一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，位于人工濕地表面及下填料層內(nèi)的布水管通過進水閥及管路連接濕地進水，可實現(xiàn)從上往下逐層無間斷配水，在布水管連接進水的濕地同一端，出水管和填料層內(nèi)布水管分別通過反沖洗進水閥及管道連接反沖洗進水，可作為反沖洗分層進水管,在布水管連接濕地進水的相對一端，濕地底部出水管連接出水閥門及管道、布水管分別連接反沖洗出水閥及管道，可就近收集反沖洗水排出,填料內(nèi)布水管距離兩端10～30cm處通過中間管連接空氣管，空氣管與大氣相通，可實現(xiàn)利用填料層內(nèi)管道布水時系統(tǒng)的自動進氣增氧。結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可延緩濕地堵塞，延長濕地使用時間，提高了反沖洗效率，節(jié)約水資源。
【專利說明】
-種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于污水處理生態(tài)工程技術(shù)領(lǐng)域，更具體設(shè)及一種人工濕地抗堵塞布 水和反沖洗的裝置，它適用于人工濕地填料堵塞的問題。
【背景技術(shù)】
[0002] 人工濕地是一種生態(tài)環(huán)保的污水處理技術(shù)，常用于污水處理及尾水深度凈化，處 理效果良好，且兼具景觀效果，運行維護簡單、費用低，因而應(yīng)用范圍廣泛。但人工濕地普遍 存在堵塞問題，造成其處理效果下降，水力傳導能力降低，表面積水和蚊蛹拳生等現(xiàn)象，已 成為制約該技術(shù)推廣應(yīng)用的一大瓶頸。已有報道表明，濕地堵塞最嚴重的區(qū)域在靠近布水 的位置，主要為渺泥和懸浮物等的積累，生物膜過度生長，使得溶解氧下降。
[0003] 針對運一難題的技術(shù)方法主要有：
[0004] (1)對濕地進水進行預(yù)處理。如《一種人工濕地防堵塞方法》(化200910199880.9) 公開了一種在濕地主體單元前設(shè)置滲濾巧對進水進行預(yù)處理和水量調(diào)節(jié)的方法?！稙V布防 堵塞強化復(fù)合流人工濕地生活污水處理系統(tǒng)》(化200910194656.0)則采用濾布進行污水 預(yù)處理。
[0005] (2)優(yōu)化濕地結(jié)構(gòu)與運行方式。如《一種延長復(fù)合垂直流人工濕地服務(wù)年限的裝 置》(化201320304263.2)中公開了一種可W交替更換進出水方向的復(fù)合垂直流人工濕地 系統(tǒng)，該系統(tǒng)可W有效的延長濕地使用年限。
[0006] (3)選擇合適的填料與級配方式。通過選取合適的填料W及優(yōu)化填料級配可W有 效延緩堵塞的發(fā)生。一般填料粒徑越大，濕地越不容易堵塞，但會影響凈化效果，需要在運 兩點上尋求平衡。
[0007] (4)對堵塞后濕地系統(tǒng)進行恢復(fù)。已報道的措施主要有更換濕地表層填料，進行填 料反沖洗，超聲波清洗填料，引入版蝴等上壤生物等。
[000引現(xiàn)有的技術(shù)方法可W在一定程度上預(yù)防和解決濕地堵塞的問題，但通常旨在預(yù)防 與延緩濕地堵塞的發(fā)生，或作為濕地堵塞后的恢復(fù)措施，鮮有能將預(yù)防濕地堵塞，延長濕地 使用壽命，同時保證濕地處理水量水質(zhì)，并有益于堵塞恢復(fù)等方面結(jié)合的綜合性技術(shù)，且常 需另建構(gòu)筑物、管道系統(tǒng)或裝置，占地面積增大，成本投入高，不夠經(jīng)濟實用，適用范圍比較 有限。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本實用新型的目的是在于提供了一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，結(jié)構(gòu) 簡單，使用方便，可延緩濕地堵塞，延長了濕地使用時間，提高了反沖洗效率，節(jié)約水資源。
[0010] 為了實現(xiàn)上述的目的，本實用新型采用W下技術(shù)措施：
[0011] 其技術(shù)構(gòu)思是:一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗裝置，能延緩濕地堵塞，保證濕 地的長期有效運行，同時提高濕地填料恢復(fù)和反沖洗效率?；谌斯竦剡\行時，靠近布水 的填料最易發(fā)生堵塞的現(xiàn)實，本實用新型考慮因時適勢地變換布水位置，將濕地內(nèi)各個空 間高度的填料輪換作為布水的最近層，W解決人工濕地表層發(fā)生堵塞時，需整體停止運行， 進行堵塞恢復(fù)的技術(shù)短板。從而增加濕地使用壽命，充分利用各層填料，延長濕地填料的恢 復(fù)周期，減少填料恢復(fù)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的沖擊，如填料內(nèi)微生物活性等。濕地反沖洗時，將上 述出水管和分層布水管用作反沖洗進水及集水管，根據(jù)各層實際堵塞情況設(shè)定反沖洗強度 和反沖洗時間等參數(shù)，合理分配反沖洗水，針對性地進行清洗，并就近排出反沖洗水，縮短 反沖洗水在濕地內(nèi)的流動距離和能量損耗，減少了沖洗下來的堵塞物質(zhì)被再次截留和沉降 的程度。
[0012] -種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，該裝置包括人工濕地池體、填料床、栽 種于填料表面的挺水植物、從上往下依次分層鋪設(shè)的位于人工濕地表面及其下填料層內(nèi)的 第一布水管、第二布水管、第=布水管、與填料內(nèi)第二布水管、第=布水管連接的中間管和 空氣管、位于濕地底部的出水管、濕地第一進水閥、第二進水閥、第=進水閥和出水閥及管 路、濕地第一反沖洗進水閥、第二反沖洗進水閥、第=反沖洗進水閥與第一反沖洗出水閥、 第二反沖洗出水閥、第=反沖洗出水閥及管路、第一填料層、第二填料層、第=填料層，其特 征在于:位于人工濕地表面及其下填料層內(nèi)的第一布水管、第二布水管、第=布水管一端分 別通過第一進水閥、第二進水閥、第=進水閥及管路連接濕地進水水源，在第一布水管、第 二布水管和第=布水管連接進水的濕地同一端，出水管和第=布水管、第二布水管分別通 過第一反沖洗進水閥、第二反沖洗進水閥、第=反沖洗進水閥及管道連接反沖洗進水水源， 在第一布水管、第二布水管和第=布水管連接濕地進水的相對一端，濕地底部出水管連接 出水閥口及管道、第=布水管、第二布水管、第一布水管分別連接第一反沖洗出水閥、第二 反沖洗出水閥、第=反沖洗出水閥及管道，第二布水管、第=布水管距離兩端10~30cm處通 過中間管連接空氣管，空氣管與大氣相通，W實現(xiàn)利用填料內(nèi)管道布水時系統(tǒng)的自動進氣 增氧。
[0013] 所述的人工濕地池體為混凝±磚擱結(jié)構(gòu)；其中填充的填料為沸石、無煙煤、頁巖、 賠石、陶瓷濾料、堿石、鋼渣、生物陶粒、砂和±壤其中的一種或二至十種混合（多種）；填料 頂部栽種的挺水植物為蘆韋、香蒲、莎草、黑=棱、燈屯、草、美人蕉、水杉、富蒲、水蔥、慈茹、 水雍草、蓮子草、水芹、苔草等中的一種或二至十四種混栽(多種）。
[0014] 所述的第一布水管、第二布水管、第S布水管和出水管為PVC管材，布水管分層數(shù) 量、位置和間距視濕地運行工況、填料粒徑、級配和總深度等條件確定；
[0015] 所述的第一布水管、第二布水管、第=布水管和出水管包括水平布置的布水干管 和一端與干管相連水平延伸的布水支管，支管數(shù)為6~12根，支管上設(shè)有支管孔，W最大程 度實現(xiàn)均勻布水。
[0016] 所述的中間管和空氣管皆為PVC管材，中間管直徑為25mm、32mm中一種，長20-50mm，中間管與第二布水管、第=布水管的干管連接處距離布水管兩端均為10-15cm，空氣 管直徑為32mm、40mm、50mm中一種，頂部高出填料表面5-lOcm，且安有多孔通氣隔離網(wǎng)罩，防 止雜物落入管路中。
[0017] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型有W下優(yōu)點和技術(shù)效果：
[0018] 1、本實用新型通過分層布水，緩解了表層填料集中堵塞現(xiàn)象，解決了由于濕地表 層堵塞所致的表層W下填料得不到充分利用的實際問題，延長了濕地的使用壽命。
[0019] 2、利用下層管路配水運行時，其上層填料可同步靜置或配合其他措施進行堵塞恢 復(fù)，實現(xiàn)濕地無間斷運行。
[0020] 3、本實用新型的新型反沖洗方式對各層針對性地恢復(fù)，反洗效果更佳，實現(xiàn)了水 量優(yōu)化配置與利用，高效環(huán)保。
[0021] 4、反沖洗管路即布水和出水管，無需單獨鋪設(shè)，節(jié)約了建設(shè)和維護成本。
[0022] 本實用新型較常規(guī)的濕地系統(tǒng)堵塞恢復(fù)周期延長了 1.68倍，期間各污染物指標去 除率保持在較高穩(wěn)定水平，有效延緩了濕地的堵塞，增加了濕地的使用壽命;實現(xiàn)相同的反 沖洗效果，本實用新型相對傳統(tǒng)地反沖洗方式用水量減少了 47%，達到了反沖洗水合理高 效環(huán)保分配的目標。
【附圖說明】
[0023] 圖1為一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024] 圖2為一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置中的管道示意圖；
[0025] 圖3為一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置俯視示意圖；
[0026] 圖4為一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置中的空氣管與布水干管連接的剖 面示意圖。
[0027] 其中：1-第一進水閥；2-第二進水閥；3-第立進水閥；4-出水閥；5-第一反沖洗進 水閥；6-第二反沖洗進水閥；7-第=反沖洗進水閥；8-第一反沖洗出水閥；9-第二反沖洗出 水閥；10-第S反沖洗出水閥；11-人工濕地池體；12-填料床;13-挺水植物；14-第一布水管； 15-第二布水管；16-第S布水管；17-出水管；18-布水干管；19-布水支管；19-1-支管孔;20-空氣管;21-中間管；111-第一填料層;222-第二填料層;333-第=填料層。
【具體實施方式】
[0028] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，W下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅用W解釋本 實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0029] 實施例1:
[0030] 本實用新型采用的技術(shù)方案如下:在現(xiàn)有普通人工濕地表層及其下分層設(shè)置布水 系統(tǒng)，濕地表層W下布水管道上連接有與大氣連通的通氣管，W實現(xiàn)其自動增氧。濕地運行 時，首先用表層管路布水，工作一段時間，當濕地堵塞時，換用下一層布水系統(tǒng)配水，該管道 W上填料層同步靜置或配合其他方式進行部分堵塞恢復(fù)，如此依次往下推進逐層進水，W 延長濕地使用壽命和堵塞恢復(fù)周期。當用最下層布水管道配水一段時間后，濕地再次堵塞 時，關(guān)閉各進水閥口出水閥口，濕地停止運行，進入反沖洗堵塞恢復(fù)階段。從下往上依次開 啟各層反沖洗進水閥口，將出水管或該層布水管用作反沖洗進水管，并根據(jù)該層填料堵塞 嚴重程度設(shè)定該層反沖洗強度和反沖洗時間等參數(shù)，開啟該層對側(cè)最近反沖洗出水閥口， 就近排出反沖洗水，W提高反沖洗效率，節(jié)約水資源。
[0031] -種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，該裝置包括人工濕地池體11，尺寸為 長Im X寬Im X高1.6m，由混凝±和磚擱筑而成;充填于池體中的填料床12，其頂部濕地設(shè)有 超高空間IOcm;栽種于填料表面的挺水植物美人蕉13、從上往下依次分層鋪設(shè)的位于人工 濕地表面及其下填料層內(nèi)的第一布水管14、第二布水管15、第=布水管16、與填料內(nèi)第二布 水管15、第=布水管16連接的中間管21和空氣管20、位于濕地底部的出水管17、濕地第一進 水閥1、第二進水閥2、第=進水閥3和出水閥4及管路、濕地第一反沖洗進水閥5、第二反沖洗 進水閥6、第=反沖洗進水閥7與第一反沖洗出水閥8、第二反沖洗出水閥9、第=反沖洗出水 閥10及管路、第一填料層111、第二填料層222、第=填料層333,其特征在于:位于人工濕地 表面及其下填料層內(nèi)的第一布水管14、第二布水管15、第=布水管16-端分別通過第一進 水閥1、第二進水閥2、第=進水閥3及管路連接濕地進水水源，W實現(xiàn)其依次進水布水功能； 在第一布水管14、第二布水管15和第=布水管16連接進水的濕地同一端，出水管17和第= 布水管16、第二布水管15分別通過第一反沖洗進水閥5、第二反沖洗進水閥6、第=反沖洗進 水閥7及管道連接反沖洗進水水源，W實現(xiàn)其依次作為反沖洗進水和布水管路的功能;在第 一布水管14、第二布水管15和第=布水管16連接濕地進水的相對一端，濕地底部出水管17 連接出水閥口 4及管道、第=布水管16、第二布水管15、第一布水管14分別連接第一反沖洗 出水閥8、第二反沖洗出水閥9、第=反沖洗出水閥10及管道，反沖洗時由上述布水管收集反 沖洗出水后排出。第二布水管15、第S布水管16距離兩端15cm處分別通過中間管21連接空 氣管20,空氣管20與大氣相通，W實現(xiàn)利用填料內(nèi)管道布水時系統(tǒng)的自動進氣增氧。
[0032] 所述的第一布水管14、第二布水管15、第S布水管16和出水管17均為PVC管材，皆 由水平布置的干管18和一端與干管相連的均勻分布，水平延伸的8根支管19組成，支管19 一 端通過S通連接干管18,另一端封堵。干管18直徑為50mm，長1.0m，支管19直徑32mm，長 0.4m，其上設(shè)有均勻分布的支管孔19-1，W最大程度實現(xiàn)均勻布水，孔徑5mm，孔距120mm。
[0033] 所述的中間管21和空氣管20皆為PVC管材，中間管21直徑32mm，長50mm，其與第二 布水管15、第S布水管16的干管連接處距離布水管兩端均為15cm;空氣管20直徑50mm，頂部 高出填料表面5cm，安有多孔通氣隔離網(wǎng)罩20-1，防止雜物落入管路中。
[0034] 所述布水管14，15，16距基質(zhì)表面垂直高度分別為:0畑1，40畑1，80畑1，濕地填料級配 和布水管道分層設(shè)置詳見下表：
[Ofml
[0036]對于填料深度小于1. Om的人工濕地，布水分層為2-3層;深度介于1.0-1.5m，分層 數(shù)為3-4層;深度進一步加大，分層數(shù)亦可增加，但考慮到濕地內(nèi)溶解氧等條件對濕地處理 效果的影響，需有輔助曝氣等措施，同時應(yīng)權(quán)衡填料成本的增加與濕地使用壽命的延長兩 點考慮。填料粒徑d6〇<2mm時，分層高度為10-20cm; d冊介于2-8mm時，分層高度為20-40cm; dso 〉2mm時，分層高度大于40cm。
[0037]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，W上所述僅為發(fā)明的較佳實施例而已，并不用W限 制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均 應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，該裝置包括人工濕地池體（11)、填料床 (12)、栽種于填料表面的挺水植物（13)、從上往下依次分層鋪設(shè)的位于人工濕地表面及其 下填料層內(nèi)的第一布水管（14)、第二布水管（15)、第三布水管（16)、與填料內(nèi)第二布水管 (15)、第三布水管（16)連接的中間管(21)和空氣管(20)、位于濕地底部的出水管（17)、濕地 第一進水閥（1)、第二進水閥（2)、第三進水閥（3)和出水閥（4)及管路、濕地第一反沖洗進水 閥（5)、第二反沖洗進水閥(6)、第三反沖洗進水閥（7)與第一反沖洗出水閥(8)、第二反沖洗 出水閥(9 )、第三反沖洗出水閥（10 )及管路、第一填料層（111 )、第二填料層(222 )、第三填料 層(333)，其特征在于:位于人工濕地表面及其下填料層內(nèi)的第一布水管（14)、第二布水管 (15)、第三布水管（16)-端分別通過第一進水閥（1)、第二進水閥（2)、第三進水閥（3)及管 路連接濕地進水水源，在第一布水管（14)，第二布水管（15)和第三布水管（16)連接進水的 濕地同一端，出水管（17)和第三布水管（16)、第二布水管（15)分別通過第一反沖洗進水閥 (5)、第二反沖洗進水閥（6)、第三反沖洗進水閥（7)及管道連接反沖洗進水水源，在第一布 水管（14)、第二布水管（15)和第三布水管（16)連接濕地進水的相對一端，濕地底部出水管 (17)連接出水閥門（4)及管道，第三布水管（16)、第二布水管（15)、第一布水管（14)分別連 接第一反沖洗出水閥(8)、第二反沖洗出水閥(9)、第三反沖洗出水閥（10)及管道，第二布水 管（15)、第三布水管（16)分別通過中間管(21)連接空氣管(20)，空氣管(20)與大氣相通。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，其特征在于:所述 的第一布水管（14)、第二布水管（15)、第三布水管（16)和出水管（17)均為PVC管材，包括水 平布置的布水干管（18)和一端與干管相連水平延伸的布水支管（19)，支管為6~12根，支管 上設(shè)有支管孔(19-1)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，其特征在于:所述 的中間管（21)和空氣管（20)為PVC管材，中間管（21)直徑為25mm、32mm中一種，長50mm，中間 管（21)與第二布水管（15)、第三布水管（16)的干管連接處距離布水管兩端為15cm，空氣管 (20)直徑為32mm、40mm、50mm中一種，頂部高出填料表面5-10cm，安有多孔通氣隔離網(wǎng)罩 (20-1)〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人工濕地抗堵塞布水和反沖洗的裝置，其特征在于:所述 的填料頂部栽種的挺水植物為蘆葦、香蒲、莎草、黑三棱、燈心草、美人蕉、水杉、菖蒲、水蔥、 慈菇、水雍草、蓮子草、水芹、苔草等中的一種或二至十四種混栽。
【文檔編號】C02F3/32GK205472964SQ201620205458
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月17日
【發(fā)明人】吳振斌, 王媚, 徐棟, 張義, 武俊梅, 陳迪松, 賀鋒, 周巧紅
【申請人】中國科學院水生生物研究所