一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及生态工程技术领域，具体涉及一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置。本发明专利技术由一个总储水池连接若干个并联且形状大小都相同的配水池和试验池，试验池中放置不同移动填料，水由总储水池流入各个配水池，配水池中的水通过水平流潜流式配水通道或垂直流潜流式配水通道流入试验池。本发明专利技术通过模拟出自然状态下的相同水环境和自然环境条件，在同一个试验周期内，比较不同移动填料及其组合在水平流潜流式或垂直潜流式这两种不同的径流方式下对水体富营养化修复的功效，从而筛选出合适的移动填料，解决了自然水体中由于各项影响因子的变化，很难区分不同试验样本对水体富营养化修复的真实效果的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置
本专利技术涉及生态工程，具体涉及一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置。
技术介绍
随着城市化进程加快，人口越来越集中，城镇生活污水、农业排放污水、工业生产污水量越来越大，导致江河湖水体氮、磷等营养盐累积，生态环境形势严峻，因此污水处理刻不容缓。人工湿地处理是一种投资小、见效快污水处理方法，其与工程、化学、生物等措施技术相比，具有资金投入少，运行能耗低，处理效果优等显著优势。有关人工湿地对水体污染修复研究表明，不同环境温度、不同植物组合、不同介质，不同的污水径流方式都会影响水体修复效率，因此筛选可控变量范围内适合该地域特殊情况的人工湿地过滤介质、过滤方式，具有重要现实意义。现有潜流式人工合成湿地的试验装置分为水平流潜流式人工湿地试验装置和垂直流潜流式人工湿地试验装置，这两种人工湿地实验装置存在如下弊端：1.在相同变量因子条件下不能同时进行不同径流方式的试验模拟，更无法在水平流潜流式和垂直流潜流式两种人工湿地试验方式之间自由切换。2.每一次试验只能获取一次数据的结果，一次试验无法获得多组对照试验数据，如果需要多组不同变量因子数据对比则需要反复进行控制变量的平行试验，导致试验灵活性和效率低下，消耗大量精力、时间和物资。3.如果在同一个实验地多次更换变量因子进行对照试验，会导致对填料层、植物层的扰动，破坏填料之间形成的生物群落环境，破坏植物根系之间生物膜的生长，进而影响试验的准确性和效率。4.在上述试验装置中，除植物外，填料大部分为颗粒状，填料层均独自发挥各自功能，一旦试验进行，做各种平行、对比试验时，很难单独更换其中单独一层填料，给试验带来了重复繁琐的工作，而且各个填料层之间容易堵塞与板结，造成后期维护管理工作的成本提高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述
技术介绍
存在的不足，提供一种能够灵活地在水平流潜流式和垂直流潜流式两种方式中采集瞬时样和混和样，从而获得最大的环境净化效果的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置。本专利技术采用的技术方案是，一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，它包括一个总储水池、多个配水池和多个试验池；所述多个配水池分别与所述总储水池之间通过进水通道连通，所述配水池之间相互不连通，每一个所述配水池出水端通过配水通道连通一个所述试验池；每一个所述进水通道中设置有进水流量控制装置；水由所述总储水池内的水经过所述配水池自然流向所述试验池；所述配水通道包括水平流潜流式配水通道和垂直流潜流式配水通道，所述水平流潜流式配水通道位于所述试验池上方，所述水平流潜流式配水通道出水端的高程大于所述试验池水面高程；所述配水池中的水通过所述水平流潜流式配水通道由上至下流入所述试验池；所述垂直流潜流式配水通道的出水端位于所述试验池底部,所述配水池中的水通过所述垂直流潜流式配水通道由下至上流入所述试验池。进一步地，所述多个配水池围绕所述总储水池一周布置，所述每一个试验池分别设置在对应的所述配水池外侧。进一步地，所述总储水池、所述配水池和所述试验池组成一个由内圆部分、内圆环部分、外圆环部分构成的圆形区域；所述内圆部分为所述总储水池；围绕所述内圆部分的所述内圆环部分由沿圆周方向分布的所述配水池所围成；围绕所述内圆环部分的所述外圆环部分由沿圆周方向分布的扇形所述试验池所围成。进一步地，所述水平流潜流式配水通道包括水平布置在所述试验池上方的多根水平流花管，多根所述水平流花管并联布置；所述水平流花管的进水端与所述配水池底部相连通，所述水平流花管的出水端为设置在所述水平流花管管壁上的出水孔，所述出水孔开孔的方向朝向试验池底部；所述出水孔沿所述水平流花管长度方向等距分布。进一步地，所述每一个试验池上方的多根所述水平流花管以与其对应的所述配水池为中心，呈发射状并联布置。进一步地，所述水平流花管的进水端通过水平流出水管与所述配水池底部相连通；所述水平流出水管是由一个进水端和多个出水端构成的多通管，其所述进水端与所述配水池底部相连通，所述多个出水端分别与所述水平流花管的进水端相连通。进一步地，所述水平流出水管上设有水平流流速控制阀。进一步地，所述垂直流潜流式配水通道包括在所述试验池内底部的多根垂直流花管，多根所述垂直流花管并联布置；所述垂直流花管的进水端与所述配水池底部相连通，所述垂直流花管的出水端为设置在所述垂直流花管管壁上的出水孔，所述出水孔开孔的方向朝向所述试验池顶部；所述出水孔沿所述出水管长度方向等距分布。进一步地，所述每一个试验池底部的多根所述垂直流花管以与其对应的所述配水池为中心，呈发射状并联布置。进一步地，所述垂直流花管的进水端通过垂直流出水管与所述配水池底部相连通；所述垂直流出水管是由一个进水端和多个出水端构成的多通管，其所述进水端与配水池底部相连通，多个所述出水端分别与所述垂直流花管的进水端相连通；所述垂直流出水管进水端部分由垂直布置的倒“U”型管构成，所述垂直流倒“U”型管的进水端位置高于出水端位置，所述垂直流倒“U”型管的进水端位于所述配水池内的底部，所述垂直流倒“U”型管的出水端位于所述试验池的底部高程位置。进一步地，每一个所述试验池外围设置有一个出水池，所述试验池和所述出水池底部通过出水通道连通；所述出水池底部设有低于所述出水通道的凹形水平流数据采集池；所述出水池内顶部内壁上设置垂直流数据采集池，所述垂直流数据采集池的结构为微型溢流堰；所述出水通道上设置有出水控制阀；所述出水池底部设有排水管。进一步地，所述总储水池底部设置有放空管。本专利技术的有益效果是：1.本装置构筑了一种在投资建设人工湿地前，一种自然状态模拟控制变量的试验装置，通过试验，可以控制模拟介质、填料、植物以及不同径流方式下相关湿地变量因子，且一次试验可最多得到多组试验数据结果，提高试验结果的准确性，提高试验效率，从而在湿地投资建设前筛选了最佳的组合方式，节约了大量资源。2.本装置使得每个单元形成具有独立的结构，给不同的对照数据参考提供了多种对照组，有效克服了传统试验不够灵活的短板，为试验的时效性、便利性提供了良好的支撑。3.本装置通过模拟出垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地两种不同的径流方式，在精确控制变量下，进一步提高了数据的准确性。4.本装置填料层运用模块化的方式，形成了整版、整层替换的处理方式，尽可能的保持每一层填料的内部结构完整性，同时抑制填料板结，保证率填料内部生物膜的完整性，同时也给填料的更换带来了极大的灵活度，且不仅仅是试验前后的数据采集，在过程中任意层均能提供数据采集点，为试验的动态过程数据管理提供了技术支撑。5.本装置具有试验尾水统一收集功能，即使试验失败，也不会对环境造成污染，杜绝二次污染。附图说明图1为本专利技术所述试验装置平面图；图2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：/n它包括一个总储水池(1)、多个配水池(2)和多个试验池(3)；/n所述多个配水池(2)分别与所述总储水池(1)之间通过进水通道连通，所述配水池(2)之间相互不连通，每一个所述配水池(2)出水端通过配水通道连通一个所述试验池(3)；/n每一个所述进水通道中设置有进水流量控制装置；/n水由所述总储水池(1)内的水经过所述配水池(2)自然流向所述试验池(3)；/n所述配水通道包括水平流潜流式配水通道和垂直流潜流式配水通道，所述水平流潜流式配水通道位于所述试验池(3)上方，所述水平流潜流式配水通道出水端的高程大于所述试验池(3)水面高程；所述配水池(2)中的水通过所述水平流潜流式配水通道由上至下流入所述试验池(3)；所述垂直流潜流式配水通道的出水端位于所述试验池(3)底部,所述配水池(2)中的水通过所述垂直流潜流式配水通道由下至上流入所述试验池(3)。/n

【技术特征摘要】
1.一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：
它包括一个总储水池(1)、多个配水池(2)和多个试验池(3)；
所述多个配水池(2)分别与所述总储水池(1)之间通过进水通道连通，所述配水池(2)之间相互不连通，每一个所述配水池(2)出水端通过配水通道连通一个所述试验池(3)；
每一个所述进水通道中设置有进水流量控制装置；
水由所述总储水池(1)内的水经过所述配水池(2)自然流向所述试验池(3)；
所述配水通道包括水平流潜流式配水通道和垂直流潜流式配水通道，所述水平流潜流式配水通道位于所述试验池(3)上方，所述水平流潜流式配水通道出水端的高程大于所述试验池(3)水面高程；所述配水池(2)中的水通过所述水平流潜流式配水通道由上至下流入所述试验池(3)；所述垂直流潜流式配水通道的出水端位于所述试验池(3)底部,所述配水池(2)中的水通过所述垂直流潜流式配水通道由下至上流入所述试验池(3)。


2.根据权利要求1所述的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：所述多个配水池(2)围绕所述总储水池(1)一周布置，所述每一个试验池(3)分别设置在对应的所述配水池(2)外侧。


3.根据权利要求2所述的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：
所述总储水池(1)、所述配水池(2)和所述试验池(3)组成一个由内圆部分、内圆环部分、外圆环部分构成的圆形区域；
所述内圆部分为所述总储水池(1)；
围绕所述内圆部分的所述内圆环部分由沿圆周方向分布的所述配水池(2)所围成；
围绕所述内圆环部分的所述外圆环部分由沿圆周方向分布的扇形所述试验池(3)所围成。


4.根据权利要求1所述的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：所述水平流潜流式配水通道包括水平布置在所述试验池(3)上方的多根水平流花管(3.3)，多根所述水平流花管(3.3)并联布置；
所述水平流花管(3.3)的进水端与所述配水池(2)底部相连通，所述水平流花管(3.3)的出水端为设置在所述水平流花管(3.3)管壁上的出水孔，所述出水孔开孔的方向朝向试验池底部；
所述出水孔沿所述水平流花管(3.3)长度方向等距分布。


5.根据权利要4所述的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：所述每一个试验池(3)上方的多根所述水平流花管以与其对应的所述配水池(2)为中心，呈发射状并联布置。


6.根据权利要求4或5所述的一种水平流与垂直流潜流式交替湿地试验装置，其特征是：所述水平流花管(3.3)的进水端通过水平流出水管(3.1)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昱，李瑞清，闫少锋，杨卫，
申请(专利权)人：湖北省水利水电规划勘测设计院，
类型：发明
国别省市：湖北;42