一種復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于人工濕地、水體生態(tài)修復(fù)和污水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]人工濕地是一種由人工建造和調(diào)控的濕地系統(tǒng)，通過其生態(tài)系統(tǒng)中物理、化學(xué)和生物作用的優(yōu)化組合來進(jìn)行污水處理。人工濕地一般由人工基質(zhì)和生長在其上的水生植物組成，形成基質(zhì)一植物一微生物生態(tài)系統(tǒng)。當(dāng)污水通過該系統(tǒng)時(shí)，污染物質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)被系統(tǒng)吸收、轉(zhuǎn)化或分解，從而使水體得到凈化。
[0003]人工濕地對(duì)污水凈化主要通過三個(gè)方面實(shí)現(xiàn):植物吸收、微生物分解和基質(zhì)的吸附，其中植物的吸收起著關(guān)鍵作用。人工濕地作為一種處理污水的技術(shù)手段，除了具有良好的污水處理效果外，還具有投資少、工藝簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也存在一些制約發(fā)展的缺點(diǎn):傳統(tǒng)的人工濕地占地面積大，水力停留時(shí)間長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種裝置制造成本低、維護(hù)簡(jiǎn)單、土地利用率高、處理污水效率也高的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊。
[0005]本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供了上述復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊的應(yīng)用。
[0006]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，在模塊垂直方向上用隔板平均分成三層，分別為第一層、第二層和第三層；模塊四邊選用柱子固定，柱子周圍使用網(wǎng)狀物環(huán)繞，模塊每層均種植濕地植物；所述第一層種植自漂浮生長植物；所述第二層種植根系穩(wěn)固莖部較長的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第二層的隔板上；所述第三層種植根系發(fā)達(dá)泌氧能力較強(qiáng)的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第三層的隔板上。
[0007]其中，上述模塊為方形，總高度為30cm;第一層高度為10cm，第二層高度10cm，第三層高度為10cm。
[0008]其中，上述隔板材料是PVC板或玻璃鋼。
[0009]其中，上述網(wǎng)狀物是尼龍網(wǎng)。
[0010]其中，上述尼龍網(wǎng)孔徑為1.5_2cm。
[0011]其中，上述第一層種植水芹、豆瓣菜、空心菜等幾種水生植物中的一種或幾種。
[0012]其中，上述第二層種植燈芯草、香蒲、菖蒲等幾種水生植物中的一種或兩種。
[0013]其中，上述第三層種植蘆葦。
[0014]上述的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊在污水處理方面的應(yīng)用。
[0015]有益效果:本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
(I)本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，由基本的方形植物填料模塊組裝搭建，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)實(shí)際地形特征與條件限制，與其他模塊單體組合運(yùn)行，建設(shè)靈活。
[0016](2)該模塊中三層濕地植物合理利用了不同植物的形體特征和生活習(xí)性，大大提高了植物在該模塊中對(duì)污水的處理效果。
[0017](3)本發(fā)明的裝置可以大幅度節(jié)省土地，適于大流量地表水的凈化。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的裝置主視圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例的裝置俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1:
如圖1所示，一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，在模塊垂直方向上用隔板2平均分成三層，隔板2采用PVC板，分別為第一層、第二層和第三層；模塊四邊選用柱子I固定，柱子為較堅(jiān)硬的UPVC管制成，柱子I周圍使用阻力較小的尼龍網(wǎng)3環(huán)繞，模塊每層均種植濕地植物；在模塊的第一層種植水芹、豆瓣菜、空心菜等自漂浮植物4 ;第二層種植燈芯草、菖蒲等根系穩(wěn)固根莖較長的水生植物5，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第二層的隔板上；第三層種植蘆葦?shù)雀蛋l(fā)達(dá)泌氧能力較強(qiáng)的水生植物6，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第三層的隔板上。模塊為方形，總高度為30cm;第一層高度為10cm，第二層高度10cm，第三層高度為10cm。尼龍網(wǎng)孔徑為l_2cm。
[0020]模塊在放入濕地系統(tǒng)后，植物能與受污染水充分接觸，受污染水能透過網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，受污染水中的污染物得以被植物吸收或被根系截留過濾。該植物生長模塊在有限面積內(nèi)，充分利用了垂直空間，使得單位面積的植物量提高至原有的3倍左右；因此應(yīng)用在人工濕地中，與傳統(tǒng)濕地相比，在有限的空間里大大增加了植物的總量，當(dāng)水力停留為I天時(shí)，對(duì)于COD-、TP、TN濃度分別約為10mg/L、0.4mg/L和4.5mg/L的受污染河水，改進(jìn)的模塊裝置使得COD-去除率提高到了 75%，TP去除率提高至78%，TN去除率提高至了 90%，使得在土地占用面積相同的情況下大大提高了污水處理效率，特別適用于水量較大的受污染地表水的凈化處理。
[0021]實(shí)施例2
與實(shí)施例1基本一致，所不同的是，在模塊的第一層種植豆瓣菜等自漂浮植物4 ;第二層種植菖蒲等根系穩(wěn)固根莖較長的水生植物5 ;隔板2采用玻璃鋼；C0Dfc的去除率為77%，TP去除率為72%，TN去除率為89%。
[0022]實(shí)施例3
與實(shí)施例1基本一致，所不同的是，在模塊的第一層種植空心菜等自漂浮植物4 ;第二層種植香蒲等根系穩(wěn)固根莖較長的水生植物5 ;C0Dfc的去除率為79%，TP去除率為73%，TN去除率為93%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，在模塊垂直方向上用隔板平均分成三層，分別為第一層、第二層和第三層；模塊四邊選用柱子固定，柱子周圍使用網(wǎng)狀物環(huán)繞，模塊每層均種植濕地植物；所述第一層種植自漂浮生長植物；所述第二層種植根系穩(wěn)固莖部較長的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第二層的隔板上；所述第三層種植根系發(fā)達(dá)泌氧能力較強(qiáng)的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第三層的隔板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述模塊為方形，總高度為30cm ;第一層高度為10cm，第二層高度10cm，第三層高度為10cm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述隔板材料是PVC板或玻璃鋼。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述網(wǎng)狀物是尼龍網(wǎng)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述尼龍網(wǎng)孔徑為1.5-2cm06.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述第一層種植水芹、豆瓣菜、空心菜或其他水生植物中的一種或幾種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述第二層種植燈芯草、香蒲、菖蒲中的一種或兩種。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，其特征在于，所述第三層種植蘆葦。9.權(quán)利要求1所述的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊在地表水直接凈化和污水生物處理尾水深度凈化方面的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于污水處理人工濕地的復(fù)合淺層疊加型植物生長模塊，在模塊垂直方向上用隔板平均分成三層，分別為第一層、第二層和第三層；模塊四邊選用柱子固定，柱子周圍使用網(wǎng)狀物環(huán)繞，模塊每層均種植濕地植物；第一層種植自漂浮生長植物；第二層種植根系穩(wěn)固莖部較長的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第二層的隔板上；第三層種植根系發(fā)達(dá)泌氧能力較強(qiáng)的水生植物，植物從側(cè)面網(wǎng)中穿出，根系固定在第三層的隔板上。本發(fā)明還公開了上述模塊在污水處理方面的應(yīng)用。本發(fā)明模塊中三層濕地植物合理利用了不同植物的形體特征和生活習(xí)性，大大提高了植物在該模塊中對(duì)污水的處理效果。本發(fā)明可以大幅度節(jié)省土地，適于大流量地表水的凈化。
【IPC分類】C02F3/32
【公開號(hào)】CN104944591
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510359545
【發(fā)明人】宋海亮, 耿冰, 楊小麗
【申請(qǐng)人】東南大學(xué)
【公開日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年6月25日