一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于環保【技術領域】，具體是涉及一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置。本實用新型依據垂直流人工濕地系統的特殊性，提出一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的簡易裝置。具體是將待篩選基質裝入柱形裝置內，由兩端的進出水口注水，經由布水板進入柱體，流過基質層，模擬垂直流人工濕地內水在基質層內的流向，根據進出水之間的污染物濃度差進行分析，確定待篩選基質去除污染物的能力。實驗周期短，價格低廉，保證模擬精度，可控性好，相對于室內模擬人工濕地，構建難度低，用水量極少，為人工濕地基質篩選及闡述基質對污染物削減能力的大小提供了全新的快捷的方法。
【專利說明】一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置【技術領域】
[0001]本發明屬于環保【技術領域】，具體是涉及一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著社會的高速發展，水體污染的現象愈發嚴重，傳統的污水處理并不能夠滿足人們對水體污染處理的需要，人工濕地處理污水效果好，成本較為低廉，易于形成親水景觀，種種特性使得人工濕地在污水處理中的作用逐漸增加。垂直流人工濕地作為人工濕地的一種，相較于其他類型的人工濕地，其占地面積小，處理能力強，富集生物量大，其沒有明水面的特點防止了蚊蠅的滋生，諸多的優點使其迅速成為很多城市構建小面積人工濕地的首選。
[0003]垂直流人工濕地中，基質的選擇是重中之重，有很多文獻及報告指出，人工濕地系統內污水中磷及重金屬的去除很大程度上由基質本身的吸附能力決定，且人工濕地在通過物理化學生物聯合作用去除C0D，B0D，氮，磷污染物的過程中，微生物起首要作用，適宜的基質選擇可以為微生物提供很好的附著條件，基質掛膜量也是人工濕地處理污染物時非常重要的考量指標。人工濕地基質篩選一直是一個較為復雜的問題，以往常用吸附動力學實驗進行說明，但吸附動力學實驗條件相較人工濕地具體實施條件來講，更為苛刻，吸附動力學實驗結果并不能夠很好的說明基質在人工濕地中的吸附能力，而且忽略了基質對微生物的作用。通過模擬人工濕地的實驗裝置在室內構建小型人工濕地來篩選基質，雖然可以有較好的效果，但是占地面積較大，用水量大，且構建實驗裝置時間長，實驗周期長。為了成功篩選垂直流人工濕地的基質，亟需一種方便快捷的垂直流人工濕地基質篩選簡易裝置。該裝置可在保證方便快捷易于使用的同時，最大程度上可還原垂直流人工濕地運行的機制，使得篩選基質實驗模擬效果好，實驗數據簡便易取，試驗周期短。
[0004]
【發明內容】
[0005]本發明針對以上人工濕地基質篩選方面出現的不足，依據垂直流人工濕地系統的特殊性，提出一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的簡易裝置。具體是將待篩選基質裝入柱形裝置內，由兩端的進出水口注水，經由布水板進入柱體，流過基質層，模擬垂直流人工濕地內水在基質層內的流向，根據進出水之間的污染物濃度差進行分析，確定待篩選基質去除污染物的能力。
[0006]本發明采用的技術方案:
[0007]本實用新型主要由柱體、橡膠環、集水蓋、進水口、進水口接口、出水口、緩沖墊及布水板構成，柱體呈圓柱體，內徑不低于基質平均粒徑的5倍，高度與內徑的之比不小于3，柱體兩端設置集水蓋通過固定螺絲、固定螺母、緩沖墊與柱體相連，集水蓋與柱體間放置橡膠環進行密封，柱體上端集水蓋上設置進水口并有接口，柱體下端設置出水口，布水板放置在柱體與集水蓋之間，布水板上布滿圓孔，布水板上的孔徑不大于被篩選基質的最小孔徑，圓孔間的距離不低于2倍圓孔的直徑，基質放置在兩塊布水板之間。[0008]所述的人工濕地基質篩選裝置以有機玻璃為基礎，通過蠕動泵控制水量，通過水流流過柱體模擬垂直流人工濕地內水流運動，通過進出水污染物濃度差值對不同種類人工濕地基質進行篩選，柱體垂直放置，保證水流在柱體內自上而下或自下而上穿過基質層。
[0009]本發明與現有技術相比，具有以下優點:
[0010]I本發明實現了模擬垂直流人工濕地的水流運動過程，實驗周期短，價格低廉，有助于設計單位針對不同類型水體構建垂直流人工濕地時快速確定基質種類，為垂直流人工濕地基質的選擇提供理論支持；
[0011]2模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置在針對基質進行篩選時，可以隨時調節進水的濃度，并可以通過蠕動泵調節進水的水量，模擬過程在保證模擬精度高的前提下，可控性好；
[0012]3垂直流人工濕地基質篩選裝置在裝配有蠕動泵及自動采樣器后，整個過程自動化程度高，基本脫離人員監管，且相對于室內模擬人工濕地，構建難度低，用水量極少，為人工濕地基質篩選及闡述基質對污染物削減能力的大小提供了全新的快捷的方法。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]附圖為一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置的示意圖
[0014]圖中:1.柱體；2.橡膠環；3.集水蓋；4.進水口 ；5.進水口接口 ；6.固定螺絲；
7.固定螺母；8.緩沖墊；9.布水板；10.出水口。
【具體實施方式】
[0015]實施例1:
[0016]本實用新型主要由有機玻璃柱體I 橡膠環2;.集水蓋3;不銹鋼進水口 4;進水口接口 5 ;出水口 10 ;固定螺絲6 ;固定螺母7 ;緩沖墊8 ;布水板9構成。
[0017]柱體I呈圓柱體，可由有機玻璃制成，內徑一般以被篩選基質的平均粒徑參考，不低于基質平均粒徑的5倍，以10倍的基質平均粒徑為好，高度與內徑的之比不小于3。兩端設置集水蓋3由固定螺絲6、固定螺母7、緩沖墊8與柱體I相連，集水蓋3與柱體I間放置橡膠環2進行密封，柱體I上端集水蓋3上設置有接口 5，可接入進水口 4，柱體I下端設置出水口 10，進水口 4與出水口 10可由不銹鋼制成，布水板9放置在柱體I與集水蓋3之間，布水板9上布滿圓孔，圓孔間的距離不低于2倍圓孔的直徑。基質放置在兩塊布水板之間。
[0018]應用時將待篩選基質裝入柱形裝置內，由一端的進水口 4注水，水經由集水蓋3與布水板9進入柱體，流過基質層，模擬垂直流人工濕地內水在基質層內的流向，由另一端出水口 10流出，根據進出水之間的污染物濃度差進行分析，確定待篩選基質去除污染物的能力。若想模擬另一流向的垂直流人工濕地，將水從出水口通入，由進水口排出即可。
[0019]篩選目標為平均粒徑為5mm的不同種類基質去除重金屬Cu的能力，柱體內徑為5cm,柱體高度為15cm,布水板孔徑為2mm,布水板孔距為5mm,將不同種類基質分別填入柱內。以KCl溶液為背景溶液，通入Cu含量在IOOppm的污水，流速為0.15L/h，3分鐘取樣一次，記錄出水Cu濃度，繪制出水Cu的變化曲線，即可分析得到不同種類基質在垂直流人工濕地內去除重金屬Cu能力的差異。[0020]實施例2:
[0021]篩選目標為IOmm碌石、6_8mm鋼禮:、3_5mm珍珠巖及3mm以下的火山灰4種分層基質去污染物P的能力，柱體內徑為10cm，柱體高度為30cm，布水板孔徑為1mm，布水板孔距為2_，將基質按層次分別填入柱內。以KCl溶液為背景溶液，通入P含量在IOOppm的污水，流速為0.2L/h，3分鐘取樣一次，記錄出水P濃度，繪制出水P的濃度變化曲線，即可分析得到分層的垂直流人工濕地內基質去除污染物P的能力。
[0022]實施例3:
[0023]篩選目標為平均粒徑為Imm的細沙去除重金屬Pb的能力，柱體內徑為5cm，柱體高度為15cm,布水板孔徑為0.5mm,布水板孔距為2mm,將細沙填入柱內。以KCl溶液為背景溶液，通入Pb含量在IOOppm的污水，流速為0.15L/h，3分鐘取樣一次，記錄出水Pb濃度，繪制出水Pb的變化曲線，即可分析得到細沙在垂直流人工濕地內基質去除重金屬Pb能力的差異。
【權利要求】
1.一種模擬垂直流人工濕地基質篩選的裝置，其特征是主要由柱體、橡膠環、集水蓋、進水口、進水口接口、出水口、緩沖墊及布水板構成，柱體呈圓柱體，內徑不低于基質平均粒徑的5倍，高度與內徑的之比不小于3，柱體兩端設置集水蓋通過固定螺絲、固定螺母、緩沖墊與柱體相連，集水蓋與柱體間放置橡膠環進行密封，柱體上端集水蓋上設置進水口，柱體下端設置出水口，布水板放置在柱體與集水蓋之間，布水板上布滿圓孔，布水板上的孔徑不大于被篩選基質的最小孔徑，圓孔間的距離不低于2倍圓孔的直徑，基質放置在兩塊布水板之間。
【文檔編號】C02F3/32GK203715378SQ201420018550
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月13日 優先權日:2014年1月13日
【發明者】王天弛, 何春光, 王忠強, 邊紅楓, 滕良慧, 盛連喜 申請人:東北師范大學