【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及人工湿地，具体涉及一种可原位再生的装配式人工湿地装置、控制系统。
技术介绍
1、人工湿地是水体净化的重要手段。以其独特的优势，人工湿地越来越受到人们的关注和重视，并被广泛应用于城市生活污水及尾水、工业废水、农业非点源污染等领域的处理中。然而，在传统的人工湿地建设中，常常需要现场施工，这导致了工期长、劳动密集，且受到季节和气候等因素的限制。此外，人工湿地长期运行容易出现堵塞、氮磷拦截效果有限、填料再生困难等问题。目前，缺乏解决人工湿地填料堵塞问题的相关研究。
2、装配式人工湿地的构建主要汲取了装配式建筑的相关理念，在设计之前就考虑施工安装的相关问题。在工厂预制好相关构件后，将其运输至现场快速组装，实现了湿地系统的快速安装和调试。装配式人工湿地技术具有灵活性和模块化设计的特点，可以根据不同的水质情况进行组合和调整，因此适用于各种规模和类型的排放源，如城市污水处理、农业废水处理、工业废水处理等。当填料模块发生严重堵塞时，可借助吊机快速高效地更换，确保人工湿地的正常运行和排放效果。
3、然而，由于装配式人工湿地的湿地模块通常比传统人工湿地小，填料总量相对较少，填料密度较高，因此填料之间的空间比较狭窄，清洗难度较大。其次，湿地填料可能会膨胀或变形，使填料模块内填料的间距变狭，导致清洗液无法流过填料层。如果清洗液流通受阻，会导致清洗效果下降。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种可原位再生的装配式人工湿地装置、控制系统，实现填料模块的原位再生，以期提高湿
2、本专利技术解决上述技术问题的方案如下：一种可原位再生的装配式人工湿地装置，包括第一腔室与第二腔室，所述第一腔室设有相连通的进水区、多个填料区、出水区，相邻填料区之间通过取水区隔开，各填料区底部设有连通的底部曝气区，所述第二腔室与所述底部曝气区、进水区及出水区连通，所述第二腔室填装有填料再生液。
3、所述人工湿地装置的水流方向为进水区→填料区→出水区，为实现填料区利用率及分级吸收，填料区之间用取水区隔开。当填料区发生阻塞或是效果不佳时，填料再生液从曝气区穿过并进入填料区，再由出水区流回到第二腔室中，形成一个完整的循环系统。在再生过程中，进水区也可以接入循环泵当作曝气区发挥作用。
4、其中，为保证填料再生液的再生效果，会根据再生周期提前配置，在需要再生时提前填装进第二腔室，所述填料再生液的制备方法如下：
5、在第二腔室内按照1kg：5l的投料比加入用蒸馏水清洗过的陶粒和混合菌液。混合菌液的制备方法是将巨大芽孢杆菌固体颗粒和硝化细菌颗粒混合溶解于蒸馏水中，活化时间为5小时。完成活化后，在水体中添加适量的微生物培养溶液。其中，巨大芽孢杆菌的浓度为0.3g/l，硝化细菌的浓度为0.3g/l。
6、优选的，所述填料区之间通过2个相对而设的挡板隔开，所述挡板两侧与第一腔室内壁接触并形成取水区。
7、第一个填料区与进水区之间也可采用挡板隔断，最后一个填料区与出水区之间也可采用挡板隔断，控制水流量。
8、优选的，所述挡板可拆卸连接有固定框，所述固定框上设有多个位置沿高度方向递增的孔洞，所述挡板上设有多个孔洞。
9、挡板与固定框的孔洞可通过螺栓实现可拆卸连接，通过不同的连接位置改变挡板相对填料区的高度，实现水的流量控制。
10、优选的，所述填料区包括填料笼，所述填料笼内填装有填料基质，填料基质上设有湿地植物；所述填料笼外设有凸起部，所述挡板上设有与凸起部契合的凹槽。所述的技术特征是填料笼挂设固定在挡板上；便于挡板与填料笼相互配合安装。有利于提高填料区的定位精度，还能够增强填料模块与挡板之间的稳固性。
11、所述填料笼内设置有隔板(所述隔板的材质可透水)与挡水板，在隔板上设置填料基质，隔板与填料笼底部留有空隙形成蓄水层，挡水板的两侧延伸并固定于人工湿地箱的内壁，底端垂直穿过隔板并接近填料笼的底部，但不与填料笼接触。通过挡水板将填料笼分隔为两个腔室，使污水呈“u”型流动，由上至下通过湿地植物、填料基质、蓄水层，再由下至上通过另一腔室的填料基质、湿地植物，流向取水区。增加了污水的停留时间，从而提高净化效果。
12、填料笼里的填料基质为单一的，填料基质可以为生物陶粒、砾石、石英砂和沸石等天然填料，通过在不同的填料区设置不同的填料基质，实现分级净化。所述湿地植物可以为菖蒲、美人蕉、西伯利亚鸢尾等水生植物。填料模块的数量和组合可以根据具体需求和进水水质特点进行调整。在填料模块上覆盖稠密的湿地植物，这些植物通常具有较强的污染物降解和净化能力。填料基质和湿地植物的相互作用可以进一步提高水质处理效果。填料基质和湿地植物可以提前预先制作，在运输到指定位置后，它们可以方便快速地投入使用，从而提高施工效率。
13、所述填料笼笼体两侧可设有便携提手，方便笼体的更换和运输。
14、所述填料笼的笼体四侧均采用两条钢条加固，保证填料笼体的四个侧面在受填料挤压和水压时不发生变形破环。
15、所述填料笼内壁四周及底部可贴合一层防水土工布，进一步防止水泄露到下一填料区，保证利用率。
16、优选的，所述第一腔体内壁设有多个支撑件，所述支撑件与填料笼支撑抵接使填料笼底部与第一腔体的底部留有空腔形成底部曝气区，所述底部曝气区设有曝气盘；所述第二腔室设有循环泵，所述循环泵的出口与所述底部曝气区连通。
17、曝气盘可以提供填料原位再生所需的辅助气体，以加速填料内部的微生物降解污染物的过程。
18、优选的，所述出水区内设有液位检测装置。
19、通过液位检测装置观测人工湿地内水位的变化，当填料发生堵塞时，水通过填料区的速度变慢，导致水流入出水区的速度变慢，而出水区的水排入外界的速度没有变化，就导致出水区的液面变低，当液位低于设定值时，就说明填料区的堵塞情况较为严重，需要再生。
20、优选的，所述湿地装置还包括冲洗装置，所述冲洗装置设置于第一腔室的上方；所述冲洗装置包括主干管，所述主干管朝两侧延伸出多个等间距排列的支管，所述支管的出口连接有喷头。
21、当湿地植物长时间生长后，其根部积聚了一定数量的代谢产物和悬浮物，这些物质可能会降低湿地的净化效率并造成填料模块的堵塞。为了解决这一问题，冲洗装置的喷头可以将高压水流喷洒到湿地植物的根部上，将积聚的有害物质冲刷掉。
22、优选的，第一腔室外壁对应填料笼底部位置处设有出水口，可用于采集水样或清洗再生时排除废水。
23、本专利技术还提供一种如上所述可原位再生的装配式人工湿地装置的控制系统，包括水质检测监控系统、控水系统、再生系统与报警系统；
24、所述水质检测监控系统用于检测出水区水位高度是否在设定值，判断湿地装置是否需要再生，若需要，发送再生信息至控水系统与再生系统；
25、所述控水系统用于接受再生信息后控制进水区停止进水，与再生完成后控制进水区进水；
26本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，包括第一腔室（10）与第二腔室（20），所述第一腔室（10）设有相连通的进水区（11）、多个填料区（12）、出水区（13），相邻填料区（12）之间通过取水区（14）隔开，各填料区（12）底部设有连通的底部曝气区（15），所述第二腔室（20）与所述底部曝气区（15）、进水区（11）及出水区（13）连通，所述第二腔室（20）填装有填料再生液。
2.根据权利要求1所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述填料区（12）之间通过2个相对而设的挡板（16）隔开，所述挡板（16）两侧与第一腔室（10）内壁接触并形成取水区（14）。
3.根据权利要求2所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述挡板（16）可拆卸连接有固定框（17），所述固定框（17）上设有多个位置沿高度方向递增的孔洞，所述挡板（16）上设有多个孔洞。
4.根据权利要求3所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述填料区（12）包括填料笼（22），所述填料笼（22）内填装有填料基质，填料基质上设有湿地植
5.根据权利要求4所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述第一腔体（10）内壁设有多个支撑件（23），所述支撑件（23）与填料笼（22）支撑抵接使填料笼（22）底部与第一腔体（10）的底部留有空腔形成底部曝气区（15），所述底部曝气区（15）设有曝气盘（18）；所述第二腔室（20）设有循环泵（21），所述循环泵的出口与所述底部曝气区（15）连通。
6.根据权利要求1所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述出水区（13）内设有液位检测装置（19）。
7.根据权利要求1所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述湿地装置还包括冲洗装置（30），所述冲洗装置设置于第一腔室（10）的上方；所述冲洗装置（30）包括主干管，所述主干管朝两侧延伸出多个等间距排列的支管，所述支管的出口连接有喷头。
8.根据权利要求5所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述第一腔室（10）外壁对应填料笼（22）底部位置处设有出水口。
9.如权利要求1-8任一所述可原位再生的装配式人工湿地装置的控制系统，其特征在于，包括水质检测监控系统、控水系统、再生系统与报警系统；
10.如权利要求1-8任一所述可原位再生的装配式人工湿地装置的净化方法和再生方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，包括第一腔室（10）与第二腔室（20），所述第一腔室（10）设有相连通的进水区（11）、多个填料区（12）、出水区（13），相邻填料区（12）之间通过取水区（14）隔开，各填料区（12）底部设有连通的底部曝气区（15），所述第二腔室（20）与所述底部曝气区（15）、进水区（11）及出水区（13）连通，所述第二腔室（20）填装有填料再生液。
2.根据权利要求1所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述填料区（12）之间通过2个相对而设的挡板（16）隔开，所述挡板（16）两侧与第一腔室（10）内壁接触并形成取水区（14）。
3.根据权利要求2所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述挡板（16）可拆卸连接有固定框（17），所述固定框（17）上设有多个位置沿高度方向递增的孔洞，所述挡板（16）上设有多个孔洞。
4.根据权利要求3所述一种可原位再生的装配式人工湿地装置，其特征在于，所述填料区（12）包括填料笼（22），所述填料笼（22）内填装有填料基质，填料基质上设有湿地植物；所述填料笼（22）外设有凸起部，所述挡板（16）上设有与凸起部契合的凹槽。
5.根据权利要求4所述一种可原位再生的装配式人...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘小婷，张翔凌，赵辉，张蓉，刘壤，李栩灏，肖新庐，曹世龙，李伊凡，胡杰舟，
申请(专利权)人：湖北省电力规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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