一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的制作方法

1.本发明涉及一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地。


背景技术：

2.河道微污染水净化目前多采用生态法处理，河道旁路湿地是一种常用的生态处理方式，旁路湿地工艺选择时，表面流湿地污染去除负荷偏低，同等污染削减能力下，使用的地块面积更大，为了提高去除效率，采用潜流湿地等，但实际运用时，由于河道水悬浮物含量较大，潜流湿地填料易堵塞，也尚无较好的潜流湿地填料冲洗做法，导致潜流湿地逐渐堵塞，湿地寿命较短。模块式可组卸式人工湿地系统及其潜流人工湿地总成(cn207210196u)虽是模块式安装湿地，但仍是传统的“哪里填料堵塞就更换哪里”的防填料堵塞解决方案。本发明提供一种全新的具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地，不需要更换填料，具有填料自冲洗、脱落生物膜自排放和不排水工况下曝气系统检修的功能，从根本上解决湿地堵塞和脱落生物膜排放问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地。
4.为达到上述目的，本发明具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地，包括：在河道上游靠一侧设置上游单侧挡水堰，并在上游单侧挡水堰设置上游单侧闸门；在河道下游对岸设置下游对侧挡水堰；
5.在上游单侧挡水堰和下游对侧挡水堰之间的河道中间区域设置湿地池体，在湿地池体的下游对侧挡水堰一侧设置配水孔；在湿地池体另一侧设置出水孔；
6.在湿地池体内设置有装配式防冲失悬浮填料系统；在湿地池体出水孔一侧设置有出水渠，在出水渠一侧设置有净化出水闸。
7.进一步地，所述的装配式防冲失悬浮填料系统包括模块式格网框，在所述的模块式格网框内填充悬浮填料。
8.进一步的，所述模块式格网框为六方体，底部设四个网框支撑；格网框四周及顶面(除底面)为防生物膜流失小孔径格网，防止悬浮填料所脱落生物膜被水流冲出格网框；在格网框中央设置圆柱形生物膜收集大孔径格网井，悬浮填料老化脱落生物膜一部分随水流直接进入生物膜收集大孔径格网井，另一部分沉降于格网框底面之上再汇集进入大孔径生物膜排出格网井；模块式格网框底面为硬质底板，四周高、中心低，保证格网框内悬浮填料所脱落生物膜从四周向中心汇集进入生物膜收集大孔径格网井。
9.进一步的，所述模块式格网框上设置有曝气组件竖向垂直安装凹槽，曝气组件与模块式格网框垂直嵌入式安装，曝气组件可在不整个吊起模块式格网框并取出框内填充悬浮填料的条件下，直接向上提升即可与模块式格网框实现分离和检修。
10.进一步地，在湿地池体内设置不排水检修模块曝气系统，不排水检修模块曝气系统包括输气主管和曝气组件；其中，曝气组件上部通过软连接与输气主管进行连接，并通过
风机进行供气，曝气组件下部垂直嵌入安装于模块式格网框凹槽内。
11.进一步地，还包括老化生物膜自冲自排系统，包括设置于模块式格网框底部的生物膜排放管道以及设置在湿地池体下游侧的生物膜排出闸；模块式格网框中央的圆柱形生物膜收集大孔径格网井底部通过与生物膜排放管道进行连接，格网井所收集的生物膜沉降进入下部生物膜排放管道进行定期排出。
12.进一步地，在装配过程中，所述的老化生物膜自冲自排系统中的生物膜排放管道首先进行安装，然后将所述的装配式防冲失悬浮填料系统吊装安装于生物膜排放管道之上，安装时需与生物膜排出接入管扣紧。
13.进一步地，还包括控制系统，所述的控制系统根据雨天和晴天自动控制闸门关闭和打开，执行冲洗工况、排水工况和净化工况；其中，
14.雨天，冲洗工况下，关闭上游单侧闸门、关闭净化出水闸、打开生物膜排出闸，冲洗悬浮填料快速排出脱落生物膜；
15.雨天，排水工况下，打开上游单侧闸门、关闭净化出水闸、关闭生物膜排出闸，上游河道来水不经湿地处理直接排放；
16.晴天执行净化工况，关闭上游单侧闸门、打开净化出水闸、关闭生物膜排出闸，净化上游河道来水。
17.本发明适用于河道低污染水净化，不需要更换填料，具有填料自冲洗、脱落生物膜自排放和不排水工况下曝气系统检修的功能，可大幅度延长湿地使用寿命。
附图说明
18.图1是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的上层平面图；
19.图2是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的下层平面图；
20.图3是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的装配式防冲失悬浮填料系统构造示意图；
21.图4是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的模块式格网框构造示意图；
22.图5是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的生物膜收集大孔径格网井构造示意图；
23.图6是本发明一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地的实施例1对应的不排水检修模块曝气系统构造示意图。
具体实施方式
24.下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。
25.如图1
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6所示，本发明提供一种具有自冲洗功能的模块化河道原位净化湿地，在河道上游靠一侧设置上游单侧挡水堰1，并设置上游单侧闸门2，在下游对岸设置下游对侧挡水堰3，在上游单侧挡水堰1和下游对侧挡水堰3之间的河道中间区域设置湿地池体16，在湿地池体16一侧设置梅花式配水孔4，另一侧设置梅花式出水孔5，上游河道低污染水通过梅
花式配水孔4进入湿地池体16，在装配式防冲失悬浮填料系统净化后，经过梅花式出水孔5出水进入出水渠，最后经净化出水闸6排入下游河道。
26.在湿地池体16内设置若干套装配式防冲失悬浮填料系统，每套装配式防冲失悬浮填料系统包括模块式格网框7和内部填充的悬浮填料8。
27.模块式格网框7为六方体，底部设四个网框支撑17；模块式格网框7四周及顶面(除底面)为防生物膜流失小孔径格网18，防止悬浮填料8所脱落生物膜被水流冲出模块式格网框7；在模块式格网框7中央设置圆柱形生物膜收集大孔径格网井19，悬浮填料8老化脱落生物膜一部分随水流沿生物膜汇集方向20直接进入生物膜收集大孔径格网井19，另一部分沉降于格网框底面之上再沿生物膜汇集方向20汇集进入大孔径生物膜排出格网井19；模块式格网框底面为硬质底板22，四周高、中心低，保证模块式格网框7内悬浮填料所脱落生物膜从四周向中心汇集进入生物膜收集大孔径格网井19。
28.模块式格网框7上设置有曝气组件11安装所需的竖向垂直安装凹槽21，曝气组件11与模块式格网框7垂直嵌入式安装，曝气组件11可在不整个吊起模块式格网框7并取出框内填充悬浮填料8的情况下，直接将曝气组件11向上提升即可与模块式格网框7实现分离和单独检修。
29.在湿地池体16内设置不排水检修模块曝气系统，包括输气主管9、软管连接10、曝气组件11。其中，曝气组件11通过软管连接10与输气主管9进行连接，通过风机15进行供气，对装配式防冲失悬浮填料系统进行底部曝气，提供生物膜净化和河道低污染水所需氧气。在曝气系统检修时，可不需要排干湿地池体16水体，仅单独对需检修的曝气组件11提升至水面之上进行检修，检修后再处置嵌入式安装回模块式格网框7的竖向垂直安装凹槽21内。
30.在湿地池体16内设置老化生物膜自冲自排系统，包括生物膜收集大孔径格网井12、底部生物膜排放管道13、生物膜排出闸14。在冲洗工况下，悬浮填料8附着生物膜更新，脱落的老化生物膜经过生物膜收集大孔径格网井12收集后通过漏斗管23进入底部生物膜排放管道13，最后通过生物膜排出闸14排入下游河道。
31.在装配过程中，所述的老化生物膜自冲自排系统中的生物膜排放管道13首先进行安装于湿地池体16内，然后将所述的装配式防冲失悬浮填料系统吊装安装于生物膜排放管道13之上，安装时需与生物膜排放管道13所预留生物膜排出接入管24扣紧。
32.同时，设置控制系统，对冲洗工况、排水工况和净化工况等不同模式进行切换，根据雨天和晴天自动控制闸门的关闭和打开，实现湿地的净化和自冲洗功能。其中，雨天冲洗工况，关闭上游单侧闸门2、关闭净化出水闸6、打开生物膜排出闸14，冲洗悬浮填料8快速排出脱落生物膜；雨天排水工况，打开上游单侧闸门2、关闭净化出水闸6、关闭生物膜排出闸14，上游河道来水不经湿地处理直接排放；晴天执行净化工况，关闭上游单侧闸门2、打开净化出水闸6、关闭生物膜排出闸14，净化上游河道来水。
33.以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。