一種人工濕地用超聲波疏堵裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種解決人工濕地堵塞的超聲波裝置，包括電源、超聲波發生器、超聲波換能器以及震動面鋼板；所述超聲波發生器與電源相連接，以產生高頻交流信號，并傳給所述超聲波換能器；所述超聲波換能器用于將高頻交流信號轉換成高頻機械震蕩波，并將所述高頻機械震蕩波通過震動面鋼板傳播到濕地最上層的水面。本實用新型通過超聲波在液體中的空化作用所產生的巨大壓力破壞積累在濕地中的生物膜而使他們分化于溶液中，一方面破壞生物膜與填料的吸附，另一方面能引起生物膜的破壞而將其駁離，克服了濕地系統孔隙雜亂，一般清理方法深度不夠、力度不足的難題。
【專利說明】—種人工濕地用超聲波疏堵裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于資源環境保護【技術領域】，具體涉及一種利用超聲波解決人工濕地堵塞的疏堵裝置。
【背景技術】
[0002]堵塞是人工濕地推廣應用的主要瓶頸。堵塞后填料的滲透系數急劇降低，水流不能按照原有的方式進行而直接溢出濕地系統，使濕地不能發揮應有的處理功能，而且濕地表面的長期積水也帶來了蚊蠅滋生、惡臭等衛生問題，造成了環境的二次污染。
[0003]針對濕地填料堵塞問題，目前的方法主要在于預防堵塞的發生(專利號:CN101050027A、CN101708899A、CN1970473A、CN101638264A、CN102126791A、CN101723547A 和CN101973632A)，而對于堵塞發生后的治理措施則明顯不足，目前報道的只有利用土壤動物修復堵塞型潛流人工濕地(專利號:CN1923728A)，因此有必要尋找一種解決濕地堵塞發生后的解堵方法。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題，是提供一種能利用超聲波的特性有效解決人工濕地堵塞的濕地用超聲波疏堵裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型公開了一種解決人工濕地堵塞的超聲波裝置，包括電源、超聲波發生器、超聲波換能器以及震動面鋼板；所述超聲波發生器與電源相連接，以產生高頻交流信號，并傳給所述超聲波換能器；所述超聲波換能器用于將高頻交流信號轉換成高頻機械震蕩波，并將所述高頻機械震蕩波通過震動面鋼板傳播到濕地最上層的水面。
[0006]本實用新型中，超聲波換能器的頻率大于20KHz。
[0007]上述超聲波疏堵裝置在人工濕地解堵中的應用。
[0008]本實用新型還公開了人工濕地用超聲波疏堵裝置在解決濕地堵塞中的應用。一種利用超聲波解決濕地堵塞的方法，先將超聲波疏堵裝置放在已經發生堵塞的濕地表面，然后使濕地運行直至表面浸滿水，水面一定要與超聲波疏堵裝置的震動面鋼板接觸，隨后打開電源，進行超聲波清洗，最后等超聲波清洗結束后把濕地中原有的水快速排放，并用自來水清洗數次。所述震動面鋼板與水表面接觸，超聲波發生器產生高頻交流信號，并將所述高頻交流信號傳給超聲波換能器；所述超聲波換能器將所述高頻交流信號轉換成高頻機械震蕩波，并將所述高頻機械震蕩波傳播到所述水，使水流動而產生數以萬計的微小氣泡，存在于水中的微小氣泡在聲場的作用下振動，氣泡閉合時會產生沖擊波，在其周圍產生上千個大氣泡，破壞不溶性污物，并使不溶性污物分散與水中，固體顆粒也會被水沖掉，從而達到疏堵的結果。
[0009]本實用新型的利用超聲波疏堵裝置來解決濕地堵塞的方法可根據濕地的堵塞程度，來確定超聲波的作用時間和間隔次數，實現最優的解決堵塞的效果。[0010]有益效果:本實用新型利用聲波、水流無孔不入的特性，通過超聲波在液體中的空化作用所產生的巨大壓力破壞積累在濕地中的生物膜而使他們分化于溶液中，一方面破壞生物膜與填料的吸附，另一方面能引起生物膜的破壞而將其駁離。超聲波清洗不論孔隙多么復雜，只要能接觸到液體的地方，超聲波的清洗作用都能達到。只要產生空化現象，氣泡的振動就可對固體表面進行擦洗，污層一旦有縫可鉆，氣泡振動便使污層脫落。被水波空蝕剝落的生物膜會隨著水流一起排出濕地。本實用新型克服了濕地系統孔隙雜亂，一般清理方法深度不夠、力度不足的難題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為超聲波疏堵裝置。
[0012]圖2為裝有超聲波疏堵裝置的濕地單元模型。
【具體實施方式】
[0013]根據下述實施例，可以更好地理解本實用新型。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例中所描述的內容僅用于說明本實用新型，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本實用新型。
[0014]如圖1所示，本實用新型公開了一種人工濕地用超聲波疏堵裝置，包括電源1、超聲波發生器2、超聲波換能器4以及震動面鋼板5，超聲波發生器2和超聲波換能器4之間通過連接線連接；所述超聲波發生器2與電源I相連接，以產生高頻交流信號，并傳給所述超聲波換能器3 ;所述超聲波換能器4用于將高頻交流信號轉換成高頻機械震蕩波，并將所述高頻機械震蕩波通過震動面鋼板5傳播到濕地最上層的水面。超聲波換能器的頻率大于20KHz。
[0015]如圖2所示(附圖2為效果圖，不可避免的使用灰度)，本實用新型還公開了濕地用超聲波疏堵裝置在解決濕地堵塞中的應用。所述應用的溫度范圍20?40°C。
[0016]先將超聲波疏堵裝置2a放在已經發生堵塞的濕地表面，然后使濕地運行直至表面浸滿水，水面2b與超聲波疏堵裝置的震動面鋼板接觸；打開電源，進行超聲波清洗堵塞層2c、填料層2d以及承托層2e，等超聲波清洗結束后打開進出水管2f把濕地中原有的水快速排放，并用自來水清洗數次。
[0017]實施例:
[0018]在實驗室內模擬利用超聲波裝置對人工濕地進行解堵，選5個人工濕地單元模型(見圖2)，分別稱為濕地模型A、B、C、D和E，每個反應器直徑為30cm，高為80cm (相當于在整個濕地中以植株密度為單位截取一單元模型)。濕地反應器底部填充1cm的鵝卵石承托層(d1(l為小于某粒徑的土粒重量累計百分數為10%時，相應的粒徑稱為有效粒徑；d1(l為
0.35mm，不均勻系數Cu為2.1)，承托層保證充分排水并且不出現積水情況。承托層上面填充60cm的粗砂(d1(l為0.15mm,不均勻系數Cu為2.2)作為濕地的主要基質,這是因為濕地的堵塞尤其是生物堵塞過程是很漫長的過程，為了更好的在實驗室尺度能夠模擬堵塞過程，而采用了粗砂介質。布水系統和集水系統都設置在濕地單元模型底部，反應器的基質表面都種植香蒲。在進水BOD濃度為500mg/L，水力負荷為500mm/d的條件下，連續運行3個月，濕地基本堵塞(滲透系數比初始狀態降低3倍)，并出現排水不暢表面開始積水的現象，此時我們開始上述所述方法和步驟利用超聲波疏堵裝置對人工濕地進行解堵，每次超聲波作用結束后迅速排出洗液，在下次作用前再把水注滿。A作為空白參照，其他濕地模型的具
體超聲波作用的時間和次數，濕地解堵的效果見下表:
[0019]
【權利要求】
1.一種人工濕地用超聲波疏堵裝置，其特征在于，包括電源、超聲波發生器、超聲波換能器以及震動面鋼板；所述超聲波發生器與電源相連接，以產生高頻交流信號，并傳給所述超聲波換能器；所述超聲波換能器用于將高頻交流信號轉換成高頻機械震蕩波，并將所述高頻機械震蕩波通過震動面鋼板傳播到濕地最上層的水面。
2.根據權利要求1所述的根據權利要求1所述的一種人工濕地用超聲波疏堵裝置，其特征在于，超聲波換能器的頻率大于20KHz。
【文檔編號】C02F1/36GK203820548SQ201420159097
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年4月2日 優先權日:2014年4月2日
【發明者】華國芬, 孔俊, 趙忠偉, 曾奕滔 申請人:河海大學