一種人工濕地基質集成化裝填和鋪設方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污水處理技術領域，特別涉及一種人工濕地基質集成化裝填和鋪設方法，尤其適用于短期、應急污水處理和人口密度較低的農村中、小城鎮污水處理。
【背景技術】
[0002]人工濕地是20世紀70年代末期發展起來的一種污水生物處理技術。該技術由于具有投資和運行費用低、維護管理方便等優點，特別適合資金和技術相對落后的農村地區。在我國農村環境集中治理這一大背景下，該技術得到了廣泛的推廣使用。然而，在實地運行過程中，人們發現該技術雖然具有維護管理方便的優點，但也具備明顯的不可調控的缺點。除了系統的進水負荷外，管理人員能夠調控的內容并不多。可調控性能差是目前大多數人工濕地運行失敗，如出現基質堵塞的重要原因。據美國環保局對100多個運行中人工濕地的調查，有將近一半的濕地系統在投入使用后的5年內出現了堵塞問題，其水力傳導系數降低，除污效果變差，運行壽命縮短，人工濕地的堵塞問題越來越成為其應用的障礙，人工濕地受堵塞后，國外通行的做法是讓床體經過幾個星期的停床休整來恢復部分滲透性，而輪休期的長短則取決于天氣條件，但這類措施需要建造多個平行濕地，會大幅度增加濕地系統的投資費用。為提高人工濕地系統的運行靈活性和可調控性，對人工濕地進行模塊化改造將是該技術未來的發展方向。本發明針對模塊化人工濕地提出了一種針對松散濕地基質的集成化裝填和鋪設方法，有效的解決了基質現場裝填過程繁瑣，更換困難等技術難題。
【發明內容】
[0003]為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種人工濕地基質集成化裝填和鋪設方法，對傳統人工濕地更換堵塞基質時工程量大、更換困難、更換時人工濕地需要停床等的缺陷具有顯著改善。
[0004]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0005]—種人工濕地基質集成化裝填和鋪設方法，所述人工濕地由若干個模塊通過串聯、并聯或串并聯組合的方式組成，模塊一 I位于進水端，每個模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設置有基質單元一 3、基質單元二 4和基質單元三5，基質單元一 3和基質單元三5的結構相同，均為上小下大的鍥形結構，基質單元二4為上大下小的鍥形結構，卡在基質單元一3和基質單元三5之間，在各個模塊內部的下表面上平行于水流方向一側設置兩組滑輪10，基質單元一 3和基質單元三5分別設置在一組滑輪10上，使基質單元一 3與基質單元三5在分別受到向左、向右的擠壓時，向左、向右移動。
[0006]所述滑輪10的最頂點低于模塊進水端底部。
[0007]所述基質單元一3、基質單元二4和基質單元三5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，每個基質單元最上方均設置有拉環一 11，填料塊一 6、填料塊二 7、填料塊三8和填料塊四9中的填料粒徑依次減小，各填料塊上有獨立的拉環二 16，直接提拉基質單元的拉環將基質單元整體取出，或逐步提拉填料塊的拉環，取出填料塊。
[0008]更換基質單元時，先更換基質單元二4或者基質單元二 4中的填料塊。
[0009]更換基質單元時，將基質單元一3與基質單元三5先分別放在滑輪10上，再將基質單元二4插入基質單元一3與基質單元三5之間，在重力作用下，基質單元二4向下移動，并分別施加給基質單元一 3與基質單元三5向左與向右的作用力，基質單元一 3與基質單元三5在滑輪10的作用下，分別向左、向右微移，直至鍥形基質單元二 4完全插入基質單元一 3與基質單元三5之間的空隙。
[0010]在水流方向上的相連兩個模塊之間以鎖扣14連接，現場安裝時，將相鄰模塊布設好，扳動鎖扣14將相鄰模塊連接，整體轉移人工濕地時，扳開鎖扣14斷開相鄰模塊間的連接。
[0011]所述基質單元一3與基質單元三5的結構寬度與模塊進水以及出水端斷面寬度一致，其結構高度與模塊進水以及出水端斷面高度一致，基質單元一 3與基質單元三5的上表面長度為底面長度的一半，所述基質單元二 4的表面長度為底面長度的2倍。
[0012]裝填基質單元時，先將基質單元的框體17放入模塊中相應位置，再往框體17內放填料塊;或者將裝填完填料塊的基質單元直接放入模塊中。
[0013]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0014]本發明結構簡單，安裝方便，建設周期短，運行穩定，調試時間短，處理效果高。在人工濕地填料堵塞時，不必停床休整即可恢復其部分滲透性，更不必大規模地更換、開挖濕地填料，只需更換堵塞模塊或者基質單元即可，大大減少了濕地運行維護費用。
[0015]本發明可實現現裝現用，大大縮短人工濕地達到高處理效率的時間；人工濕地模塊可整體轉移，異地再建，不會永久占地；當濕地發生堵塞時，提拉填料塊或者基質單元的拉環，將堵塞部分提出，換上新填料塊或者基質單元；舊模塊、基質單元及內填料，返廠后經維護、再生，可實現多次利用，避免資源浪費。
[0016]本發明實現了快速更換堵塞模塊，延長人工濕地壽命，提高濕地處理效率，為人工濕地應用在人口較稀疏的農村中、小城鎮及邊遠山區，提供了有利的實施方案。
【附圖說明】
[0017]圖1為發明基于的人工濕地的結構示意圖。
[0018]圖2為本發明的基質單元一結構示意圖。
[0019]圖3為本發明的基質單元二結構示意圖。
[0020]圖4為本發明的多個模塊人工濕地結構示意圖。
[0021]圖5為本發明的處理水收集結構示意圖。
[0022]圖6為本發明的進水結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和實施例詳細說明本發明的實施方式。
[0024]—種人工濕地基質集成化裝填和鋪設方法，人工濕地由若干個相對獨立可移動的模塊通過串聯、并聯或串并聯組合的方式組成，可根據處理需要，在施工現場快速進行橫向或縱向任意組合連接，解決人工濕地建設周期長的不足。
[0025]如圖1所示，模塊一I位于進水端，其中，每個模塊包括立方體的框架12，框架12中沿水流方向依次設置頂部帶拉環一11的基質單元一3、基質單元二4和基質單元三5，其中，基質單元一 3、基質單元二 4和基質單元三5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，預處理后污水進入進水槽26，經布水墻27進入模塊一I，依次通過基質單元一 3、基質單元二 4和基質單元三5后，經過溢水板22進入模塊二 2，溢水板22可使污水均勻滲透到模塊二 2的整個斷面。如此，待處理污水順各模塊流動，最終流入位于最后一級模塊后端的出水收集槽23。在水流方向上的相連兩個模塊之間以鎖扣14連接，并設置有止水橡膠圈13，模塊與模塊之間不需要連接進出水管，從而減少土地資源的浪費。
[0026]基質單元一3和基質單元三5的結構相同，均為上小下大的鍥形結構，如圖2所示，填料塊一6、填料塊二7、填料塊三8和填料塊四9自下而上排列，且其中的填料粒徑依次減小，例如，可以依次為:粒徑大的填料塊、較大的填料塊