[发明专利]一种人工湿地用填料清洗装置、方法及其应用

说明书

本发明提供一种人工湿地用填料清洗装置，包括湿地盒，湿地盒内填充陶粒填料，清洗装置包括电动桨叶、喉管、中空轴、电动机、排泥管和真空泵，电动桨叶连接在喉管端部，喉管安装在中空轴上，中空轴的末端连接电动机，喉管末端连接所述排泥管，排泥管上设有真空泵，清洗装置的头部设有过滤网罩。本发明还提供一种人工湿地用填料清洗方法。本发明为潜流人工湿地的防堵塞提供新的选择，适合人工湿地的清洗和维护。

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种人工湿地用填料清洗技术。

背景技术

广义的人工湿地是指人类为满足生产、生活、防灾、污水处理等目的人工修的湿地(如塘坝、鱼塘、水景、稻田、水库、潜流湿地等)。它以人类利益为主要目标，以社会服务为主要功能，不仅可以用于污水处理，还可以用于营造景观、恢复自然湿地等，因此可称为“功能性人工湿地”。狭义的人工湿地，即人工湿地污水处理系统。人工湿地污水处理系统是人工建造的、可控制的和人工化的湿地系统，其设计和建造是通过对湿地自然生态系统中的理、化学和生物作用的优化组合来进行污水处理。

污水处理人工湿地系统一般分为表面流湿地和潜流湿地，表面流湿地与地表漫流土地处理系统非常相似，水面在固体介质表面以上，污水从池体进水端水平流向出水端的人工湿地。潜流式人工湿地与表面流湿地区别在于其内部充填了人工填料，水从填料的空隙中穿过，按照水流形式分为垂直流潜流式人工湿地和水平流潜流式人工湿地。

由于处理效率高、保温效果等优点，潜流湿地是人工湿地污水处理系统的核心。潜流湿地对水的净化是填料、植物和微生物共同作用的结果，其中，填料是潜流湿地发挥去污效果的最关键因素。由于填料的空隙有限，潜流湿地长期处理污水后，由于微生物死亡、植物根系残留等原因，填料很容易发生堵塞，最终导致人工湿地处理能力下降，污水从床层表面漫流，湿地最终失效，实践表明，潜流湿地的堵塞年限一般在3～5年。潜流湿地堵塞后，需要对床层填料进行清洗，由于一般的潜流湿地采用碎石或砾石作为填料，密度大，且由于湿地下部往往铺设防渗膜，填料厚度也仅1m左右，地基承载力小，很难采用挖机等机械作业，清洗时现实的做法是采用人工开挖，双轮斗车运输，滚筒清洗后，人工回填，整个过程费时费工，费用高昂。

目前国内外对潜流湿地填料清洗的研究很少，有专利增加反冲洗管道和设备，但由于冲洗水量巨大，冲洗管道和设备的投资很高，操作很复杂，可行性很差，具有明显的缺点。

发明内容

本发明首先要解决的技术问题是提供一种人工湿地用填料清洗装置，能解决人工潜流湿地在人工清洗带来的费时费力问题，同时简化系统结构和节约清洗成本。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种人工湿地用填料清洗装置，包括湿地盒，所述湿地盒内填充陶粒填料，所述清洗装置包括电动桨叶、喉管、中空轴、电动机、排泥管和真空泵，所述电动桨叶连接在喉管端部，所述喉管安装在中空轴上，所述中空轴的末端连接电动机，所述喉管末端连接所述排泥管，所述排泥管上设有真空泵，所述清洗装置的头部设有过滤网罩，在清洗时，所述清洗装置的前端伸入湿地中部。

在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：

所述清洗装置还包括操作提手，所述操作提手上还设有固定支架，所述固定支架延伸至中空轴的外壁上。

所述湿地盒内设有湿地进水管和湿地出水管，所述湿地进水管处于所述湿地盒的上游，所述湿地出水管处于所述湿地盒的下游，所述湿地盒底部设有防渗层，所述防渗层从上游至下游呈阶梯状布置。

所述陶粒填料为轻质陶粒填料，所述轻质陶粒填料的陶粒呈球形或椭球形，所述陶粒设有陶质或釉质的外壳，所述陶粒内部呈蜂窝状，且具有多个非连通的封闭型微孔，所述微孔内包裹有气体。

所述湿地盒上设有维护结构顶，所述维护结构顶的高程比湿地床面的高度高出至少1.5m，所述中空轴、电动桨叶及喉管在清洗时位于所述维护结构顶内。