一种模块化上下行垂直潜流人工湿地的制作方法

本发明属于人工湿地处理，具体涉及一种模块化上下行垂直潜流人工湿地。

背景技术：

1、近年来随着我国城市建设的不断发展，城市生活污水的排放量不断增加，但是处理后的排放量还不及污水排放量的十分之一。然而传统的生化二级处理技术主要以去除碳源污染物为目的，对氮、磷等营养物质的去除较少，而且基建投资大，运行费用高。三级处理虽可解决上述问题，但因投资和运行费用昂贵而难以大面积推广。人工湿地作为一种新型生态污水处理技术，具有投资和运行费用低、可有效去除氮磷、抗冲击负荷、处理效果稳定处理水质好等诸多优点。因此人工湿地技术不失为我国经济欠发达、地理条件相对宽裕的广大中小城镇、居民小区污水处理的优选方案。

2、人工湿地的水力学特性，诸如水力传导率、水力停留时间、水流流态、容水量等都是影响人工湿地污染物去除效率的重要影响因素，尤其是基质及管道堵塞问题，即人工湿地在运行一段时间以后，因基质及管道堵塞而无法继续使用，或改变设计时的运行方式，并且传统的垂直潜流人工湿地施工难度大，管道安装不方便；如发生堵塞，清洗填料及更换管道难度大，维修费用高等缺点。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种模块化上下行垂直潜流人工湿地及管道安装方法，解决了现有人工潜流湿地施工难度大，管道安装不方便；如发生堵塞，清洗滤料及更换管道难度大，维修费用高的问题。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

3、一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：分为多个区域，所述每个区域内均设置有复合土工膜、砂垫层、排水层模块、过渡层模块、主体层模块、配水层模块，透水土工布和种植土壤模块；

4、所述排水层模块和配水层模块结构相同，均包括上模块和下模块，所述上模块和下模块为方形，四角竖向设置有立柱；所述立柱一端设置有球状凸块，另一端设置有球状凹块，球状凸块和球状凹块形状相同，上模块和下模块立柱的球状凸块与球状凹块贴合，实现上模块和下模块水平方向的限位；上模块和下模块拼装后，中间形成支管预留孔；

5、所述支管预留孔内设置有支管道，所述支管道通过卡箍与主管道连通；所述主管道包括多个通过卡箍相互连通的十字型管道；所述支管道和十字型管道的所有连接端均设置有环状凸起；

6、所述卡箍为圆柱状，沿轴向设置有断口，断口位置两侧对称设置有连接片；卡箍内表面设置有环状凹槽，所述环状凹槽外侧设置有橡胶密封圈；支管道和十字型管道的环状凸起与卡箍内表面的环状凹槽相配合，通过螺栓与螺母将卡箍两侧的连接片收紧，实现支管道与主管道连接处的密封；

7、进一步，所述立柱上设置有穿孔，以方便上模块和下模块的吊装；

8、进一步，所述排水层模块内的支管道上设置有集水孔，配水层模块内的支管道上设置有配水孔；

9、进一步，所述卡箍两侧的连接片之间设置弹性橡胶垫片；

10、进一步，所述上模块和下模块包括四方形的模块边框和固定在模块边框各侧面上的镀锌钢丝网，网孔孔径为9mm；

11、进一步，所述模块边框上设置有刻度；

12、进一步，所述过渡层模块和主体层模块包括四方形的模块边框和固定在模块边框各侧面上的镀锌钢丝网，四角竖向设置有立柱。

13、本发明的有益效果：

14、1)本发明排水层和配水层采用模块化设计，安装方便；如后期滤料层发生堵塞，可通过人工或机械方式将模块逐层取出后清理，对没有堵塞的滤料部分不会产生扰动影响，降低了维修时间和成本；

15、2)本发明各管道连接位置通过卡箍活动连接，安装拆卸方便，如管道发生局部堵塞，只需将模块框缝隙处的滤料清理，松动螺栓与螺母，将主管道及支管分开取出清洗，并且不会扰动其他模块；

16、3)本发明模块框具有耐腐蚀的特点，延长了维修周期及维修成本；

17、4)本发明上、下模块通过立柱上的球状凸块和球状凹块实现水平方向的固定，安装及拆卸方便。

技术特征：

1.一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：分为多个区域，所述每个区域内均设置有复合土工膜(1)、砂垫层(2)、排水层模块(3)、过渡层模块(4)、主体层模块(5)、配水层模块(6)，透水土工布(7)和种植土壤模块(8)；

2.根据权利要求1所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述立柱(11)上设置有穿孔，以方便上模块(9)和下模块(10)的吊装。

3.根据权利要求2所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述排水层模块(3)内的支管道(12)上设置有集水孔，配水层模块(6)内的支管道(12)上设置有配水孔。

4.根据权利要求3所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述卡箍(13)两侧的连接片之间设置弹性橡胶垫片。

5.根据权利要求4所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述上模块(9)和下模块(10)包括四方形的模块边框和固定在模块边框各侧面上的镀锌钢丝网，网孔孔径为9mm。

6.根据权利要求5所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述模块边框上设置有刻度。

7.根据权利要求6所述的一种模块化上下行垂直潜流人工湿地，其特征在于：所述过渡层模块(4)和主体层模块(5)包括四方形的模块边框和固定在模块边框各侧面上的镀锌钢丝网，四角竖向设置有立柱(11)。

技术总结
本发明公开了一种模块化上下行垂直潜流人工湿地。垂直潜流人工湿地施工难度大，管道安装不便，维修费用高。本发明的垂直人工湿地的每个区域内均设置有复合土工膜、砂垫层、排水层模块、过渡层模块、主体层模块、配水层模块，透水土工布和种植土壤模块；排水层和配水层模块均包括上、下模块，中间形成支管预留孔，其内设有支管道；支管道与主管道连通；主管道包括多个相互连通的十字型管道；卡箍沿轴向设置有断口，断口两侧设有连接片；卡箍内表面设置有环状凹槽，凹槽外侧设有密封圈。本发明排水层和配水层采用模块化设计，管道连接处通过卡箍连接，拆卸方便，如局部堵塞，只需将模块框缝隙处的滤料清理。

技术研发人员：张月,徐志润,周文哲,苏骁轶,刘雷,霍欣,吕嘉杰,满丽,于旭娟
受保护的技术使用者：中铁第一勘察设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12