一種模塊化人工濕地水封性與水流均勻性控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種模塊化人工濕地水封性與水流均勻性控制方法，尤其適用于短期、應(yīng)急污水處理和人口密度較低的農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)污水處理。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是20世紀(jì)70年代末期發(fā)展起來(lái)的一種污水生物處理技術(shù)。該技術(shù)由于具有投資和運(yùn)行費(fèi)用低、維護(hù)管理方便等優(yōu)點(diǎn)，特別適合資金和技術(shù)相對(duì)落后的農(nóng)村地區(qū)。在我國(guó)農(nóng)村環(huán)境集中治理這一大背景下，該技術(shù)得到了廣泛的推廣使用。然而，在實(shí)地運(yùn)行過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)該技術(shù)雖然具有維護(hù)管理方便的優(yōu)點(diǎn)，但也具備明顯的不可調(diào)控的缺點(diǎn)。除了系統(tǒng)的進(jìn)水負(fù)荷外，管理人員能夠調(diào)控的內(nèi)容并不多?？烧{(diào)控性能差是目前大多數(shù)人工濕地運(yùn)行失敗，如出現(xiàn)基質(zhì)堵塞的重要原因。為提高人工濕地系統(tǒng)的運(yùn)行靈活性和可調(diào)控性，對(duì)人工濕地進(jìn)行模塊化改造將是該技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向。然而，將傳統(tǒng)人工濕地由整塊濕地分割為若干小的模塊后，將對(duì)人工濕地內(nèi)的水流狀態(tài)產(chǎn)生重要影響。布水是否均勻直接關(guān)系到濕地是否能夠穩(wěn)定運(yùn)行。因此，本發(fā)明針對(duì)人工濕地模塊化改造過(guò)程中存在的上述問(wèn)題，提供一種模塊化人工濕地水封性與水流均勻性的控制方法。
[0003]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0004]—種模塊化人工濕地水封性與水流均勻性控制方法，所述模塊化人工濕地由若干個(gè)模塊通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，模塊一 1位于進(jìn)水端，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的污水在進(jìn)入模塊化人工濕地系統(tǒng)前先進(jìn)入配水槽26，配水槽26與模塊一 1間設(shè)有配水花墻27，使污水在整個(gè)基質(zhì)斷面上均勻流動(dòng)。
[0005]所述模塊化人工濕地相鄰的模塊與模塊之間僅以自身機(jī)械構(gòu)件直接連接，模塊與模塊之間不需要設(shè)置進(jìn)出水管，極大的減小了傳統(tǒng)的將整塊人工濕地系統(tǒng)模塊化分割引起的對(duì)污水在濕地基質(zhì)橫斷面上補(bǔ)水均勻性的干擾。
[0006]所述機(jī)械構(gòu)件為鎖扣14，所述相鄰的模塊與模塊之間設(shè)置有止水橡膠圈13，可防止污水在模塊與基質(zhì)單元之間的縫隙間流動(dòng)，保證進(jìn)入特定人工濕地基質(zhì)單元中的所有污水均能通過(guò)濕地基質(zhì)，提高系統(tǒng)斷面布水的有效性。
[0007]所述模塊化人工濕地相鄰的模塊與模塊之間留有間隙，間隙中不填充濕地基質(zhì)，通過(guò)設(shè)置溢水板22，實(shí)現(xiàn)污水在模塊與模塊之間的再次分配，保證下游模塊間的水流均勻性不受上游模塊的干擾。與傳統(tǒng)人工濕地污水處理工藝相比，在保障水流在濕地基質(zhì)斷面上的補(bǔ)水均勻性上更具優(yōu)勢(shì)
[0008]所述每個(gè)模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設(shè)置有基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5，其中，基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5中均為填料28，所述填料28由自下而上分布的填料塊一 6、填料塊二 7、填料塊三8和填料塊四9組成，其中的填料粒徑依次減小，各填料塊上有獨(dú)立的拉環(huán)二 16，在填料塊與填料塊之間、基質(zhì)單元與基質(zhì)單元之間以及基質(zhì)單元與框架12之間，均設(shè)置有無(wú)紡布25，以阻斷水在各縫隙之間流動(dòng)。
[0009]所述基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5的結(jié)構(gòu)相同，均為上小下大的鍥形結(jié)構(gòu)，基質(zhì)單元二 4為上大下小的鍥形結(jié)構(gòu)，卡在基質(zhì)單元一 3和基質(zhì)單元三5之間，基質(zhì)單元一 3受到向左的擠壓而向左移動(dòng)，進(jìn)一步壓緊進(jìn)水端的止水橡膠圈13 ;基質(zhì)單元三5受到向右的擠壓而向右移動(dòng)，進(jìn)一步壓緊模塊出水端的止水橡膠圈13，使模塊的水封性更好。
[0010]所述基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5的框體17的側(cè)壁垂直水流方向均勻開設(shè)若干透水孔18，透水孔18的孔直徑與污水在填料內(nèi)的滲流通道的平均等效動(dòng)力學(xué)直徑相當(dāng)，有利于水在模塊內(nèi)均勻流動(dòng)?？蝮w17由不透水材質(zhì)制成，其外壁與模塊內(nèi)壁間緊密接觸。
[0011]所述模塊化人工濕地的系統(tǒng)出水設(shè)置集水槽23，集水槽23與最后一模塊間設(shè)置溢水板22，通過(guò)調(diào)節(jié)溢水板22的高度控制各人工濕地模塊的水深，增強(qiáng)人工濕地的水流均勻性和水位的可調(diào)控性。
[0012]在模塊內(nèi)，相同水深處鋪設(shè)相同粒徑的填料，在保證污染物去除性能的前提下盡可能采用同一粒徑的填料，保證系統(tǒng)內(nèi)水流均勻性。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0014]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，建設(shè)周期短，運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)試時(shí)間短，處理效果高。在人工濕地填料堵塞時(shí)，不必停床休整即可恢復(fù)其部分滲透性，更不必大規(guī)模地更換、開挖濕地填料，只需更換堵塞模塊或者基質(zhì)單元即可，大大減少了濕地運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
[0015]本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)裝現(xiàn)用，大大縮短人工濕地達(dá)到高處理效率的時(shí)間；人工濕地模塊可整體轉(zhuǎn)移，異地再建，不會(huì)永久占地；當(dāng)濕地發(fā)生堵塞時(shí)，提拉填料塊或者基質(zhì)單元的拉環(huán)，將堵塞部分提出，換上新填料塊或者基質(zhì)單元；舊模塊、基質(zhì)單元及內(nèi)填料，返廠后經(jīng)維護(hù)、再生，可實(shí)現(xiàn)多次利用，避免資源浪費(fèi)。
[0016]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了快速更換堵塞模塊，延長(zhǎng)人工濕地壽命，提高濕地處理效率，為人工濕地應(yīng)用在人口較稀疏的農(nóng)村中、小城鎮(zhèn)及邊遠(yuǎn)山區(qū)，提供了有利的實(shí)施方案。
[0017]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了模塊化人工濕地水封性與水流均勻性的精確控制。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為發(fā)明控制方法基于的一種模塊化人工濕地的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明的基質(zhì)單元一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明的基質(zhì)單元二結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明的多個(gè)模塊人工濕地結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖5為本發(fā)明的處理水收集結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖6為本發(fā)明的進(jìn)水結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0025]本發(fā)明一種模塊化人工濕地水封性與水流均勻性控制方法，模塊化人工濕地由若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立可移動(dòng)的模塊通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)組合的方式組成，可根據(jù)處理需要，在施工現(xiàn)場(chǎng)快速進(jìn)行橫向或縱向任意組合連接，解決人工濕地建設(shè)周期長(zhǎng)的不足。
[0026]如圖1所示，模塊一 1位于進(jìn)水端，其中，每個(gè)模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設(shè)置頂部帶拉環(huán)一 11的基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5，其中，基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5自上而下均依次為填料塊一 6、填料塊二 7、填料塊三8和填料塊四9，預(yù)處理后污水進(jìn)入配水槽26，經(jīng)配水花墻27進(jìn)入模塊一 1，依次通過(guò)基質(zhì)單元一 3、基質(zhì)單元二 4和基質(zhì)單元三5后，經(jīng)過(guò)溢水板22進(jìn)入模塊二 2，溢水板22可使污水均勻滲透到模塊二 2的整個(gè)斷面。如此，待處理污水順各模塊流動(dòng)，最終流入位于最后一級(jí)模塊后端的集水槽23。在水流方向上的相