本发明主要涉及湿地处理有机物的技术领域,具体为一种在人工湿地中处理有机物的方法。
背景技术:
人工湿地作为一种低投资、低能耗、低处理成本和具有较好氮磷去除功能的废水生态处理技术已逐渐被世界各国所接受.它的原理主要是利用湿地中基质、水生植物和微生物之间的相互作用,通过一系列物理的、化学的以及生物的途径净化污水.近年来,国内外学者对人工湿地在污水处理方面的工程应用和净化机理等作了大量的研究;在湿地系统的构造、配水及组合类型方面也做了深入的探索.由于其具有良好的污染物去除效果和广泛的适用性,已经引起世界各国研究者的重视。
微生物作为人工湿地除污的主体和核心,在物质的矿化、硝化、反硝化等过程中起到关键作用.低温微生物是极端微生物之一,它们有着独特的生理功能适应环境,所以研究这类微生物不仅具有重要的理论意义,还在实际推广应用中产生了日益明显的经济效益和环境效益.关于低温菌,目前国内科学家的研究主要是集中在低温菌的分离、筛选和鉴定,对其在水处理方面的应用也局限于实验室温控条件下对模拟废水的处理研究,针对低温微生物在人工湿地中的污水处理方面研究极少,并且现有的人工湿地对于低温环境的营造技术较为不足,因此,需要研制一种可持续保持低温环境的人工湿地处理有机物的方法。
技术实现要素:
本发明主要提供了一种在人工湿地中处理有机物的方法,用以解决上述背景技术中提出的技术问题。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为:
一种在人工湿地中处理有机物的方法,包括电能源储备模块、制冷模块、低温模拟模块和湿地实验区;
所述湿地实验区包括有湿地分区池;
所述电能源储备模块包括有能源储备箱和太阳能板;
所述制冷模块包括有制冷箱、风冷式冷水机、变频器和冷风机;
所述低温模拟模块包括有支撑围板、保温透光罩和冷空气管;
将所述支撑围板环绕湿地分区池上端边缘的一周进行设置,所述保温透光罩外边缘连接支撑围板上端且对湿地分区池上端空间实施封盖,所述冷空气管一端与保温透光罩相贯通,所述冷空气管另一端连接冷风机,所述制冷箱内部安装风冷式冷水机,所述冷风机位于制冷箱一侧内壁并呈贯穿连接,所述变频器位于远离冷风机一侧的制冷箱外壁上,制冷箱外部一侧安装有控制器,所述能源储备箱内部设置有蓄电池组,所述能源储备箱上端设置太阳能板,所述太阳能板与所述蓄电池组呈电性连接,所述风冷式冷水机、冷风机、变频器和控制器均与所述蓄电池组呈电性连接。
优选的,所述湿地分区池内部中心处设有隔板,所述隔板一侧设为下行流池区,另一侧设为上行流池区,靠近所述下行流池区一端设有进水管,靠近所述上行流池区一端设有出水管,所述出水管一端贯穿湿地分区池并延伸至上行流池区内,且所述隔板底部与湿地分区池内底部不接触。
优选的,所述湿地分区池底部设有卵石滤水层,所述卵石滤水层内设置有放空管,所述放空管靠近出水管一端贯穿湿地分区池并延伸至外部,所述下行流池区和上行流池区中位于卵石滤水层上方均设有湿地填料层,且所述下行流池区中位于湿地填料层上方设有吸附膜层。
优选的,所述风冷式冷水机上端连接有排热管,所述排热管贯穿制冷箱顶板并延伸至外部,所述排热管为耐热塑胶管,且所述冷风机后端与风冷式冷水机的出风端通过波纹管连接。
优选的,所述支撑围板下端与湿地分区池为可拆卸连接,且所述支撑围板上端与保温透光罩通过胶粘连接。
优选的,所述隔板上端设置有中心支撑架,所述中心支撑架顶部与保温透光罩相连接。
优选的,所述中心支撑架两侧对称铰接有伞骨架杆,所述伞骨架杆远离中心支撑架一端与支撑围板内侧壁呈转动连接。
优选的,所述伞骨架杆上分别设有第一温度感应器和第二温度感应器,所述第一温度感应器位于所述下行流池区的上方,所述第二温度感应器位于所述上行流池区的上方,且所述第一温度感应器和第二温度感应器均与所述控制器呈电性连接。
优选的,所述保温透光罩由外到内依次设有散光膜层和透明保温膜层。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明通过设置湿地实验区,人工打造湿地分区池用于湿地处理有机物的实验,加入合适的低温微生物菌,在形成合格的湿地环境情况下,采用支撑围板和保温透光罩对湿地分区池上端进行封盖,然后利用风冷式冷水机制冷,由冷风机将冷气通过冷空气管送入湿地分区池,保持较好的低温环境,该方法较好的提高了低温微生物菌分解有机物的效率,同时在电力能源供应部分采用太阳能储能的方式,有着较好的环保节能效果。
以下将结合附图与具体的实施例对本发明进行详细的解释说明。
附图说明
图1为本发明的整体方法的工作流程图;
图2为本发明的整体的结构组成示意图;
图3为本发明的低温模拟模块和湿地实验区的结构示意图;
图4为本发明的保温透光罩截面图;
图5为本发明的电能源储备模块结构示意图;
图6为本发明的制冷模块结构示意图;
附图说明:100、电能源储备模块;101、能源储备箱;102、太阳能板;200、制冷模块;201、制冷箱;202、风冷式冷水机;203、排热管;204、变频器;205、冷风机;300、低温模拟模块;301、支撑围板;302、伞骨架杆;303、中心支撑架;304、保温透光罩;3041、散光膜层;3042、透明保温膜层;305、第一温度感应器;306、第二温度感应器;307、冷空气管;308、单向排气阀;400、湿地实验区;401、湿地分区池;402、隔板;405、卵石滤水层;406、湿地填料层;407、吸附膜层;500、进水管;600、出水管。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述,附图中给出了本发明的若干实施例,但是本发明可以通过不同的形式来实现,并不限于文本所描述的实施例,相反的,提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
需要说明的是,当元件被称为“固设于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参照附图1-6所示,一种在人工湿地中处理有机物的方法,包括电能源储备模块100、制冷模块200、低温模拟模块300和湿地实验区400,电能源储备模块100包括有能源储备箱101和太阳能板102,制冷模块200包括有制冷箱201、风冷式冷水机202、变频器204和冷风机205,低温模拟模块300包括有支撑围板301、保温透光罩304和冷空气管307,湿地实验区400包括有湿地分区池401,湿地分区池401内部中心处设有隔板402,隔板402一侧设为下行流池区,另一侧设为上行流池区,靠近下行流池区一端设有进水管500,进水管500可输送污水至湿地分区池401的下行流池区中,靠近上行流池区一端设有出水管600,出水管600一端贯穿湿地分区池401并延伸至上行流池区内,出水管600可将湿地分区池401内过滤分解处理后的污水排出,且隔板402底部与湿地分区池401内底部不接触,湿地分区池401底部设有卵石滤水层405,卵石滤水层405内设置有放空管403,放空管403靠近出水管600一端贯穿湿地分区池401并延伸至外部,下行流池区和上行流池区中位于卵石滤水层405上方均设有湿地填料层406,湿地填料层406由砂砾和泥土组成,且下行流池区中位于湿地填料层406上方设有吸附膜层407,吸附膜层407为生物膜,主要由金属氧化物和有机质组成,能够吸附污水中的痕量重金属等污染物,本实施例主要通过污水从下行流池区中灌入,经过吸附膜层407、湿地填料层406和卵石滤水层405过滤处理,再从上行流池区经过湿地填料层406上行至表面,最后从出水管600排出,而湿地填料层406中,将添加有能够分解有机物的低温微生物菌,能够对污水中的有机物进行较好的分解处理。
具体的,请参照附图2、3、5和6所示,将支撑围板301环绕湿地分区池401上端边缘的一周进行设置,保温透光罩304外边缘连接支撑围板301上端且对湿地分区池401上端空间实施封盖,确保营造低温空间的相对密封性,支撑围板301下端与湿地分区池401为可拆卸连接,一般可选用螺栓固定的方式,且支撑围板301上端与保温透光罩304通过胶粘连接,保温透光罩304由外到内依次设有散光膜层3041和透明保温膜层3042,散光膜层3041厚度可为2-4mm,透明保温膜层3042厚度可为3-4mm,保温透光罩304上还贯穿固定有单向排气阀308,单向排气阀308可设置多个,且根据冷风进量来设置需要常开的单向排气阀308数量,确保内部空间的压力不会过大,冷空气管307一端与保温透光罩304相贯通,冷空气管307另一端连接冷风机205,制冷箱201内部安装风冷式冷水机202(型号冷米lc-05a),冷风机205位于制冷箱201一侧内壁并呈贯穿连接,且所述冷风机205后端与风冷式冷水机202的出风端通过波纹管连接,变频器204位于远离冷风机205一侧的制冷箱201外壁上,风冷式冷水机202上端连接有排热管203,排热管203贯穿制冷箱201顶板并延伸至外部,排热管203为耐热塑胶管,制冷箱201外部一侧安装有控制器,能源储备箱101内部设置有蓄电池组,能源储备箱101上端设置太阳能板102,太阳能板102与蓄电池组呈电性连接,风冷式冷水机202、冷风机205、变频器204和控制器均与蓄电池组呈电性连接。在本实施例中,控制器为常规的数字化控制屏,通过太阳能板102吸收太阳光能为蓄电池组提供充电功能,蓄电池组实现整体用电设备的电源供应,风冷式冷水机202的工作由控制器进行控制,借助变频器204能够实时改变风冷式冷水机202的工作方式,达到节能的效果,排热管203能够将风冷式冷水机202工作时产生的热量输送到制冷箱201外部,风冷式冷水机202制成的冷风由波纹管送到冷风机205再经过冷空气管307输送到保温透光罩304与湿地分区池401之间的密封空间内,营造出合适低温微生物菌生存的低温环境,此外,蓄电池组的充电供应还可通过常规的市电电源来实现,以便于在太阳光能不足的情况下能够得到电力供应。
具体的,请参照附图3和4所示,隔板402上端设置有中心支撑架303,中心支撑架303顶部与保温透光罩304相连接,中心支撑架303两侧对称铰接有伞骨架杆302,伞骨架杆302远离中心支撑架303一端与支撑围板301内侧壁呈转动连接,伞骨架杆302上分别设有第一温度感应器305和第二温度感应器306,第一温度感应器305位于下行流池区的上方,第二温度感应器306位于上行流池区的上方,且第一温度感应器305和第二温度感应器306均与控制器呈电性连接。在本实施例中,伞骨架杆302和中心支撑架303作为支撑保温透光罩304的结构件,在伞骨架杆302上分别对应下行流池区的上方以及上行流池区的上方还安装了第一温度感应器305和第二温度感应器306,控制器与第一温度感应器305和第二温度感应器306通过电性连接方式实现数据交互,在营造低温环境的时候能够实时获取到环境中的温度信息数据,以便于进行冷风供应工作的调整。
上述结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的,均在本发明的保护范围之内。
1.一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,包括电能源储备模块(100)、制冷模块(200)、低温模拟模块(300)和湿地实验区(400);
所述湿地实验区(400)包括有湿地分区池(401);
所述电能源储备模块(100)包括有能源储备箱(101)和太阳能板(102);
所述制冷模块(200)包括有制冷箱(201)、风冷式冷水机(202)、变频器(204)和冷风机(205);
所述低温模拟模块(300)包括有支撑围板(301)、保温透光罩(304)和冷空气管(307);
将所述支撑围板(301)环绕湿地分区池(401)上端边缘的一周进行设置,所述保温透光罩(304)外边缘连接支撑围板(301)上端且对湿地分区池(401)上端空间实施封盖,所述冷空气管(307)一端与保温透光罩(304)相贯通,所述冷空气管(307)另一端连接冷风机(205),所述制冷箱(201)内部安装风冷式冷水机(202),所述冷风机(205)位于制冷箱(201)一侧内壁并呈贯穿连接,所述变频器(204)位于远离冷风机(205)一侧的制冷箱(201)外壁上,制冷箱(201)外部一侧安装有控制器,所述能源储备箱(101)内部设置有蓄电池组,所述能源储备箱(101)上端设置太阳能板(102),所述太阳能板(102)与所述蓄电池组呈电性连接,所述风冷式冷水机(202)、冷风机(205)、变频器(204)和控制器均与所述蓄电池组呈电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述湿地分区池(401)内部中心处设有隔板(402),所述隔板(402)一侧设为下行流池区,另一侧设为上行流池区,靠近所述下行流池区一端设有进水管(500),靠近所述上行流池区一端设有出水管(600),所述出水管(600)一端贯穿湿地分区池(401)并延伸至上行流池区内,且所述隔板(402)底部与湿地分区池(401)内底部不接触。
3.根据权利要求2所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述湿地分区池(401)底部设有卵石滤水层(405),所述卵石滤水层(405)内设置有放空管(403),所述放空管(403)靠近出水管(600)一端贯穿湿地分区池(401)并延伸至外部,所述下行流池区和上行流池区中位于卵石滤水层(405)上方均设有湿地填料层(406),且所述下行流池区中位于湿地填料层(406)上方设有吸附膜层(407)。
4.根据权利要求1所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述风冷式冷水机(202)上端连接有排热管(203),所述排热管(203)贯穿制冷箱(201)顶板并延伸至外部,所述排热管(203)为耐热塑胶管,且所述冷风机(205)后端与风冷式冷水机(202)的出风端通过波纹管连接。
5.根据权利要求1所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述支撑围板(301)下端与湿地分区池(401)为可拆卸连接,且所述支撑围板(301)上端与保温透光罩(304)通过胶粘连接。
6.根据权利要求2所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述隔板(402)上端设置有中心支撑架(303),所述中心支撑架(303)顶部与保温透光罩(304)相连接。
7.根据权利要求6所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述中心支撑架(303)两侧对称铰接有伞骨架杆(302),所述伞骨架杆(302)远离中心支撑架(303)一端与支撑围板(301)内侧壁呈转动连接。
8.根据权利要求7所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述伞骨架杆(302)上分别设有第一温度感应器(305)和第二温度感应器(306),所述第一温度感应器(305)位于所述下行流池区的上方,所述第二温度感应器(306)位于所述上行流池区的上方,且所述第一温度感应器(305)和第二温度感应器(306)均与所述控制器呈电性连接。
9.根据权利要求1所述的一种在人工湿地中处理有机物的方法,其特征在于,所述保温透光罩(304)由外到内依次设有散光膜层(3041)和透明保温膜层(3042)。
技术总结