本發(fā)明涉及的一種實現(xiàn)基質堵塞后快速更換的人工濕地裝置。

背景技術：

1、人工濕地具有投資低、能耗低、出水水質好等特點，同時兼具一定觀賞價值，目前，已成為城市規(guī)劃建設的重要手段之一。當人工濕地直接用于生活污水處理時，由于生活污水中懸浮物和有機物濃度均過高，隨著運行時間延長，基質中吸附的污染物越來越多，基質中微生物過度生長等原因，基質的有效孔隙率降低，進而造成水力傳導性能下降，形成基質堵塞。

2、基質堵塞形成后，目前通行的做法是通過停床休作幾星期以部分恢復滲透性，或者通過更換堵塞的基質層，但是施工周期長。

3、但是，根據(jù)大量工程案例以及文獻可知，水平潛流濕地易堵塞的區(qū)域為水流方向30％區(qū)段內；而垂直流濕地易堵塞的區(qū)域為配水層下10cm區(qū)段內。

4、針對以上問題，本實用新型通過采用模塊化人工濕地基質填充易堵塞區(qū)段以實現(xiàn)基質堵塞后快速更換。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置。

2、本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，沿水流方向依次包括緊密連接的進水單元、填料單元、出水單元；所述的濕地為水平潛流濕或垂直流濕地；

3、進水單元主要將進水進行均勻布水，采用第一礫石層進行布置，布水系統(tǒng)作用于第一礫石層內，所述布水系統(tǒng)為t型或者豐字形。

4、填料單元主要是反應區(qū)，在該區(qū)域將污染物質分解、吸附去除等。填料單元沿水流方向分為兩個區(qū)域依次為：動態(tài)更換區(qū)和固定區(qū)域；第一個區(qū)域為動態(tài)更換區(qū)，該區(qū)域的填料采用模塊人工濕地基質，基質的尺寸可以根據(jù)濕地尺寸大小進行調節(jié)，例如采用磚塊化的結構，排列堆徹；當人工濕地發(fā)生堵塞時，更換該區(qū)域基質即可；第二個區(qū)域為固定區(qū)域，區(qū)域內根據(jù)濕地結構填裝所需的填料種類和厚度，如水平潛流濕地固定區(qū)域填充粒徑為10～50mm填料即可，如沸石、陶粒等；如垂直潛流濕地，固定區(qū)域從上至下填充；

5、出水單元包括集水系統(tǒng)，為管道布置到第二礫石層中，采用穿孔管道，干管穿孔，孔徑10mm，間距150mm，錯向45°開孔，同時間隔一定距離設置通氣管。

6、進一步，所述動態(tài)更換區(qū)的區(qū)域根據(jù)濕地類型不同有所不同，當濕地為水平潛流濕地時，沿水流方向填料單元前30％位置以內區(qū)域設為動態(tài)更換區(qū)。

7、進一步，所述動態(tài)更換區(qū)域內的模塊化人工濕地基質采用水泥漿和骨料混凝制成，為常規(guī)技術，可以利用已有的混凝土預制塊模具定制，比如1000*250*120mm，500*500*60mm,600*600*65mm等；

8、進一步，所述動態(tài)更換區(qū)域內的模塊化人工濕地基質的骨料可選用現(xiàn)有的傳統(tǒng)人工濕地基質，如沸石、陶粒、高嶺土等。

9、進一步，所述動態(tài)更換區(qū)域內的模塊化人工濕地基質的設計孔隙率為30～40％，優(yōu)選地，設計孔隙率為35％。

10、進一步，所述模塊化人工濕地的混凝土的水灰比為0.3～0.5，優(yōu)選地，水灰比為0.4；

11、進一步，在進水單元與填料單元動態(tài)更換區(qū)之間的接觸面設置一層穿孔花墻即第一穿孔花墻；在動態(tài)更換區(qū)和固定區(qū)域之間的接觸面設置一層穿孔花墻即第二穿孔花墻；設置花墻使得動態(tài)更換區(qū)在更換時，兩側的進水單元和固定區(qū)域依然保持原有的結構不坍塌變形，同時保持動態(tài)更換區(qū)場地能更好地快速更換材料。第一穿孔花墻和第二穿孔花墻均為在墻體上均勻的開出多個墻面通孔。優(yōu)選穿孔花墻厚度為100～150mm.穿孔花墻開孔大小為120mmx55mm；開孔率為50％。

12、在填料單元上種植植被。

技術特征：

1.一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，沿水流方向依次包括緊密連接的進水單元（1）、填料單元（2）、出水單元（3）；所述的濕地為水平潛流濕或垂直流濕地；

2.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，濕地結構為水平潛流濕地，固定區(qū)域（2-3）填充粒徑為10~50mm填料；濕地結構為垂直潛流濕地，固定區(qū)域（2-3）從上至下填充。

3.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，所述布水系統(tǒng)為t型或者豐字形。

4.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，當濕地為水平潛流濕地時，沿水流方向填料單元（2）前30%位置以內區(qū)域設為動態(tài)更換區(qū)。

5.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，所述動態(tài)更換區(qū)域內的模塊化人工濕地基質采用水泥漿和骨料混凝制成，利用已有的混凝土預制塊模具定制。

6.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，所述動態(tài)更換區(qū)域內的模塊化人工濕地基質的孔隙率為30～40%。

7.按照權利要求6所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，孔隙率為35%。

8.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，第一穿孔花墻和第二穿孔花墻均為在墻體上均勻的開出多個墻面通孔；穿孔花墻厚度為100~150mm，穿孔花墻開孔大小為120mmx55mm；開孔率為50%。

9.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，集水系統(tǒng)（3-1）采用穿孔管道，干管穿孔，孔徑10mm，間距150mm，錯向45°開孔，同時間隔一定距離設置通氣管。

10.按照權利要求1所述的一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，其特征在于，在填料單元（2）上種植植被（2-4）。

技術總結
一種實現(xiàn)基質堵塞后能快速更換的人工濕地裝置，屬于濕地技術領域。沿水流方向依次包括緊密連接的進水單元(1)、填料單元(2)、出水單元(3)；填料單元沿水流方向分為兩個區(qū)域依次為：動態(tài)更換區(qū)(2?1)和固定區(qū)域(2?3)。在進水單元(1)與填料單元(2)動態(tài)更換區(qū)(2?1)之間的接觸面設置一層穿孔花墻即第一穿孔花墻(1?3)；在動態(tài)更換區(qū)(2?1)和固定區(qū)域(2?3)之間的接觸面設置一層穿孔花墻即第二穿孔花墻(2?2)。采用模塊化人工濕地基質填充易堵塞區(qū)段以實現(xiàn)基質堵塞后快速更換。

技術研發(fā)人員：黃丹,劉曉蘇
受保護的技術使用者：中國船舶集團環(huán)境發(fā)展有限公司
技術研發(fā)日：20240426
技術公布日：2025/5/15