專利名稱：跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境保護(hù)技術(shù)、污廢水處理技術(shù)，具體涉及一種跌躍式薄水層人工濕
地復(fù)氧槽。
背景技術(shù)：
人工濕地進(jìn)行污水凈化的研究始于70年代末發(fā)展起來的一種廢水處理新技術(shù)， 其特點(diǎn)在于投資省、成本低、處理效果好、維護(hù)簡單和運(yùn)行方便，比較適合水量較小，水質(zhì)波動(dòng)小，管理水平不高的村鎮(zhèn)污水處理。溶解氧不足是制約人工濕地處理效率的重要因素，傳統(tǒng)的人工濕地中溶解氧主要來自大氣自然復(fù)氧、植物根系泌氧和污水?dāng)y帶的氧。在污水處理中大部分的微生物都屬好氧性，因此在缺氧條件下，生物不能進(jìn)行正常有氧呼吸，因此充足的溶解氧是提高人工濕地凈化效率的有效途徑。人工濕地中常規(guī)復(fù)氧技術(shù)包括曝氣充氧、跌水復(fù)氧和溝槽復(fù)氧等。曝氣復(fù)氧具有快速、高效、簡便易行的特點(diǎn)，但需要消耗大量的能量；跌水復(fù)氧，是一種有效的自然充氧方式，但需要較大的地勢落差，在具有一定坡度的地方比較適用；一般復(fù)氧溝槽復(fù)氧能耗低，但復(fù)氧效果不能保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，它結(jié)構(gòu)簡單、高效、節(jié)能和成本低，能解決現(xiàn)有技術(shù)復(fù)氧效果低、耗能高、水頭損失大等問題。本發(fā)明所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，包括復(fù)氧槽床體，復(fù)氧槽床體沿長度方向具有坡度，所述復(fù)氧槽床體內(nèi)從進(jìn)水口到出水口設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板之間依次首尾相連在一起，所述導(dǎo)流板的前段為向下的曲面，其后段為向上的曲面，且導(dǎo)流板的前段高于后段。所述導(dǎo)流板的前段包括前搭接邊和第一導(dǎo)流段，其后段包括第二導(dǎo)流段、第三導(dǎo)流段和后搭接邊，所述第一導(dǎo)流段為向下的平滑曲面，第二導(dǎo)流段為向上的平滑曲面，第三導(dǎo)流段由至少兩個(gè)向上的折面構(gòu)成，第一導(dǎo)流段與第三導(dǎo)流段通過第二導(dǎo)流段光滑過渡， 且第一導(dǎo)流段的前端高于第三導(dǎo)流段的后端。首級(jí)導(dǎo)流板的前搭接邊搭接在復(fù)氧槽床體的進(jìn)水口，非首級(jí)導(dǎo)流板的前搭接邊搭接在前一級(jí)導(dǎo)流板的后搭接邊的下方，末級(jí)導(dǎo)流板的后搭接邊搭接在復(fù)氧槽床體的出水口，防止水流泄漏。所述第三導(dǎo)流段從前端到后端依次由向上的第一折面、第二折面和第三折面構(gòu)成，第一折面與水平面的夾角CI1為銳角，第二折面與水平面的夾角CI2為銳角，第三折面與水平面的夾角α 3為銳角，且α I > α 2 > α 3，相鄰兩個(gè)折面形成的棱角能夠有效地加強(qiáng)水流紊動(dòng)。進(jìn)一步，所述第一導(dǎo)流段的水平方向長度SL1，第二導(dǎo)流段和第三導(dǎo)流段的水平方向長度之和SL2，且L1 >L2。
進(jìn)一步，所述第一導(dǎo)流段的水平方向長度SL1，第二導(dǎo)流段和第三導(dǎo)流段的水平方向長度之和為L2，且L1 :L2=4:1。進(jìn)一步，所述導(dǎo)流板的第一導(dǎo)流段的前端相對(duì)于第三導(dǎo)流段的后端的坡降為
O.7% 2%。進(jìn)一步，所述復(fù)氧槽床體沿長度方向的坡度為O. 7% 2%。所述導(dǎo)流板與復(fù)氧槽床體等寬，相鄰兩個(gè)導(dǎo)流板的搭接長度至少為O. 05m，減少水流泄漏。所述復(fù)氧槽床體為素混凝土，承載導(dǎo)流板。所述導(dǎo)流板采用陶土燒制或塑料成型， 表面粗糙，以便引起水流紊動(dòng)。跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽自然復(fù)氧過程如下污水經(jīng)進(jìn)水口進(jìn)入復(fù)氧槽床體，形成約5 20mm厚薄水層，薄水層進(jìn)入首級(jí)導(dǎo)流板。污水沿導(dǎo)流板的第一導(dǎo)流段的平滑曲面下降，污水流速加大；之后，污水靠慣性經(jīng)導(dǎo)流板的第二導(dǎo)流段、第三導(dǎo)流段發(fā)生水躍進(jìn)入下一個(gè)導(dǎo)流板，在整個(gè)過程中水流發(fā)生一次水躍，并加強(qiáng)了水流紊動(dòng)，大大增加水流和空氣接觸面積。復(fù)氧槽床體內(nèi)有多個(gè)導(dǎo)流板，污水依次經(jīng)過多次水躍，溶氧量逐漸增加，最后達(dá)到復(fù)氧要求，經(jīng)過出水口進(jìn)入人工濕地的主體部分。濕地內(nèi)通過間隔設(shè)置本跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，間隔多次復(fù)氧，有助于提高脫氮效果，并最大程度減少濕地內(nèi)有機(jī)物的殘留，延長濕地的使用壽命。本發(fā)明的有益效果
I、結(jié)構(gòu)簡單，制作、安裝都非常的方便，無需增加外界能源且水頭損失較小。2、在整個(gè)復(fù)氧過程中，當(dāng)污水進(jìn)入后，僅需在重力和慣性的作用下就能在導(dǎo)流板中完成水躍進(jìn)入到下一個(gè)導(dǎo)流板，無需增加外界能源并且水頭損失較小。在整個(gè)水躍過程中，污水主要依靠導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)來完成水躍，對(duì)人工濕地的地勢落差要求不高。另外，導(dǎo)流板粗糙的表面和第三導(dǎo)流段的棱角也加強(qiáng)了水流的紊動(dòng)。從而每一次水躍，都大大增加了污水和空氣的接觸面積，有效地解決了人工濕地主體缺氧的問題，有利于污染物的降解。3、復(fù)氧槽可根據(jù)實(shí)際情況沿著濕地流程間隔設(shè)置，使人工濕地主體呈現(xiàn)有氧-厭氧-缺氧-有氧-厭氧-缺氧的循環(huán)狀態(tài)，有助于滋生不同功能的微生物種群，從而提高了人工濕地污染物處理效果。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖I所示的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，包括復(fù)氧槽床體1，復(fù)氧槽床體I沿長度方向的坡度為O. 7%，在復(fù)氧槽床體I內(nèi)設(shè)置有與復(fù)氧槽床體I等寬的多個(gè)導(dǎo)流板2。方便建筑施工，復(fù)氧槽床體I采用素混凝土。如圖2所示，導(dǎo)流板2從前端到后端依次由前搭接邊21、第一導(dǎo)流段22、第二導(dǎo)流段23、第三導(dǎo)流段和后搭接邊27構(gòu)成。第一導(dǎo)流段22為向下的平滑曲面，第二導(dǎo)流段23為向上的平滑曲面，第三導(dǎo)流段從前端到后端依次由第一折面24、第二折面25和第三折面 26構(gòu)成，第一折面24、第二折面25和第三折面26均向上設(shè)置，第一折面24與水平面的夾角α I為銳角，第二折面25與水平面的夾角α 2為銳角，第三折面26與水平面的夾角 α 3為銳角，且a i > α 2 > α 3。第一導(dǎo)流段22與第三導(dǎo)流段通過第二導(dǎo)流段23光滑過渡，第一導(dǎo)流段22的前端高于第三導(dǎo)流段的后端，且第一導(dǎo)流段22的前端相對(duì)于第三導(dǎo)流段的后端的坡降為O. 7%。第一導(dǎo)流段22的水平方向長度為L1，第二導(dǎo)流段23和第三導(dǎo)流段的水平方向長度之和為L2，且L1 :L2=4:1。導(dǎo)流板2材質(zhì)采用陶土燒制或塑料成型，表面粗糙，以便引起水流紊動(dòng)。如圖I所示，首級(jí)導(dǎo)流板2的前搭接邊21搭接在復(fù)氧槽床體I的進(jìn)水口 11，非首級(jí)導(dǎo)流板2的前搭接邊21搭接在前一級(jí)導(dǎo)流板2的后搭接邊27的下方，相鄰兩個(gè)導(dǎo)流板 2的搭接長度為O. 05m，末級(jí)導(dǎo)流板2的后搭接邊27搭接在復(fù)氧槽床體I的出水口 12。跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽自然復(fù)氧過程如下污水經(jīng)進(jìn)水口 11進(jìn)入復(fù)氧槽床體1，形成約5 20mm厚薄水層，薄水層進(jìn)入首級(jí)導(dǎo)流板2。污水沿導(dǎo)流板2的第一導(dǎo)流段 22的平滑曲面下降，污水流速加大；之后，污水靠慣性經(jīng)導(dǎo)流板2的第二導(dǎo)流段23、第三導(dǎo)流段發(fā)生水躍進(jìn)入下一個(gè)導(dǎo)流板2，在整個(gè)過程中水流發(fā)生一次水躍，并加強(qiáng)了水流紊動(dòng)， 大大增加水流和空氣接觸面積。復(fù)氧槽床體I內(nèi)有多個(gè)導(dǎo)流板2，污水依次經(jīng)過多次水躍， 溶氧量逐漸增加，最后達(dá)到復(fù)氧要求，經(jīng)過出水口 12進(jìn)入人工濕地的主體部分。濕地內(nèi)通過間隔設(shè)置該跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，間隔多次復(fù)氧，有助于提高脫氮效果，并最大程度減少濕地內(nèi)有機(jī)物的殘留，延長濕地的使用壽命。上述跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽的復(fù)氧槽床體I的坡度還可為I. 3%或2% ;導(dǎo)流板2第一導(dǎo)流段22的前端相對(duì)于第三導(dǎo)流段的后端的坡降還可為I. 3%或2%，一般將復(fù)氧槽床體I的坡度同第一導(dǎo)流段22的前端相對(duì)于第三導(dǎo)流段的后端的坡降保持一致。相鄰兩個(gè)導(dǎo)流板2的搭接長度根據(jù)具體需要，可增加搭接的長度。
權(quán)利要求
1.一種跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，包括復(fù)氧槽床體(I)，復(fù)氧槽床體沿長度方向具有坡度，其特征在于所述復(fù)氧槽床體內(nèi)從進(jìn)水口到出水口設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流板(2)，所述導(dǎo)流板之間依次首尾相連，所述導(dǎo)流板的前段為向下的曲面，其后段為向上的曲面，且導(dǎo)流板的前段高于后段。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述導(dǎo)流板之間依次首尾搭接；所述導(dǎo)流板(2)的前段包括前搭接邊(21)和第一導(dǎo)流段(22)，其后段包括第二導(dǎo)流段(23)、第三導(dǎo)流段和后搭接邊(27)，所述第一導(dǎo)流段為向下的平滑曲面，第二導(dǎo)流段為向上的平滑曲面，第三導(dǎo)流段由至少兩個(gè)向上的折面構(gòu)成，第一導(dǎo)流段與第三導(dǎo)流段通過第二導(dǎo)流段光滑過渡，且第一導(dǎo)流段的前端高于第三導(dǎo)流段的后端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于首級(jí)導(dǎo)流板(2) 的前搭接邊(21)搭接在復(fù)氧槽床體(I)的進(jìn)水口( 11 )，非首級(jí)導(dǎo)流板的前搭接邊搭接在前一級(jí)導(dǎo)流板的后搭接邊(27)的下方，末級(jí)導(dǎo)流板的后搭接邊搭接在復(fù)氧槽床體的出水口 (12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述第三導(dǎo)流段從前端到后端依次由向上的第一折面(24)、第二折面(25)和第三折面(26)構(gòu)成，第一折面與水平面的夾角O1為銳角，第二折面與水平面的夾角Ci2為銳角，第三折面與水平面的夾角a 3為銳角，且a : > a 2 > a 3。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述第一導(dǎo)流段(22)的水平方向長度為L1，第二導(dǎo)流段(23)和第三導(dǎo)流段的水平方向長度之和為 1^2，曰.Li1^2 o
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述第一導(dǎo)流段(22)的水平方向長度為L1，第二導(dǎo)流段(23)和第三導(dǎo)流段的水平方向長度之和為L2，且 L1 L2=4:10
7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述導(dǎo)流板(2)的第一導(dǎo)流段(22)的前端相對(duì)于第三導(dǎo)流段的后端的坡降為0. 7% 2%。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述復(fù)氧槽床體(I)沿長度方向的坡度為0. 7% 2%。
9.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述導(dǎo)流板(2)與復(fù)氧槽床體(I)等寬，且相鄰兩個(gè)導(dǎo)流板(2)的搭接長度至少為0. 05m。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，其特征在于所述復(fù)氧槽床體(I)為素混凝土，所述導(dǎo)流板(2)采用陶土燒制或塑料成型。
全文摘要
本發(fā)明公開一種跌躍式薄水層人工濕地復(fù)氧槽，包括復(fù)氧槽床體，復(fù)氧槽床體沿長度方向具有坡度，所述復(fù)氧槽床體內(nèi)從進(jìn)水口到出水口設(shè)置有多個(gè)導(dǎo)流板，所述導(dǎo)流板依次首尾相連在一起，所述導(dǎo)流板的前段為向下的曲面，其后段為向上的曲面，且導(dǎo)流板的前段高于后段。結(jié)構(gòu)簡單，高效，制作安裝方便，無需增加外界能源且水頭損失較小，有效地解決了人工濕地主體缺氧的問題。
文檔編號(hào)C02F3/32GK102583760SQ201210048038
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月29日
發(fā)明者劉潔, 梁建軍, 翟俊, 肖海文, 陶桂林 申請人:重慶大學(xué)