模塊化格柵式組合人工濕地系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種模塊化格柵式組合人工濕地系統，包括依次連接的進水分布區、濕地系統處理區和出水收集區，所述濕地系統處理區包括多個由格柵式濕地槽串聯組合而成的處理單元，每個處理單元均與進水分布區上的一個出水口對應連接，處理單元的出水口則與出水收集區匯總連接，所述進水分布區的出水面和出水收集區的進水面均設置有穿孔布水隔板。本實用新型可以在人工濕地局部發生堵塞時進行局部的更換或調整，減少了對濕地系統的整體影響，提高了人工濕地處理污水的穩定性和效率；同時也很容易針對濕地系統要處理的對象選擇合適填充基質，以提高濕地系統的處理效果。
【專利說明】
模塊化格柵式組合人工濕地系統
技術領域
[0001] 本實用新型是一種污（廢）水處理的系統裝置，屬于污水處理裝置制造的技術領 域。
【背景技術】
[0002] 人工濕地作為一種新型生態污水處理技術，由于具有投資省、運行費用低、操作簡 便、處理效果好等諸多優勢，在各類有機污(廢)水的處理及微污染水體的生態修復中得到 了迅速的發展和推廣應用。
[0003] 人工濕地利用濕地基質、微生物和植物的聯合作用，實現對污染物的去除。在長期 運行過程中，人工濕地存在局部堵塞、水流分布不均、基質吸附飽和導致處理率低下等問 題。傳統人工濕地一旦發生以上問題，則不得不停止運行、進行反洗，甚至需要將整個濕地 的填料、植物全部挖出更換。這樣不僅消耗大量人力物力，十分不經濟，還會影響人工濕地 系統的穩定運行。而且傳統濕地系統一旦建成運行后，如果進水水質發生改變，例如氮磷含 量較高，需要對整個濕地裝置進行整改，就必須停止濕地的正常運行，把濕地基質整體進行 更換，整個濕地系統又需要較長時間的啟動期和穩定期，不僅消耗人力、財力，也浪費大量 的等待時間。
[0004] 本實用新型針對人工濕地污水處理技術存在的以上問題，提出一種模塊化格柵式 的可更換人工濕地系統。 【實用新型內容】
[0005] 技術問題:本實用新型提供一種模塊化格柵式組合人工濕地系統裝置，可以在人 工濕地局部發生堵塞時進行局部的更換或調整，減少了對濕地系統的整體影響，提高了人 工濕地處理污水的穩定性和效率；同時也很容易針對濕地系統要處理的對象選擇合適填充 基質，以提高濕地系統的處理效果。
[0006] 技術方案:本實用新型的模塊化格柵式組合人工濕地系統，包括依次連接的進水 分布區、濕地系統處理區和出水收集區，所述濕地系統處理區包括多個由格柵式濕地槽串 聯組合而成的處理單元，每個處理單元均與進水分布區上的一個出水口對應連接，處理單 元的出水口則與出水收集區匯總連接，所述進水分布區的出水面和出水收集區的進水面均 設置有穿孔布水隔板。
[0007] 進一步的，本實用新型中，所述格柵式濕地槽的進水面、出水面均為粗格柵組成， 格柵式濕地槽中設置的兩個細格柵將其分隔為沿水流方向依次連通的濕地槽進水分布區、 濕地槽處理區、濕地槽出水分布區。
[0008] 進一步的，本實用新型中，所述的濕地槽處理區由上中下三層基質構成，分別為上 層基質層、中層基質層，下層基質層;所述上層基質層)上部覆土栽種有植物。
[0009] 進一步的，本實用新型中，所述穿孔布水隔板的開孔率40-60%，孔眼大小為f20~ 40mm〇
[0010] 進一步的，本實用新型中，所述進水分布區進水面和出水收集區的出水面均設置 有穿孔管，便于污水均勻的進入和排出。其管徑根據實際情況選擇，穿孔布水管上下交錯設 有通孔。
[0011] 本實用新型中，按照計算得知整個組合濕地系統的面積，按照濕地規模用混凝土 澆筑需要大小的濕地外墻，厚度和強度滿足要求，并且在濕地底部和側面外墻做好防滲措 施。
[0012] 進一步的，所述組合濕地系統進水分布區位于組合濕地系統前端，在濕地前端距 底部0.4m處放置進水穿孔布水管，根據濕地系統的處理水量選擇合適的管徑，布水管上均 勻打孔，同時進水分布區中填加一定粒徑的礫石或沸石，保證進入濕地系統處理區的污水 能夠均勻流入。
[0013] 進一步的，所述組合濕地系統出水收集區位于組合濕地系統的后端，在組合濕地 系統的出水面距濕地底部〇. 4m處放置出水穿孔布水管，根據濕地系統的出水量選擇合適的 管徑，布水管上均勻打孔，同時出水收集區中填充一定粒徑的礫石或沸石，保證流出濕地系 統處理區的水均勻流出。
[0014] 進一步的，所述的組合濕地系統的進水分布區的出水面和出水收集區的進水面放 置穿孔布水隔板，提高濕地系統處理區的進水或者出水穩定性，不影響濕地處理區的水流 條件，穿孔布水隔板的開孔率在40-60%，孔眼大小為 ([)20~40mm (視濕地和預加工濕地槽 基質填料粒徑而定）。
[0015] 本實用新型的具體實例中，模塊化格柵式濕地槽可用厚PVC板集中批量化加工而 成，格柵式濕地槽的外觀尺寸為長150cmX寬60cm X高60cm，格柵式濕地槽在結構上分為進 水分布區、濕地處理區、出水分布區三部分;其中，格柵式濕地槽格柵進水分布區的進水面、 出水分布區的出水面均為進水、出水格柵，格柵間距為30mm，同時在格柵式濕地槽處理區的 進水面和出水面均安置細格柵，格柵間距為10mm，可視濕地槽填加的基質特點或粒徑大小 適當調整格柵間距等，同時保證濕地槽格柵的強度和硬度符合要求；
[0016] 進一步的，本實用新型的優選方案中，所述格柵式濕地槽的進水分布區和出水分 布區中填充粒徑較大(tpB-SOmim)的基質，例如礫石、沸石等，以達到均勻布水的目的。
[0017] 進一步的，本實用新型的優選方案中，所述格柵式濕地槽處理區的基質可以分為 上、中、下三層，分別為上層基質層、中層基質層、下層基質層。所述上層基質層深20cm，可根 據實際的處理對象填充粒徑較小的土壤或者細沙，例如土壤較適宜植物的生長而細沙在濕 地運行中較不容易發生堵塞，并在上層基質層中栽種合適的植物種類，可參照當地的氣候 條件優選出植物，常見的濕地植物油黃菖蒲、花葉蘆竹、香蒲等;所述中層基質層20cm，根據 濕地要處理的對象填充粒徑中等（q>5-25mm)的基質，例如要處理的污水中含有較高水平的 氨氮，可以填充較多的沸石以增強去除效果，或者污水中磷含量較高也可以考慮填充除磷 材料鋼渣等;下層基質層厚度15cm，填充粒徑較大(q)15-35mm)的基質如礫石、爐渣等，也可 根據實際需要填充合適的基質材料。濕地槽中種植的植物可根據人工濕地要處理的對象確 定合適的植物種類，而且還要參照當地的氣候條件優選出植物，常見的濕地植物油黃菖蒲、 花葉蘆竹、香蒲等。
[0018] 本實用新型中，處理區是由多個小的模塊化濕地槽組成，避免了傳統濕地處理區 為一個整體，一旦整個處理區的一部分出現問題，非常不容易對整個濕地處理區的整治;預 加工好的格柵式濕地槽是相互分離的，部分濕地槽在運行過程中即使出現問題，需要更換 時也不會影響整個濕地系統的運行穩定性。
[0019] 本實用新型組合人工濕地系統中，濕地系統處理區需要的模塊化濕地槽的數量可 計算得到，可以靈活的應對各種不同的處理要求，具有較大的適應性。具體方法為，根據人 工濕地要處理污水的水量和水質以及要達到的水質要求來計算組合濕地系統的總面積，用 濕地系統的總面積除以濕地槽的面積得出需要的模塊化濕地槽的數量。
[0020] 本實用新型的預加工組合式人工濕地系統從人工濕地長期穩定運行和提高效率 入手，通過改變傳統人工濕地處理區的設置方式，而是根據濕地面積需要安裝一定數量模 塊化格柵式濕地槽，將人工濕地的污染物去除功能集中在這些濕地槽內。如果組合式人工 濕地系統局部發生堵塞問題時，只需對發生堵塞的部分濕地槽反沖洗或者移去堵塞的濕地 槽，換上新的預加工濕地槽，而無須對全濕地進行改造，減少了傳統人工濕地中較長的啟動 期、穩定期，從而對濕地系統性能的影響降到最低，對濕地出水水質的影響較小。更換下的 濕地槽中的植物可以栽種在新添加濕地槽中，更換下的濕地槽也可以回收利用，大大降低 了濕地的經濟成本。
[0021] 有益效果:本實用新型與現有技術相比，具有以下優點：
[0022] 1、本實用新型中的濕地系統由多個預加工格柵式濕地槽組裝而成，當該濕地系統 局部發生堵塞時，只需更換發生堵塞的濕地槽，避免了傳統人工濕地系統的整體更換，最大 程度的減少了對運行過程的不利影響，而且與傳統人工濕地更換基質耗時較多相比，大大 縮短了濕地的適應期和啟動期。
[0023] 2、當濕地系統水流分布不均時，本實用新型中格柵式濕地槽設計易于調換不同位 置的濕地槽或者更換水流不均的濕地槽改善濕地系統的水流狀況，與傳統人工濕地相比， 能方便有效的解決濕地中水流不均的問題，增加了濕地運行的穩定性。
[0024] 3、格柵式濕地槽因其預加工模塊化的特點，可在生產工廠集中批量預加工完成， 而且該濕地槽尺寸相對較小，安裝和更換等維護措施較方便進行，可有效的節省人力、物力 和財力。
[0025] 4、本實用新型中的格柵式濕地槽便于更換濕地槽中填充基質的設計，易于針對特 定的污水，在濕地槽放置不同功能性的填料，有效增加人工濕地系統對特定的污染物的處 理效果，提高了人工濕地適應不同的處理要求的能力。
【附圖說明】

[0026] 圖1為預加工格柵式組合人工濕地平面布置示意圖；
[0027] 圖2為預加工格柵式組合人工濕地系統立面布置示意圖；
[0028] 圖3為格柵式濕地槽的平面布置示意圖；
[0029] 圖4為格柵式濕地槽填充基質布置示意圖；
[0030] 圖5為格柵式濕地槽進水、出水格柵2-4的示意圖；
[0031] 圖6為格柵式濕地槽處理區進水、出水格柵2-5的布置示意圖；
[0032]圖7為穿孔布水隔板5的穿孔不意圖；
[0033]圖8為穿孔管6的穿孔示意圖。
[0034]圖中有:濕地系統處理區1，格柵式濕地槽2,進水分布區3,出水收集區4,穿孔布水 隔板5,穿孔管6,濕地槽處理區2-1，濕地槽進水分布區2-2,濕地槽出水分布區2-3,粗格柵 2_4,細格概2_5,上層基質層2_1_1，中層基質層2_1_2,下層基質層2_1_3。
【具體實施方式】
[0035]下面結合實施例和說明書附圖對本實用新型作進一步的說明。
[0036]本實用新型的模塊化格柵式組合的人工濕地系統，在結構上可分為三個部分:進 水分布區3、濕地系統處理區1、出水收集區4,其中濕地系統處理區1是由多個格柵式濕地槽 2組合而成，根據濕地系統要處理的水量和污水水質情況計算出所需要的濕地總面積，每一 個格柵式濕地槽2的面積是固定的，最后可以計算出濕地系統處理區1需要的格柵式濕地槽 2的數量;按照計算得知的濕地系統面積規劃好整個組合濕地系統的面積，按照濕地規模用 混凝土澆筑需要大小的濕地外墻，厚度和強度滿足要求，并且在濕地底部和側面外墻做好 防滲措施。
[0037] 本實用新型中，所述的組合濕地系統的進水分布區3位于濕地系統前端，在濕地前 端距底部〇.4m處放置進水穿孔布水管6,根據濕地系統的處理水量選擇合適的管徑，布水管 上均勻打孔，同時進水分布區中填加一定粒徑的礫石或沸石，保證進入濕地系統處理區的 污水能夠均勻流入;在濕地系統處理區的出水收集區4的出水面距濕地底部0.4m處放置出 水穿孔布水管6,根據濕地系統的出水量選擇合適的管徑，布水管上均勻打孔，同時出水收 集區4中填充一定粒徑的礫石或沸石，保證流出濕地系統處理區的水均勻流出；在進水分布 區的出水面和出水收集區的進水面放置穿孔布水隔板5,提高濕地系統處理區的進水或者 出水穩定性，不影響濕地處理區的水流條件，穿孔布水隔板的開孔率在40-60%，孔眼大小 為 92()~40mm (視濕地和預加工濕地槽基質填料粒徑而定）。
[0038] 本實用新型中，所述的模塊化格柵式濕地槽2可用厚PVC板集中批量化加工而成， 格柵式濕地槽2的外觀尺寸為長150cmX寬60cmX高60cm，格柵式濕地槽2在結構上分為進 水分布區2-2、濕地處理區2-1、出水分布區2-3三部分;其中，格柵式濕地槽格柵進水分布區 2-2的進水面、出水分布區2-3的出水面均為進水、出水格柵2-4,格柵間距為30mm，同時在格 柵式濕地槽處理區2-1的進水面和出水面均安置細格柵2-5,格柵間距為10mm，可視濕地槽 填加的基質特點或粒徑大小適當調整格柵間距等，同時保證濕地槽格柵的強度和硬度符合 要求。
[0039] 本實用新型中，所述的格柵式濕地槽的進水分布區2-2和出水分布區2-3中填充粒 徑較大（(pl5-30mm)的基質，例如礫石、沸石等，以達到均勻布水的目的;格柵式濕地槽2-1 內的基質按照粒徑的不同可以分為三層，所述上層基質層2-1-1深20cm，可根據實際的處理 對象填充粒徑較小的土壤或者細沙，例如土壤較適宜植物的生長而細沙在濕地運行中較不 容易發生堵塞，并在上層基質層中栽種合適的濕地植物，例如常見的濕地植物油黃菖蒲、花 葉蘆竹、香蒲等；所述中層基質層2-2-2厚20cm，根據濕地要處理的對象填充粒徑中等（ q>5-25mra)的基質，例如要處理的污水中含有較高水平的氨氮，可以填充較多的沸石以增強 去除效果，或者污水中磷含量較高也可以考慮填充除磷材料鋼渣等;所述下層基質層2-3-3 厚度15cm，填充粒徑較大(q)15-35mm)的基質如礫石、爐渣等，也可根據實際需要填充合適 的基質材料。
[0040] 上述實施例僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出：對于本技術領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和等同替換，這些 對本實用新型權利要求進行改進和等同替換后的技術方案，均落入本實用新型的保護范 圍。
【主權項】
1. 一種模塊化格柵式組合人工濕地系統，其特征在于，該系統包括依次連接的進水分 布區（3)、濕地系統處理區（1)和出水收集區（4)，所述濕地系統處理區（1)包括多個由格柵 式濕地槽(2)串聯組合而成的處理單元，每個處理單元均與進水分布區（3)上的一個出水口 對應連接，處理單元的出水口則與出水收集區（4)匯總連接，所述進水分布區（3)的出水面 和出水收集區(4)的進水面均設置有穿孔布水隔板(5); 所述格柵式濕地槽(2)的進水面、出水面均為粗格柵(2-4)組成;格柵式濕地槽(2)中設 置的兩個細格柵(2-5)將其分隔為沿水流方向依次連通的濕地槽進水分布區（2-2)、濕地槽 處理區（2-1)、濕地槽出水分布區（2-3)。2. 根據權利要求1所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統，其特征在于，所述的濕地槽 處理區（2-1)由上中下三層基質構成，分別為上層基質層（2-1-1)、中層基質層（2-1-2)，下 層基質層(2-1-3);所述上層基質層(2-1-1)上部覆土栽種有植物。3. 根據權利要求1或2所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統，其特征在于，所述穿孔 布水隔板(5)的開孔率40-60%，孔眼大小為920~40|11〖11<,4. 根據權利要求1或2所述的模塊化格柵式組合人工濕地系統，其特征在于，所述進水 分布區（3)進水面和出水收集區（4)的出水面均設置有穿孔管(6)，便于污水均勻的進入和 排出。
【文檔編號】C02F3/32GK205710094SQ201620454380
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月18日
【發明人】黃娟, 曹沖, 蔣耀東, 胡謙, 管文竹, 劉家良
【申請人】東南大學