一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的裝置。本實用新型依據(jù)垂直流人工濕地系統(tǒng)的特殊性，提出一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的簡易裝置。具體是將待篩選基質(zhì)裝入柱形裝置內(nèi)，由兩端的進(jìn)出水口注水，經(jīng)由布水板進(jìn)入柱體，流過基質(zhì)層，模擬垂直流人工濕地內(nèi)水在基質(zhì)層內(nèi)的流向，根據(jù)進(jìn)出水之間的污染物濃度差進(jìn)行分析，確定待篩選基質(zhì)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(nèi)模擬人工濕地，構(gòu)建難度低，用水量極少，為人工濕地基質(zhì)篩選及闡述基質(zhì)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(zhì)篩選的裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，具體是涉及一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的高速發(fā)展，水體污染的現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，傳統(tǒng)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(qiáng)，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(yōu)點使其迅速成為很多城市構(gòu)建小面積人工濕地的首選。
[0003]垂直流人工濕地中，基質(zhì)的選擇是重中之重，有很多文獻(xiàn)及報告指出，人工濕地系統(tǒng)內(nèi)污水中磷及重金屬的去除很大程度上由基質(zhì)本身的吸附能力決定，且人工濕地在通過物理化學(xué)生物聯(lián)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(zhì)選擇可以為微生物提供很好的附著條件，基質(zhì)掛膜量也是人工濕地處理污染物時非常重要的考量指標(biāo)。人工濕地基質(zhì)篩選一直是一個較為復(fù)雜的問題，以往常用吸附動力學(xué)實驗進(jìn)行說明，但吸附動力學(xué)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(xué)實驗結(jié)果并不能夠很好的說明基質(zhì)在人工濕地中的吸附能力，而且忽略了基質(zhì)對微生物的作用。通過模擬人工濕地的實驗裝置在室內(nèi)構(gòu)建小型人工濕地來篩選基質(zhì)，雖然可以有較好的效果，但是占地面積較大，用水量大，且構(gòu)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(zhì)，亟需一種方便快捷的垂直流人工濕地基質(zhì)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(jī)制，使得篩選基質(zhì)實驗?zāi)M效果好，實驗數(shù)據(jù)簡便易取，試驗周期短。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對以上人工濕地基質(zhì)篩選方面出現(xiàn)的不足，依據(jù)垂直流人工濕地系統(tǒng)的特殊性，提出一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的簡易裝置。具體是將待篩選基質(zhì)裝入柱形裝置內(nèi)，由兩端的進(jìn)出水口注水，經(jīng)由布水板進(jìn)入柱體，流過基質(zhì)層，模擬垂直流人工濕地內(nèi)水在基質(zhì)層內(nèi)的流向，根據(jù)進(jìn)出水之間的污染物濃度差進(jìn)行分析，確定待篩選基質(zhì)去除污染物的能力。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案:
[0007]本實用新型主要由柱體、橡膠環(huán)、集水蓋、進(jìn)水口、進(jìn)水口接口、出水口、緩沖墊及布水板構(gòu)成，柱體呈圓柱體，內(nèi)徑不低于基質(zhì)平均粒徑的5倍，高度與內(nèi)徑的之比不小于3，柱體兩端設(shè)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(huán)進(jìn)行密封，柱體上端集水蓋上設(shè)置進(jìn)水口并有接口，柱體下端設(shè)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(zhì)的最小孔徑，圓孔間的距離不低于2倍圓孔的直徑，基質(zhì)放置在兩塊布水板之間。[0008]所述的人工濕地基質(zhì)篩選裝置以有機(jī)玻璃為基礎(chǔ)，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(nèi)水流運動，通過進(jìn)出水污染物濃度差值對不同種類人工濕地基質(zhì)進(jìn)行篩選，柱體垂直放置，保證水流在柱體內(nèi)自上而下或自下而上穿過基質(zhì)層。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點:
[0010]I本發(fā)明實現(xiàn)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(shè)計單位針對不同類型水體構(gòu)建垂直流人工濕地時快速確定基質(zhì)種類，為垂直流人工濕地基質(zhì)的選擇提供理論支持；
[0011]2模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的裝置在針對基質(zhì)進(jìn)行篩選時，可以隨時調(diào)節(jié)進(jìn)水的濃度，并可以通過蠕動泵調(diào)節(jié)進(jìn)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(zhì)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(jiān)管，且相對于室內(nèi)模擬人工濕地，構(gòu)建難度低，用水量極少，為人工濕地基質(zhì)篩選及闡述基質(zhì)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(zhì)篩選的裝置的示意圖
[0014]圖中:1.柱體；2.橡膠環(huán)；3.集水蓋；4.進(jìn)水口 ；5.進(jìn)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(jī)玻璃柱體I 橡膠環(huán)2;.集水蓋3;不銹鋼進(jìn)水口 4;進(jìn)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(gòu)成。
[0017]柱體I呈圓柱體，可由有機(jī)玻璃制成，內(nèi)徑一般以被篩選基質(zhì)的平均粒徑參考，不低于基質(zhì)平均粒徑的5倍，以10倍的基質(zhì)平均粒徑為好，高度與內(nèi)徑的之比不小于3。兩端設(shè)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(huán)2進(jìn)行密封，柱體I上端集水蓋3上設(shè)置有接口 5，可接入進(jìn)水口 4，柱體I下端設(shè)置出水口 10，進(jìn)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?；|(zhì)放置在兩塊布水板之間。
[0018]應(yīng)用時將待篩選基質(zhì)裝入柱形裝置內(nèi)，由一端的進(jìn)水口 4注水，水經(jīng)由集水蓋3與布水板9進(jìn)入柱體，流過基質(zhì)層，模擬垂直流人工濕地內(nèi)水在基質(zhì)層內(nèi)的流向，由另一端出水口 10流出，根據(jù)進(jìn)出水之間的污染物濃度差進(jìn)行分析，確定待篩選基質(zhì)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(jìn)水口排出即可。
[0019]篩選目標(biāo)為平均粒徑為5mm的不同種類基質(zhì)去除重金屬Cu的能力，柱體內(nèi)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(zhì)分別填入柱內(nèi)。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(zhì)在垂直流人工濕地內(nèi)去除重金屬Cu能力的差異。[0020]實施例2:
[0021]篩選目標(biāo)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(zhì)去污染物P的能力，柱體內(nèi)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(zhì)按層次分別填入柱內(nèi)。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(nèi)基質(zhì)去除污染物P的能力。
[0022]實施例3:
[0023]篩選目標(biāo)為平均粒徑為Imm的細(xì)沙去除重金屬Pb的能力，柱體內(nèi)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(xì)沙填入柱內(nèi)。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(xì)沙在垂直流人工濕地內(nèi)基質(zhì)去除重金屬Pb能力的差異。
【權(quán)利要求】
1.一種模擬垂直流人工濕地基質(zhì)篩選的裝置，其特征是主要由柱體、橡膠環(huán)、集水蓋、進(jìn)水口、進(jìn)水口接口、出水口、緩沖墊及布水板構(gòu)成，柱體呈圓柱體，內(nèi)徑不低于基質(zhì)平均粒徑的5倍，高度與內(nèi)徑的之比不小于3，柱體兩端設(shè)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(huán)進(jìn)行密封，柱體上端集水蓋上設(shè)置進(jìn)水口，柱體下端設(shè)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(zhì)的最小孔徑，圓孔間的距離不低于2倍圓孔的直徑，基質(zhì)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(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】王天弛, 何春光, 王忠強(qiáng), 邊紅楓, 滕良慧, 盛連喜 申請人:東北師范大學(xué)