一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體，所述人工基質載體由多個人工基質箱體單元組成，所述人工基質箱體單元為方形箱體結構，所述人工基質箱體單元可進行堆疊，所述人工基質箱體單元包括硬質框架、載體，所述硬質框架由網(wǎng)格狀框架組成，所述載體依托所述硬質框架，構成人工基質箱體單元。所述硬質框架提高了人工基質載體的機械強度，所述載體吸水率高，透水性好，環(huán)境友好，無二次污染，所述人工基質箱體單元施工方便、污水凈化效果好，便于濕地凈化系統(tǒng)的運行維護。
【專利說明】
一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體
技術領域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境保護技術領域，具體涉及一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體。
【背景技術】
[0002]人工濕地是由人工建造和控制運行的與沼澤地類似的地面，將污水、污泥有控制的投配到經(jīng)人工建造的濕地上，污水與污泥在沿一定方向流動的過程中，主要利用土壤、人工基質、植物、微生物的物理、化學、生物三重協(xié)同作用，對污水、污泥進行處理的一種技術。人工濕地系統(tǒng)作用機理包括吸附、滯留、過濾、氧化還原、沉淀、微生物分解、轉化、植物遮蔽、殘留物積累、蒸騰水分和養(yǎng)分吸收及各類動物的作用。
[0003]人工濕地是一個綜合的生態(tài)系統(tǒng)，它應用生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質循環(huán)再生原理，結構與功能協(xié)調原則，在促進廢水中污染物質良性循環(huán)的前提下，充分發(fā)揮資源的生產潛力，防止環(huán)境的再污染，獲得污水處理與資源化的最佳效益。
[0004]人工濕地由人工基質、水體、適于在含氧飽和水和厭氧機制中生長的植物、無脊椎或脊椎動物、好氧或厭氧微生物種群組成。人工濕地的人工基質是由不同粒徑分布的砂或礫石等作為填料所組成，是濕地系統(tǒng)中微生物以及浮游動植物的載體?，F(xiàn)有的人工基質在人工濕地運行一段時間后，由于有機物的積累，基質容易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，污水中氮和磷的去除率大大降低;基質的飽和時間短，一旦基質達到飽和就失去了去污作用，就會釋放一定的污染物，造成污染。
【實用新型內容】
[0005]有鑒于此，本實用新型提供一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體，所述人工基質載體由多個人工基質箱體單元組成，所述人工基質箱體單元為方形箱體結構，所述人工基質箱體單元可進行堆疊，所述人工基質箱體單元包括硬質框架、載體，所述硬質框架由網(wǎng)格狀框架組成，所述載體依托所述硬質框架，構成人工基質箱體單元。
[0006]進一步，所述人工基質箱體單元在水平和垂直方向上排列放置構成人工基質載體。
[0007]進一步，所述人工基質箱體單元上設置有孔，所述孔設置在所述硬質框架的網(wǎng)格狀框架內的載體上。
[0008]進一步，所述硬質框架的材料為金屬或耐水性材料。
[0009 ]進一步，所述載體由載體預制體、水組成。
[0010]進一步，所述載體預制體的材料由硅藻土、粘土、煤粉組成。
[0011 ]進一步，所述載體預制體的材料硅藻土、粘土、煤粉的比例為7: 2:1。
[0012]進一步，所述硬質框架的網(wǎng)格的形狀為長方形、菱形或圓形。
[0013]由以上技術方案可見，本實用新型具有以下的技術效果:
[0014](I)所述人工基質箱體單元的骨架為硬質框架，提高了人工基質箱體單元的機械強度;所述載體與硬質框架的混合結構體，能夠將載體預制體制成更大尺寸的物體而實現(xiàn)應用，并可按照硬質框架的骨架任意塑形。
[0015](2)所述人工基質箱體單元可任意組合堆疊，最終獲取任意所需長度和高度的人工介質帶，施工更加方便，可更可控的構建并獲得通過人工介質帶的水力負荷條件，更好的提高濕地凈化系統(tǒng)的污水處理效果;所述人工基質箱體單元結構讓清理人工介質堵塞、更換失效人工介質等濕地凈化系統(tǒng)的運行維護以及拆除濕地的過程更為方便、快捷。
[0016](3)可在人工基質箱體單元置于濕地凈化系統(tǒng)前，預先培養(yǎng)好基質上的生物膜，在不同的人工基質箱體單元內放置不同的人工介質，實現(xiàn)多介質覆被特征生物膜搭配組合，提高了人工濕地的人工介質的綜合處理效果，解決了多介質綜合處理研究的難題，為建立濕地并盡早穩(wěn)定運行節(jié)省了大量時間。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型中記載的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是所述人工基質載體的硬質框架的立體示意圖。
[0019]圖2是所述人工基質載體的人工基質箱體單元的立體示意圖。
[0020]圖3是水平放置人工基質箱體單元的人工基質載體的立體示意圖。
[0021]圖4是水平與垂向均放置人工基質箱體單元的人工基質載體的立體示意圖。
[0022]圖5是一種軸向等長的人工基質載體的結構示意圖的俯視圖。
[0023]圖6是另一種軸向等長的人工基質載體的結構示意圖的俯視圖。
[0024]圖7是一種軸向不等長的人工基質載體的結構示意圖的俯視圖。
[0025]圖8是另一種軸向不等長的人工基質載體的結構示意圖的俯視圖。
[0026]圖9是一種人工基質箱體密集排列圍空結構的俯視圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本領域的人員更好地理解本實用新型中的技術方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。
[0028]下面結合本實用新型附圖進一步說明本實用新型具體實現(xiàn)。
[0029]實施例一
[0030]本實用新型提出一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體I，如圖3所示，所述人工基質載體I由多個人工基質箱體單元11組成，所述人工基質箱體單元11如圖2所示，為方形箱體結構，所述人工基質箱體單元11可進行堆疊，所述人工基質箱體單元11包括硬質框架111、載體112，所述硬質框架111由網(wǎng)格狀框架組成，如圖1所示，所述硬質框架111的網(wǎng)格形狀為長方形、菱形或圓形。所述載體112填充在所述硬質框架111內。
[0031]具體地，所述硬質框架111提高了人工基質載體I的機械強度，所述載體112吸水率高，透水性好，環(huán)境友好，無二次污染。
[0032]更具體地，所述硬質框架111的材料為金屬或耐水性材料，所述硬質框架111的材料可以為不銹鋼或聚氨酯，所述載體112由載體預制體、水組成，所述載體預制體的材料由硅藻土、粘土、煤粉組成，所述硅藻土、粘土、煤粉的比例為7:2:1左右，所述硅藻土、粘土、煤粉按比例摻水調勻后，依托硬質框架111，制型、高溫烘干，獲得人工基質箱體單元11。
[0033]所述載體預制體的材料以娃藻土為主，娃藻土是一種環(huán)境友好材料，其質軟、多孔而輕、中性、無毒、懸浮性能好、吸附能力強、容重輕、吸油率115 %、細度在325目?500目、混合均勻性好，在濕地凈化系統(tǒng)中其不會帶來二次污染，甚至失去既定功能時，也不必特殊處理，仍能發(fā)揮其結構功能。
[0034]所述人工基質箱體單元11上設置有孔113，所述孔113設置在所述硬質框架111的網(wǎng)格狀框架的載體112上，在濕地凈化系統(tǒng)中，水流經(jīng)所述孔113流入基質中，經(jīng)凈化處理后從孔113流出，所述孔113的形狀為長方形、圓形或橢圓形。所述孔113的作用為:一人工基質箱體單元11被搬運、吊裝裝滿人工介質時提拉使用;二相對于人工基質載體，是低阻力的導水孔;三用固定件12經(jīng)孔113將不同的人工基質箱體單元11進行固定。所述孔113的設置原則是在硬質框架111的網(wǎng)格內部，不影響框架骨架的機械強度，開孔的數(shù)量并不局限，可按需要設置多處，相對于箱底的壁上或箱底部的任意高度和位置。
[0035]使用時，人工基質箱體單元11可以在水平方向上任意排列放置，如圖3所示，其長軸和短軸方向可與水流方向呈現(xiàn)任意角度，當保持排列后的人工介質帶長軸方向與水流方向一致時，能夠讓待凈化水體流經(jīng)最長的人工介質帶，提高凈化效果。
[0036]實施例二
[0037]在下文中，將對與之前的示例性實施方式不同的具體部分進行描述。
[0038]另外，在該示例性實施方式中，為了更好的理解和便于描述，相同的組成元件由與之前的示例性實施方式相同的附圖標記表示。
[0039]如圖4所示，人工基質箱體單元11可在水平和垂直方向上排列布置構成人工基質載體I。
[0040]具體地，其堆疊層數(shù)主要視擬設計的濕地凈化系統(tǒng)的載體或填料層的厚度而定，保持其整體
[0041]位于水面以下，人工基質箱體單元11內還適于種植水生植物；當人工基質箱體單元11超出水面時，此時人工介質帶具有濾石壩凈水功能，人工基質箱體單元11內不適于種植維管束一類較大型水生植物。
[0042]實施例三
[0043]在下文中，將對與之前的示例性實施方式不同的具體部分進行描述。
[0044]另外，在該示例性實施方式中，為了更好的理解和便于描述，相同的組成元件由與之前的示例性實施方式相同的附圖標記表示。
[0045]如圖5-圖6所示，人工基質箱體單元11軸向等長排列，在水流方向上，這種排列結構具有軸向等長特性，能夠保證軸向上均勻的水力負荷，水流能夠以比較理想的推流特征流過基質帶。
[0046]實施例四
[0047]在下文中，將對與之前的示例性實施方式不同的具體部分進行描述。
[0048]另外，在該示例性實施方式中，為了更好的理解和便于描述，相同的組成元件由與之前的示例性實施方式相同的附圖標記表示。
[0049]如圖7-圖8所示，人工基質箱體單元11軸向非等長排列，在水流方向上，這種排列結構具有軸向非等長特性，人工基質帶軸向上水力負荷非均勻分布，使得過基質水體因阻力差異而出現(xiàn)紊流和亂流等特征，如圖8和圖9所示，兩種軸向非等長排列結構，可用于河流一側護岸。
[0050]實施例五
[0051]在下文中，將對與之前的示例性實施方式不同的具體部分進行描述。
[0052]另外，在該示例性實施方式中，為了更好的理解和便于描述，相同的組成元件由與之前的示例性實施方式相同的附圖標記表示。
[0053]如圖9所示，人工基質箱體單元11不完全密集排列，中間為具有空位的內空結構，期間可放置任意物體，可聯(lián)用其他凈水裝置或養(yǎng)殖小型水生生物。
[0054]所述硬質框架111使人工基質箱體11整體機械強度明顯提升，使用時間延長;載體112材料中以硅藻土材料為主，使得箱體壁吸水率高，透水性好，環(huán)境友好，無二次污染;人工基質箱體11規(guī)則的方體箱體結構，易于水平和垂直向堆型，獲得設計需要的水力負荷;體積小，便于出現(xiàn)人工基質箱體11內介質淤塞時進行清理、更換;此外，還可按照實際應用數(shù)量，預先培養(yǎng)好介質內的生物質膜后再應用于任何水體。所述人工基質載體I符合未來發(fā)展方向，能夠解決當前人工基質存在的問題。
[0055]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
[0056]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
【主權項】
1.一種濕地凈化系統(tǒng)的人工基質載體，其特征在于所述人工基質載體由多個人工基質箱體單元組成，所述人工基質箱體單元為方形箱體結構，所述人工基質箱體單元可進行堆疊，所述人工基質箱體單元包括硬質框架、載體，所述硬質框架由網(wǎng)格狀框架組成，所述載體依托所述硬質框架，構成人工基質箱體單元。2.如權利要求1所述的人工基質載體，其特征在于所述人工基質箱體單元在水平和垂直方向上排列放置構成人工基質載體。3.如權利要求1所述的人工基質載體，其特征在于所述人工基質箱體單元上設置有孔，所述孔設置在所述硬質框架的網(wǎng)格狀框架內的載體上。4.如權利要求1所述的人工基質載體，其特征在于所述硬質框架的材料為耐水性材料。5.如權利要求1所述的人工基質載體，其特征在于所述載體由載體預制體、水組成。6.如權利要求4所述的人工基質載體，其特征在于所述載體預制體的材料由娃藻土、粘土、煤粉組成。7.如權利要求5所述的人工基質載體，其特征在于所述載體預制體的材料硅藻土、粘土、煤粉的比例為7:2:1。8.如權利要求1所述的人工基質載體，其特征在于所述硬質框架的網(wǎng)格的形狀為長方形、菱形或圓形。
【文檔編號】C02F3/32GK205528007SQ201620260053
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年3月30日
【發(fā)明人】王詠, 張剛, 馮江, 邊紅楓, 王肇鈞, 曲蛟, 朱遂, 朱遂一, 鄧光怡, 王娟紅, 何欣, 肖婷婷
【申請人】東北師范大學