小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，由底部的水循環部分，中部的植物墻部分、空氣凈化部分，頂部的控制箱部分疊加為一體；水循環部分由污水厭氧分解池、潛流濕地凈化層、清水池順序連接組成。植物墻部分安置于污水厭氧分解池上方，包括植物、墻體框架、布設于墻體框架上的植物種植窩及植物灌溉分布管，植物墻內部設置擋風板和空氣濾芯。控制箱設置在植物墻部分頂端，并布設有植物補光裝置，當光照不足時補光裝置提供光照。本實用新型具有生活污水處理與室內空氣凈化雙重效果。本實用新型不僅合理利用水資源，而且節約對植物的維護管理成本，還能提高室內空氣凈化效果。
【專利說明】
小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置
技術領域
[0001 ]本發明涉及到一種集生活污水處理與空氣凈化為一體的植物墻。
【背景技術】
[0002]人的一生80%以上的時間處于室內，室內空氣質量的優劣對人的身體健康直接產生影響。但是，隨著現代建筑裝飾材料的大量使用及空調裝置的普及和長期使用，再加上環境污染特別是大氣污染的加重，室內空氣一般達不到室內質量標準。為了提高室內空氣質量，減少室內空氣污染物(如甲醛、苯及苯系物、TVOC、氨、氡及PM2.5)濃度，改善室內生活環境，提高人們的生活質量，室內空氣凈化是人們普遍采用的技術手段。其中，室內植物綠墻是一種環境友好型的處理技術，這種技術是將植物種植在墻體上，并通過一定的方法使空氣從植物墻中流過，在流過的過程中，使用植物對空氣中的有害物質進行過濾，達到凈化空氣，提升室內空氣質量。
[0003]專利201510355290.6提供了一種新型植物空氣凈化器，該裝置的主要特點是解決了植物墻體內的植物更換問題，使用了抽屜式模塊方式將植物與整個裝置進行安裝，在更換植物時，直接更換抽屜式模塊。因此，該植物墻解決了植物枯死不易更換的問題。該裝置可用于室內，并安裝移動滾輪方便移動。但是，為了使用空氣凈化效果更佳，該凈化器是將植物種植在柜體內，不允許植物自由生長，然后將空氣從柜體內流過，此方式在美觀上不可取，顯得不夠自然。專利201510050630.4提供了一種植物墻空氣凈化器，從說明書中我們可以理解到，該裝置包括框架、植物容器、定植籃、植物、吸液栗、液位控制裝置、液容器、紫外消毒裝置、補光燈、過濾器、離心風機、噴淋裝置、控制器，將紫外消毒裝置、噴淋裝置、控制器、裝有植物的植物容器、裝有吸液栗的液容器、裝有離心風機的過濾器組裝，獲得空氣凈化的功能。上述專利結構特點中，設置的是一些基本的植物墻裝置所需部件和功能，植物所需的營養和水份來自吸液栗從液容器中栗入，風機從外部吸風并通過植物安放孔，以達到對空氣過濾的效果。但該技術未明確公開其具體結構，從已知結構上來看，存在著植物營養需單獨補加營養液、植物灌溉水必須嚴格過濾，否則易堵塞灌溉系統導致植物因缺水死亡等不足。
[0004]當然，現有植物墻所公開的技術不只以上所列，
【申請人】還翻閱到了更多關于植物墻設計的技術，經
【申請人】總結，現有植物墻技術主要存在的不足是:1、現有植物墻空氣凈化器不具有生活污水凈化功能;2、植物墻植物所需水份和營養均需額外補給，增大維護成本；
3、植物灌溉系統易堵塞;4、植物配置多以淺根陸生耐旱植物為主;5、空氣凈化長期效果不佳。
【發明內容】
[0005]為了解決上述問題，本發明提供了一種外觀美觀，植物覆蓋面大，采用生活污水經凈化后供給植物所需水份和營養，植物配置種類更廣泛，還可種植經濟作物，且空氣凈化效果更好，不會堵塞的植物墻。
[0006]本發明的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，由底部的水循環部分，中部的植物墻部分、空氣凈化部分，頂部的控制箱部分組成。水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分與控制箱部分均為圓柱體，并疊加為一體。
[0007]水循環部分包括循環儲水池17與植物灌溉供水管13，循環儲水池由污水厭氧分解池24、潛流濕地凈化層22、清水池20順序連接組成。植物灌溉供水管13的進水口設置在清水池20內。植物灌溉供水管與植物灌溉分布管連接，植物灌溉供水管通過水栗12將循環儲水池中的水栗至植物墻部分，再通過植物灌溉分布管2補給植物8。循環儲水池設置有進水管6，進水管與生活污水的水源連接。進水管上設置有支管，支管上安裝有臭氣吸附管3，臭氣吸附管內裝吸附劑。
[0008]植物墻部分安置于污水厭氧分解池上方，包括植物8、墻體框架9、布設于墻體框架9上的植物種植窩21及植物灌溉分布管2，植物8種植于植物種植窩內。墻體框架上密布有網孔。植物種植窩為織物、塑料中的一種，包覆于墻體框架或直接嵌入網孔并固定在墻體框架外表上，植物墻部分內部水平設置有擋風板11和空氣濾芯10。擋風板將植物墻部分內部分割為上部的出風區與下部的進風區。空氣濾芯上設置進風口，進風口位于擋風板下側。空氣濾芯上的出風口位于擋風板上側。空氣濾芯上設置風機。
[0009]控制箱I設置在植物墻部分頂端，并布設有植物補光裝置7，當光照不足時補光裝置提供光照。
[0010]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，所述的循環儲水池17由污水厭氧分解池24、厭氧處理池23、潛流濕地凈化池22、清水池20從內向外呈圈層式分布構成。循環儲水池內還設置有水體消毒裝置14，水體消毒裝置的進水口設置在潛流濕地凈化池22內，出水口設置在清水池20內。水體消毒裝置設置在清水池底部。污水厭氧分解池、厭氧處理池上部設置有密封蓋板16。
[0011]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，植物灌溉分布管2設置在植物墻部分的上端。
[0012]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，進水管6從控制箱體I的側面穿入，然后向下并穿過擋風板、密封蓋板，進入污水厭氧分解池內。
[0013]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，所述的控制箱內設置控制電路;清水池內設置有水位檢測裝置，控制箱上設置有光線檢測裝置;進水管上設置電動閥5;控制電路分別與水位檢測裝置、光線檢測裝置、電動閥、水栗、風機、光照裝置連接。
[0014]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，墻體框架上設置螺旋槽19，用于通過水流;循環儲水池底部設置有滾輪15;循環儲水池底部設置有排泥口 18;潛流濕地凈化池與清水池內種植有植物。
[0015]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，所述的擋風板傾斜設置。
[0016]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分為圓柱體。
[0017]如上所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，具體為，水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分為長方形體。
[0018]有益效果:
[0019]1、本發明具有生活污水處理、室內空氣凈化以及景觀多重效果。
[0020]2、本發明采用生活污水進入到污水處理池，然后經水體凈化、消毒，存儲到清水池內，經過濾后由水栗提升到植物灌溉分布管內，對植物進行澆灌。本發明利用的是生活污水澆灌，在節約用水的同時，對生活污水進行了部分處理，減少生活污染物的排放。
[0021]3、生活污水經過了處理，有機物經礦化，能更有利于植物對營養成份的吸收利用，更利于植物的生長。
[0022]4、本發明的結構合理，整體結構為圓柱體，四周為植物墻，更具有觀賞性，植物覆蓋占比面積大。其它功能性的部件(電機、水管、風機等)均設置在植物墻的中部內空部分，達到功能與美觀兼具。
[0023]5、含污染物的空氣從植物墻的底部進入到中空部分，然后從植物墻向四周流出，因植物墻從內到外包括了植物根須、植物莖葉、帶孔隙的板材、以及滲透的水份、空氣濾芯，如些復雜的條件下形成了均勻且細密孔隙，空氣中的粉塵容易附著在水份與根須上，為有益微生物提供生長的微環境，能更高效、更具選擇性地去除室內空氣污染物，隨著時間的增加，整個生態系統會更加穩定，對空氣的凈化效果會更好。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發明的結構示意圖。
[0025]圖2是本發明剖視圖。
[0026]圖3是本發明植物墻部分結構示意圖。
[0027]圖4是本發明循環儲水池結構示意圖。
[0028]圖5是本發明循環儲水池剖視圖。
[0029]圖6是本發明植物墻部分局部放大剖視圖。
[0030]圖7是本發明是墻體框架示意圖。
[0031 ]圖8是本發明是植物種植窩示意圖。
[0032]1-控制箱、2-植物灌溉分布管、3-臭氣吸附管、4-營養液池、5-電動閥、6_進水管、7-植物補光裝置、8-植物、9-墻體框架、10-空氣濾芯、11-擋風板、12-水栗、13-植物灌溉供水管、14-水體消毒裝置、15-滾輪、16-密封蓋板、17-循環儲水池、18-排泥口、19-螺旋槽、20-清水池、21 -植物種植窩、22-潛流濕地凈化池、23-厭氧處理池、24-污水厭氧分解池。
【具體實施方式】
[0033]水循環部分包括循環儲水池17，以及循環儲水池上的進水管6與植物灌溉供水管13;進水管與外部水源連接，因為本技術的循環儲水池具備生活水處理功能，因此該處的進水管可以與室內的生活污水排入口連接。
[0034]參照圖4，植物灌溉供水管將循環儲水池中的水供應到植物墻部分;循環儲水池由污水厭氧分解池24、潛流濕地凈化池22、清水池20順序連接組成;所述的循環儲水池由污水厭氧分解池、厭氧處理池、潛流濕地凈化池、清水池從內向外呈圈層式分布構成，具體為，污水厭氧分解池設置在中心部分，污水厭氧分解池的外圈層為厭氧處理池，厭氧處理池的外圈層為潛流濕地凈化池，最外層為清水池。
[0035]循環儲水池內還設置有水體消毒裝置14，水體消毒裝置的進水口與潛流濕地凈化池連接，出水口與清水池連接;水體消毒裝置設置在清水池底部，水體消毒裝置為紫外線消毒裝置。污水厭氧分解池、厭氧處理池上部設置有密封蓋板16，因為污水厭氧分解池與厭氧處理池內都是包含有污物的污水，會散發一定的臭氣，因此用蓋體進行密封。厭氧處理池通過隔板分隔左右兩段均等的圓弧部分，分別為第一厭氧池與第二厭氧池;潛流濕地凈化池通過隔板分隔為四段均等的圓弧部分，分別為第一凈化池、第二凈化池、第三凈化池與第四凈化池。
[0036]污水厭氧分解池上部設置有過濾網，污水的進水管設置在過濾網上部，過濾網下懸吊有生物膜載體，蓋體上設置有生物膜載體并懸吊在厭氧處理池內。
[0037]參照圖5，潛流濕地凈化池內填充了固體基質，包括底層的石塊、中層的碎石、頂層的泥土，泥土上種植有植物，清水池上設有可移動蓋板，根據需要蓋上蓋板或移開蓋板種植浮水植物或養殖觀賞魚。
[0038]參照圖1，進水管從控制箱體I的側面穿入，然后向下并穿過擋風板11、密封蓋板16，進入污水厭氧分解池內；進水管上設置有支管，支管與空氣濾芯10連接，為防止在污水厭氧分解池內工作的過程中產生的臭氣外溢，設有臭氣吸附管。
[0039]參照圖2、圖3，植物墻部分設置在循環儲水池上方，包括墻體框架與植物;墻體框架設置為桶狀(圓柱體形)，墻體框架的外表面為植物8，內空部分設置有通風系統;通風系統設置有風機與進風口，進風口與外部接通，并通過進風口從外部吸入空氣。參照圖6、圖7、圖8:墻體框架為承重面;承重面為帶孔隙的板材，墻體框架9由不銹鋼網或高分子材料網制成。植物附著面為無紡布、棕絲、竹片或其他價低易得材料制作而成。
[0040]空氣濾芯10為具三維立體結構組織的無紡布空氣濾芯，用于過濾空氣中的微粒。
[0041]墻體框架下沿支撐在循環儲水池上，植物附著面包裹在承重面上，在植物附著面的表面密布有種置袋，用于種植植物。在植物生長期，其根系還不發達階段，植物依靠無紡布進行附著在墻體，在植物根系發達后，根須布滿墻體。
[0042]植物墻部分的內空部分安裝有擋風板，擋風板將植物墻部分內部分割為上部的出風區與下部的進風區。為了保證植物墻部分的水滴下落過程中不會灌入到風機中，擋風板最好進行傾斜安裝，中心部分高于邊緣，水流向邊緣流走，自流入到循環儲水池中(流入到潛流濕地凈化池)。
[0043]墻體框架的上邊沿設置有植物灌溉分布管，植物灌溉分布管通過揚水管連接到清水池，揚水管上設置水栗12;植物灌溉分布管上設置有營養液池4，營養液池4上加蓋，平時蓋關閉，根據植物生長情況需要特別補加營養液時，打開并倒入營養液然后關閉蓋，然后開啟水栗12，水流從植物灌溉分布管中將營養液饒灌到植物。
[0044]墻體框架內表面設置螺旋槽19，用于通過水流;螺旋槽沿著墻體框架的內壁螺旋向下布置，槽口向上，槽口對應到植物的根須，槽內通過水流，為植物澆灌，以彌補植物灌溉分布管工作的不足，以防止局部植物缺水。
[0045]循環儲水池底部設置有滾輪，方便本發明在室內移動位置。
[0046]循環儲水池第一厭氧池和清水池底部分別設置有排水口，方便系統清理。
[0047]潛流濕地凈化池內種植有植物，從本發明的設計結構來看，參照圖1，其中的清水池及潛流濕地凈化池二者從位置關系上與植物墻部分是不重疊的，因此在清水池及潛流濕地凈化池的上面形成一個環形的平臺，在這個平臺上可以種植一些植物。在植物墻部分多余的澆灌水可以自然流入到潛流濕地凈化池中，再次參與水體凈化。
[0048]控制箱設置在植物墻部分上方，控制箱部分的邊沿設置有光照裝置7，光照裝置對植物墻提供光照。光照裝置為為燈光，可以為日光燈、LED或其它照明設備。
[0049]控制箱內設置控制電路;所述的清水池內設置有水位檢測裝置，控制箱上設置有光線檢測裝置;進水管上設置電動閥；控制電路分別與水位檢測裝置、光線檢測裝置、電動閥、水栗、風機、光照裝置連接。
[0050]植物種植的選擇如下:鴨腳木、萬年青、菖蒲、鳶尾、金邊蘭、夾竹桃、紅掌、蔥蘭等觀賞植物。
[0051]循環儲水池內的植物選擇:鴨腳木、菖蒲、鳶尾、金邊蘭、夾竹桃、紅掌、蔥蘭等觀賞植物或蕹菜、水芹菜、霍香等經濟作物。
[0052]本發明專利的循環儲水池的高度為30-50cm，直徑為80-110cm，植物墻部分的高度為80-100cm，直徑為50-80cm，本發明專利的控制箱體部分的高度為15-30cm，直徑為60-90cm。
[0053]按以上植物種植的要求，可以1-3天補充一次污水，補充用水時，控制裝置直接打開進水管6上的電動閥5，在打開過程中，進水管應與臭氣吸附管3斷開連接，即在供水管與臭氣吸附管之間設置一個閥門，在補水時關斷該閥門。防止水流涌向臭氣吸附管。臭氣管設置應高于污水進水管，以免進水時將吸附劑浸濕。
[0054]本發明的污水厭氧分解池內可以設置電加熱裝置，電加熱裝置主要用于加熱污水厭氧分解池內的水體，電加熱裝置可以是設置在污水厭氧分解池內的電加熱管。電加熱裝置主要運用在冬季，因為冬季的氣溫較低，影響污水中的微生物活性，微生物分解能力低。對污水進行加熱能有效增加微生物活性。同時，加熱對于植物的生長也能起到很好的作用，在冬天氣溫較低的情況下，加熱可以對不適應低溫環境的植物產生提供適當熱量作用。
[0055]本發明采用自動控制方式:
[0056]在清水池內設置有水位檢測裝置，水位檢測裝置用于檢測清水池內的水位，如果水位低于設定水位(清水池高度的三分之二處)，則控制裝置將自動控制電動閥，電動閥分為供水的主電動閥及臭氣吸附管的第二電動閥，主電動閥常閉，第二電動閥常開。控制方式:打開主電動閥，并關閉第二電動閥，引入水源向污水池內供水，供水設定時間為3-8分鐘，然后關閉主電動閥，并打開第二電動閥。
[0057]控制補光燈的光照時間，每天光照時間高于3個小時。
[0058]控制風機有高、中、低檔位可選擇，可設置為連續或間歇工作，具有夜間免打擾模式。
[0059]控制水栗根據水位根據蒸發量自動工作，在水份蒸發比較大的時候，比如風機工作期間，連續為植物供水;在水份蒸發比較小的時候，間隙性地供水。
【主權項】
1.小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，由底部的水循環部分，中部的植物墻部分、空氣凈化部分，頂部的控制箱部分組成;水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分與控制箱部分均為圓柱體，并疊加為一體； 水循環部分包括循環儲水池(17)與植物灌溉供水管(13)，循環儲水池由污水厭氧分解池(24)、潛流濕地凈化池(22)、清水池(20)順序連接組成;植物灌溉供水管(I3)的進水口設置在清水池(2 O)內；植物灌溉供水管與植物灌溉分布管連接，植物灌溉供水管通過水栗(12)將循環儲水池中的水栗至植物墻部分，再通過植物灌溉分布管(2)補給植物(8);循環儲水池設置有進水管(6)，進水管與生活污水的水源連接;進水管上設置有支管，支管上安裝有臭氣吸附管(3)，臭氣吸附管內裝吸附劑； 植物墻部分安置于污水厭氧分解池上方，包括植物(8)、墻體框架(9)、布設于墻體框架(9)上的植物種植窩(21)及植物灌溉分布管(2)，植物(8)種植于植物種植窩內；墻體框架上密布有網孔;植物種植窩為織物、塑料中的一種，包覆于墻體框架或直接嵌入網孔并固定在墻體框架外表上，植物墻內部水平設置有擋風板(11)和空氣濾芯(10);擋風板將植物墻部分內部分割為上部的出風區與下部的進風區；空氣濾芯上設置進風口，進風口位于擋風板下側;空氣濾芯上的出風口位于擋風板上側;空氣濾芯上設置風機； 控制箱(I)設置在植物墻部分頂端，并布設有植物補光裝置(7)，當光照不足時補光裝置提供光照。2.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，所述的循環儲水池(17)由污水厭氧分解池(24)、厭氧處理池(23)、潛流濕地凈化池(22)、清水池(20)從內向外呈圈層式分布構成;循環儲水池內還設置有水體消毒裝置(14)，水體消毒裝置的進水口設置在潛流濕地凈化池(22)內，出水口設置在清水池(20)內；水體消毒裝置設置在清水池底部;污水厭氧分解池、厭氧處理池上部設置有密封蓋板(16)。3.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，植物灌溉分布管(2)設置在植物墻部分的上端。4.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，進水管(6)從控制箱(I)的側面穿入，然后向下并穿過擋風板、密封蓋板，進入污水厭氧分解池內。5.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，所述的控制箱內設置控制電路;清水池內設置有水位檢測裝置，控制箱上設置有光線檢測裝置;進水管上設置電動閥(5);控制電路分別與水位檢測裝置、光線檢測裝置、電動閥、水栗、風機、光照裝置連接。6.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，墻體框架上設置螺旋槽(19)，用于通過水流;循環儲水池底部設置有滾輪(15);循環儲水池底部設置有排泥口( 18);潛流濕地凈化池與清水池內種植有植物。7.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，所述的擋風板傾斜設置。8.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分為圓柱體。9.如權利要求1所述的小型污水與空氣處理的一體式凈化裝置，其特征在于，水循環部分、植物墻部分、空氣凈化部分為長方形體。
【文檔編號】B01D46/00GK205501076SQ201620323111
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月15日
【發明人】稅永紅, 楊帆, 魏玉君
【申請人】成都紡織高等專科學校