專利名稱：一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，包括基質(zhì)柱(I)、人工布水裝置(2)、循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)和支撐臺(4)。本發(fā)明不僅制作工藝簡單，原材料造價較低，而且安裝操作方便，實用性強；能夠?qū)崿F(xiàn)多種流態(tài)、多種形式組合、不同填料級配的平行實驗和比較實驗設計。該設備彌補了潛流濕地基質(zhì)凈化效果模擬試驗室內(nèi)工具缺乏的現(xiàn)狀，對于篩選高效凈化潛流濕地基質(zhì)，模擬不同基質(zhì)搭配凈化效果以及潛流濕地最佳水力停留時間的確定具有重要的科學意義，同時該設備在濕地水文定量監(jiān)測以及濕地土壤滲漏系數(shù)測定等方面也有廣泛的用途。
背景技術：
潛流濕地主要由3部分組成:基質(zhì)、植物和布水系統(tǒng)。目前潛流濕地可用的基質(zhì)主要有土壤、碎石、礫石、煤塊、細沙、粗砂、煤渣、多孔介質(zhì)(LECA)、硅灰石和工業(yè)廢棄物中的一種或幾種組合的混合物?；|(zhì)一方面為植物和微生物生長提供介質(zhì)，另一方面通過沉積、過濾和吸附等作用直接去除污染物。然而潛流濕地在實際運行過程中，因水體污染物含量不同，污染物組成的不同以及環(huán)境要素的差異，導致無法準確配置合理的潛流濕地基質(zhì)。因此潛流濕地施工前，對基質(zhì)特性及不同基質(zhì)優(yōu)化配置進行科學實驗是非常有效的技術措施。盡管現(xiàn)有裝置一定程度上可以滿足當前的潛流濕地基質(zhì)優(yōu)選，但因缺乏自動化管理，而導致基質(zhì)選擇存在 一定的偏差，可能因基質(zhì)選擇錯誤而導致潛流濕地凈化效率被降低。因此有必要研發(fā)一種室內(nèi)微型的、全自動的潛流濕地模擬試驗裝置，對于獲得優(yōu)良的潛流濕地基質(zhì)及不同基質(zhì)優(yōu)化配置模式具有重要實用價值，應用前景廣泛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置及其使用方法。為了完成本發(fā)明的目的，一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，主要包括基質(zhì)柱(1)、人工布水裝置(2)、循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)和支撐臺(4)。根據(jù)本發(fā)明，一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置上的基質(zhì)柱(1)由鋼桶、取樣管(6)和出水管(7)組成，其中鋼桶(5)的固定高度上安裝有3個帶有螺母密封蓋⑶的由鋼管(9)做成的取樣管。根據(jù)本發(fā)明，一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置上的人工布水裝置(2)，由人工布水鋼桶(10)、注水管(11)和鐵支架(12)組成，其中人工布水鋼桶(10)上部只開有注水管(11) 一個口，而人工布水鋼桶(10)下部開有出水口(13)和配置有支架安裝接口
(14)。根據(jù)本發(fā)明，一種 室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置上的循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)由3個軟管(15)、1臺電子中央控制系統(tǒng)(16)、2根傳輸線(17)、I個注水蓄水桶(18)、I個出水蓄水桶(20)和2個定量定時循環(huán)泵(19)組成。
根據(jù)本發(fā)明，一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置上的支撐臺(4)由防腐木或耐腐蝕石材制成，包括支撐板(21)和支架(22)兩個部分，能支撐5t以上的重量，保證基質(zhì)柱(I)和人工布水裝置(2)穩(wěn)固。本發(fā)明還提供所述的設備的使用方法，包括裝備設計標準和數(shù)據(jù)采集方法。設計標準:取樣管(6)直徑1cm，內(nèi)置鋼桶(5)中20cm，內(nèi)置部分的取樣管(6)需要在管上打小孔，大小不限，密度不限，外露部分的取樣管(6)為10cm，帶有螺母的密封蓋
(8)。先由定量定時循環(huán)泵(19)抽取注水蓄水桶(18)的水進入到一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置中，經(jīng)過一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置全部處理后進入到出水蓄水桶(20)，此時注水蓄水桶(18)中的定量定時循環(huán)泵(19)停止工作，而出水蓄水桶(20)中的定量定時循環(huán)泵(19)開始工作并抽取經(jīng)處理的水進入到注水蓄水桶(18)中，完成一個處理周期。電子中央控制系統(tǒng)(16)，用于控制一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置水循環(huán)次數(shù)，可檢測注水蓄水桶(18)和出水蓄水桶(20)水位情況，實現(xiàn)水循環(huán)的自動控制。所有材料保證使用不銹鋼或者有機玻璃材料，保證密封性，人工布水裝置(2)打孔直徑在3 4mm。數(shù)據(jù)采集方法:每隔一定時間擰開取樣管(6)上的螺母密封蓋(8)，然后用水樣瓶收集取樣管(6)上的水樣。


圖1 一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置主體架構圖。圖2基質(zhì)柱配直不意圖。圖3取樣管縱向布置示意圖。圖4取樣管密封結構示意圖。圖5人工布水裝置縱向結構圖。圖6人工布水裝置橫向剖面示意圖。圖7循環(huán)水控制系統(tǒng)組成結構圖。圖8支撐臺結構圖。
具體實施例方式以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。實施案例本案例闡述的室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置包括基質(zhì)柱(1)、人工布水裝置(2)、循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)和支撐臺(4)?；|(zhì)柱(1)的高度為1.2m，寬度0.6m，基質(zhì)柱(2)上的取樣管(6)直徑1cm，內(nèi)置鋼桶(5)中20cm，內(nèi)置部分的取樣管(6)需要在管上打小孔，大小不限，密度不限，外露部分的取樣管￠)為10cm，帶有螺母的密封蓋(8)，其中最底部一排取樣管出)內(nèi)置20cm，外露13cm。人工布水裝置(2)設計的寬度為0.5m，高度為0.08m,底部支架高度0.08m ;循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)由3個軟管(15)、I臺電子中央控制系統(tǒng)(16)、2根傳輸線(17)、1個注水蓄水桶(18)、I個出水蓄水桶(20)和2個定量定時循環(huán)泵(19)組成，其中注水蓄水桶(18)和出水蓄水桶(20)設計容量為50L ;支撐臺(4)直徑為0.75m,高度為0.26m。安裝好的一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，經(jīng)室內(nèi)模擬試驗測試，運行效果良好。以上所述僅是本發(fā)明的實施方式，應當指出，一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置在實驗不同基質(zhì)應用過程中會有所差異，這不是本發(fā)明的所控范圍；此外，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
1.一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，包括基質(zhì)柱(I)、人工布水裝置(2)、循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)和支撐臺(4)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，其特征在于:所述的基質(zhì)柱(I)由鋼桶(5)、取樣管(6)和出水管(7)組成，其中鋼桶(5)的固定高度上安裝有3個帶有螺母密封蓋(8)的由鋼管(9)做成的取樣管。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，其特征在于:所述的人工布水裝置(2)，由人工布水鋼桶(10)、注水管(11)和鐵支架(12)組成，其中人工布水鋼桶(10)上部只開有注水管(11) 一個口，而人工布水鋼桶(10)下部開有出水口(13)和配置有支架安裝接口(14)。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，其特征在于:所述的循環(huán)水控制系統(tǒng)⑶由3個軟管(15)、1臺電子中央控制系統(tǒng)(16)、2根傳輸線(17)、I個注水蓄水桶(18)、1個出水蓄水桶(20)和2個定量定時循環(huán)泵(19)組成。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，其特征在于:所述的支撐臺(4)由防腐木或耐腐蝕石材制成，包括支撐板(21)和支架(22)兩個部分，能支撐5t以上的重量，保證基質(zhì)柱(I)和人工布水裝置(2)穩(wěn)固。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種室內(nèi)微型全自動潛流濕地模擬試驗裝置，包括人工布水裝置(1)、基質(zhì)柱(2)、循環(huán)水控制系統(tǒng)(3)和支撐臺(4)。本發(fā)明不僅制作工藝簡單，原材料造價較低，而且安裝操作方便，實用性強；能夠?qū)崿F(xiàn)多種流態(tài)、多種形式組合、不同填料級配的平行實驗和比較實驗設計。該設備彌補了潛流濕地基質(zhì)凈化效果模擬試驗室內(nèi)工具缺乏的現(xiàn)狀，對于篩選高效凈化潛流濕地基質(zhì)，模擬不同基質(zhì)搭配凈化效果以及潛流濕地最佳水力停留時間的確定具有重要的科學意義，同時該設備在濕地水文定量監(jiān)測以及濕地土壤滲漏系數(shù)測定等方面也有廣泛的用途。
文檔編號C02F3/32GK103214095SQ20131014344
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權日2013年4月24日
發(fā)明者趙欣勝, 崔麗娟, 李偉, 張曼胤 申請人:中國林業(yè)科學研究院林業(yè)新技術研究所