溶解氧较高，经过预处理的污水从高效净化区域顶部进入，再经过轻质陶粒层的上向流和下向流后，进入深度过滤区域，高效净化区域利用陶粒表面微生物膜的新陈代谢作用和水生植物新陈代谢作用，去除水体中的有机物、氨氮和总磷以及各类有毒有害物质；出水端的区域为深度过滤区域，深度过滤区域选择的基质为孔隙率较小的石英砂，经过高效净化区域内深度处理后，污水中中的有机物、氨氮和总磷以及各类有毒有害物质均达到了一个较低的水平，出水中有少量的SS、有机物、氨氮和总磷以及各类有毒有害物质再次在深度过滤区域进一步净化，使出水水质满足排放标准或再生水水质标准。进一步的，所述两层鹅卵石层的底部设有穿孔管布气装置，所述穿孔管布气装置与设在人工湿地外端的风机通过管路相连。为了提高该区域内截留的SS和有机物的自我净化，通过在预处理区域增设穿孔管布气装置进行强制曝气，第一，对污水进行预曝气，提高进入高效净化区域的水体溶解氧，防止高效净化区域内水体溶解氧不足；第二，通过鼓风曝气，强化了预处理区域的氧化分解作用，减少了鹅卵石表面生物膜和有机物过量沉积；第三，强化水生植物根系的呼吸作用，提高水生植物的生长作用，所以预处理区域可以对水质起到预曝气、预氧化、预过滤和预沉淀等多个作用，为后续净化提供良好的水质环境，为后续微生物的增殖提供保护。优选的，所述鹅卵石层中鹅卵石的粒径为20mm～45mm。优选的，所述轻质陶粒层中陶粒的粒径为5mm～20mm。优选的，所述石英砂层中石英砂的粒径为0.5-1mm。进一步的，出水管端设有调节出水流大小的控制阀门。控制阀用于调节基质床体中水位，由于基质床体上种植有供微生物附着及增加景观的水生植物，外界气温较高时，湿地溢流出水，结合湿地植物湿地表层可形成水域生态景观，外界气温较低时使基质床体的水位处于不同高度，以适应季节变化。本技术通过挡板折流式垂直流人工湿地三级处理工艺过程，优化了垂直流人工湿地的空间布置，减少了占地面积；选择孔隙大小合适的人工基质，并栽培生长旺盛的水生植物，经过预处理区域、高效净化区域和深度过滤区域对污水进行处理，提高了污水处理效果，出水水质情况良好；经过预处理区域的强制曝气，有效地防止了人工湿地的堵塞；提高了系统生态环境效果，改善基质内溶解氧浓度，防止基质的板结。附图说明图1为本技术结构示意图；图中：1、进水管，2、出水管，3、穿孔管布气装置，4、风机，5、石英砂层，6、轻质陶粒层，7、鹅卵石层，8、水生植物，9、挡板。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步说明。如图1所示，一种挡板折流式垂直流人工湿地，包括基质床体、设在基质床体一侧上端的进水管1以及设在基质床体另一侧下端的出水管2，基质床体上种植有水生植物8，所述基质床体包括由进水端至出水端水平依次设置的鹅卵石层7、轻质陶粒层6以及石英砂层5，每层基质之间分别用竖直挡板9间隔开，其中鹅卵石层7和轻质陶粒层6均为两层，石英砂层为5一层，两层鹅卵石层7之间的挡板上端密封，下端开口，鹅卵石层7与轻质陶粒层6之间的挡板上端开口，下端密封，两层轻质陶粒层6之间的挡板上端密封，下端开口，轻质陶粒层6与石英砂层5之间的挡板上端开口，下端密封。将垂直流人工湿地用垂直挡板分隔成五个区域，最前端的两个预处理区域填充孔隙率很大的鹅卵石、中间两个区域采用孔隙率较大的陶粒、最后端区域采用孔隙率最低的石英砂，由于进水区域内SS和有机物浓度较大，为了防止堵塞和保护后续净化区域，前两个区域选择了孔隙率很大的鹅卵石作为垂直流人工湿地的基质，鹅卵石表面可以作为沉积面和机械截留区域，鹅卵石表面也能形成较少的生物膜进行生物氧化，污水从顶部进入，经过鹅卵石层的下向流和上向流后得到了初步净化，污水中的SS和有机物有效减少，且由于鹅卵石层孔隙较大，因此不容易堵塞；中间区域为高效净化区，本层基质采用孔隙率一般、表面粗糙和比表面积巨大的轻质陶粒，经过预处理区域内预处理后，污水中的SS、有机物浓度较低，水体中的溶解氧较高，经过预处理的污水从高效净化区域顶部进入，再经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挡板折流式垂直流人工湿地，包括基质床体、设在基质床体一侧上端的进水管(1)以及设在基质床体另一侧下端的出水管(2)，基质床体上种植有水生植物(8)，其特征在于，所述基质床体包括由进水端至出水端水平依次设置的鹅卵石层(7)、轻质陶粒层(6)以及石英砂层(5)，每层基质之间分别用竖直挡板(9)间隔开，其中鹅卵石层(7)和轻质陶粒层(6)均为两层，石英砂层(5)为一层，两层鹅卵石层(7)之间的挡板上端密封，下端开口，鹅卵石层(7)与轻质陶粒层(6)之间的挡板上端开口，下端密封，两层轻质陶粒层(6)之间的挡板上端密封，下端开口，轻质陶粒层(6)与石英砂层(5)之间的挡板上端开口，下端密封。

【技术特征摘要】
1.一种挡板折流式垂直流人工湿地，包括基质床体、设在基质床体一侧上端的进水管(1)以及设在基质床体另一侧下端的出水管(2)，基质床体上种植有水生植物(8)，其特征在于，所述基质床体包括由进水端至出水端水平依次设置的鹅卵石层(7)、轻质陶粒层(6)以及石英砂层(5)，每层基质之间分别用竖直挡板(9)间隔开，其中鹅卵石层(7)和轻质陶粒层(6)均为两层，石英砂层(5)为一层，两层鹅卵石层(7)之间的挡板上端密封，下端开口，鹅卵石层(7)与轻质陶粒层(6)之间的挡板上端开口，下端密封，两层轻质陶粒层(6)之间的挡板上端密封，下端开口，轻质陶粒层(6)与石英砂层(5)之间的挡板上端开口，下端密封。2.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇海涛，唐子夏，徐苏北，彭惠靖，曹文平，
申请(专利权)人：东华理工大学，
类型：新型
国别省市：江西,36