CN110040855A - 一种人工湿地 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种人工湿地，包括污水蓄水池及污水净化池。污水蓄水池与污水净化池之间通过污水进水管连通，污水净化池处开设有净化出水口。污水净化池内栽培有挺水型植物；污水进水管位于污水蓄水池的一端口设有污水格栅；污水格栅具有一格栅平面，格栅平面与水平面形成倾斜角；污水蓄水池内安装有固体废弃物处理装置；固体废弃物处理装置包括：废弃物打捞机构、浮力驱动机构、动力传送机构。本发明的一种人工湿地，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，在相关的传送装置的配合下，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

Description

一种人工湿地

技术领域

本发明涉及人工湿地技术领域，特别是涉及一种地表流人工湿地。

背景技术

随着环境保护的迅速发展，人们对湿地功能也有了广泛的认识。湿地作为"地球之肾"，担负着对地球自然水体的净化和处理功能。由于城市中天然湿地的逐渐减少和消亡，因此人工湿地以其独到的优越性受到了越来越多的关注和发展。人工湿地***水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法,其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态***。当污水通过湿地***时，其中的污染物质和营养物质被***吸收或分解，而使水质得到净化。

地表流人工湿地是人工湿地的其中一种类型，其为向湿地表面布水，水流在湿地表面呈推流式前进，在流动过程中，与土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在终端流出。

在人工湿地的污水进入端，通常会设置污水格栅，污水格栅用于对夹杂在污水中的固体废弃物进行隔挡，防止此类难以处理的固体废弃物进入到人工湿地中。

然而，随着污水不断的流经污水格栅，固体废弃物也会不断的粘附和堆积在污水格栅上，如果不及时对污水格栅进行清理，污水格栅就会发生堵塞，从而影响了污水的正常通过。

因此，如何设计开发一种人工湿地，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，在相关的传送装置的配合下，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种人工湿地，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，在相关的传送装置的配合下，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种人工湿地，包括污水蓄水池及污水净化池；所述污水蓄水池与所述污水净化池之间通过污水进水管连通，所述污水净化池处开设有净化出水口；

所述污水净化池内栽培有挺水型植物；

所述污水进水管位于所述污水蓄水池的一端口设有污水格栅；所述污水格栅具有一格栅平面，所述格栅平面与水平面形成倾斜角；

所述污水蓄水池内安装有固体废弃物处理装置；所述固体废弃物处理装置包括：废弃物打捞机构、浮力驱动机构、动力传送机构；

所述废弃物打捞机构包括：打捞固定架、打捞螺旋桨；所述打捞固定架固定于所述污水蓄水池内，所述打捞螺旋桨旋转设于所述打捞固定架上并与所述污水格栅的格栅平面贴合，所述打捞螺旋桨的旋转轴与水平面形成倾斜角；

所述浮力驱动机构包括：浮力导向结构、浮力块体；所述浮力导向结构固定于所述污水蓄水池内，所述浮力块体沿竖直方向滑动设于所述浮力导向结构上；

所述动力传送机构包括：基座、大摆臂、主动连杆、从动连杆；所述基座固定于所述污水蓄水池内，所述大摆臂转动设于所述基座上，所述主动连杆的两端分别与所述浮力块体和所述大摆臂铰接，所述从动连杆的两端分别与所述大摆臂和所述打捞螺旋桨活动连接。

在其中一个实施例中，所述挺水型植物为芦苇。

在其中一个实施例中，所述污水进水管的横截面为半圆结构，所述污水格栅为半圆板体结构，所述污水格栅盖合于所述污水进水管的一开口端。

在其中一个实施例中，所述格栅平面与水平面形成45度的倾斜角。

在其中一个实施例中，所述打捞固定架为圆环体结构，所述打捞固定架的直径与所述污水格栅的直径相同，所述打捞固定架的中心轴与所述污水格栅的中心轴在同一直线上，所述打捞固定架的边缘环绕于所述污水格栅设置。

在其中一个实施例中，所述打捞螺旋桨的中心轴与所述污水格栅的中心轴在同一直线上，所述打捞螺旋桨的直径与所述污水格栅的直径相同。

在其中一个实施例中，所述动力传送机构还包括十字活动件，所述十字活动件包括“十”字交叉连接的第一活动转轴及第二活动转轴，所述第一活动转轴枢接于所述大摆臂上，所述第二活动转轴铰接于所述从动连杆的一端。

在其中一个实施例中，所述动力传送机构还包括摆动杆，所述摆动杆的一端固定于所述打捞螺旋桨的中心轴位置处，所述摆动杆的另一端设有活动球头，所述从动连杆的一端设有活动球套，所述活动球套包裹所述活动球头。

在其中一个实施例中，所述浮力导向结构为管状结构，所述浮力导向结构沿竖直方向延伸，所述浮力导向结构的一端与所述污水蓄水池的池底形成间隙。

本发明的一种人工湿地，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，在相关的传送装置的配合下，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例的人工湿地的结构图；

图2为图1所示的人工湿地的固体废弃物处理装置的结构图；

图3为图2所示的固体废弃物处理装置的废弃物打捞机构的结构图；

图4为图2所示的废弃物打捞机构与污水格栅的配合图；

图5为图2所示的浮力驱动机构的结构图；

图6为图2所示的动力传送机构的结构图；

图7为图6在A处的放大图。

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全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者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，并不表示是唯一的实施方式。

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理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，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。

如图1所示，一种人工湿地10，包括污水蓄水池20及污水净化池30。污水蓄水池20与污水净化池30之间通过污水进水管40连通，污水净化池30处开设有净化出水口31。污水净化池30内栽培有挺水型植物32。

由于生产生活中所产生的污水会夹杂有固体废弃物，污水蓄水池20用于对生产生活中所产生的污水进行暂时性存储，于是，固体废弃物会在污水蓄水池20发生沉降。这样，固体废弃物便不会随着污水直接排放至污水净化池30中，使得污水净化池30可以更好的对污水进行净化处理。

由于污水净化池30内栽培有挺水型植物32，水流在污水净化池30中呈推流式前进，在流动过程中，污水与污水净化池30中的土壤、植物及植物根部的生物膜接触，通过物理、化学以及生物反应，污水得到净化，并在净化出水口31处流出。在本实施例中，挺水型植物32可以为芦苇。

要说明的是，在本发明中，优先采用在地表进行开挖泥土而得到污水蓄水池20及污水净化池30，污水蓄水池20和污水净化池30的容积大小可以根据实际的污水处理量而定。在污水蓄水池20与污水净化池30之间设置污水进水管40，这样，污水蓄水池20内的污水可以通过污水进水管40而排入到污水净化池30中。特别的，可以在污水进水管40中设置相应的开闭阀门，从而控制污水的流速大小。

在本发明中，污水进水管40位于污水蓄水池20的一端口设有污水格栅50，这样，通过设置污水格栅50，可以对污水蓄水池20中的固体废弃物进行阻隔，防止污水中所夹杂的固体废弃物通过污水进水管40而进入到污水净化池30中。

进一步的，污水格栅50具有一格栅平面51(如图4所示)，格栅平面51与水平面形成倾斜角。格栅平面51与水平面形成倾斜角，这样的结构设计，是为了方便配合后续的固体废弃物处理装置，方便固体废弃物处理装置将粘附于污水格栅50上的固体废弃物从水中打捞上来。

具体的，污水进水管40的横截面为半圆结构，即污水进水管40为半圆筒体结构，为了更好配合污水进水管40，污水格栅50为半圆板体结构，污水格栅50盖合于污水进水管40的一开口端。在本实施例中，格栅平面51与水平面形成45度的倾斜角。

如图2所示，污水蓄水池20内安装有固体废弃物处理装置60，固体废弃物处理装置60用于对粘附于污水格栅50上的固体废弃物进行打捞。固体废弃物处理装置60包括：废弃物打捞机构100、浮力驱动机构200、动力传送机构300。

其中，如图3所示，废弃物打捞机构100包括：打捞固定架110、打捞螺旋桨120。打捞固定架110固定于污水蓄水池20内，打捞螺旋桨120旋转设于打捞固定架110上并与污水格栅50的格栅平面51贴合，打捞螺旋桨120的旋转轴与水平面形成倾斜角。具体的，如图4所示，打捞固定架110为圆环体结构，打捞固定架110的直径与污水格栅50的直径相同，打捞固定架110的中心轴与污水格栅50的中心轴在同一直线上，打捞固定架110的边缘环绕于污水格栅50设置。进一步的，打捞螺旋桨120的中心轴与污水格栅50的中心轴在同一直线上，打捞螺旋桨120的直径与污水格栅50的直径相同。

其中，如图5所示，浮力驱动机构200包括：浮力导向结构210、浮力块体220。浮力导向结构210固定于污水蓄水池20内，浮力块体220沿竖直方向滑动设于浮力导向结构210上。在本实施例中，浮力导向结构210为管状结构，浮力导向结构210沿竖直方向延伸，浮力导向结构210的一端与污水蓄水池20的池底形成间隙，这样，污水蓄水池20内的污水可以顺畅的进入到管体内。

其中，如图6所示，动力传送机构300包括：基座310、大摆臂320、主动连杆330、从动连杆340。基座310固定于污水蓄水池20内，大摆臂320转动设于基座310上，主动连杆330的两端分别与浮力块体220和大摆臂320铰接，从动连杆340的两端分别与大摆臂320和打捞螺旋桨120活动连接。

要具体说明的是，从动连杆340的一端与大摆臂320活动连接，是这样的一种连接关系，例如，如图7所示，动力传送机构300还包括十字活动件350，十字活动件350包括“十”字交叉连接的第一活动转轴351及第二活动转轴352，第一活动转轴351枢接于大摆臂320上，第二活动转轴352铰接于从动连杆340的一端。

还要具体说明的是，从动连杆340的另一端与打捞螺旋桨120活动连接，是这样的一种连接关系，例如，如图6所示，动力传送机构300还包括摆动杆360，摆动杆360的一端固定于打捞螺旋桨120的中心轴位置处，摆动杆360的另一端设有活动球头361，从动连杆340的一端设有活动球套341，活动球套341包裹活动球头361。

在从动连杆340的两端分别进行优化设计，例如，从动连杆340的一端与大摆臂320通过十字活动件350形成活动连接，从动连杆340的另一端通过设置摆动杆360与打捞螺旋桨120形成活动连接，并且配合设有活动球套341和活动球头361，这样，可以使得动力传送机构300的各个关节各加灵活自如的活动，达到动力传送的目的。

下面，对上述的固体废弃物处理装置60的工作原理进行说明：

将生产生活中所产生的污水注入于污水蓄水池20内，污水蓄水池20内的污水可以通过污水进水管40而排入到污水净化池30中，污水在污水净化池30中得到净化后，会在净化出水口31处流出；在这一过程中，随着污水的注入和流出，污水蓄水池20中的污水量会不定时的发生变化，于是，污水蓄水池20中的污水深度会随之升高或下降；由于浮力块体220漂浮于污水的水面上，污水会对浮力块体220产生浮力的作用，这样，浮力块体220会沿着浮力导向结构210在竖直方向上作相应的升降运动；

浮力块体220在竖直方向上作升降运动，浮力块体220进而通过主动连杆330带动大摆臂320绕着基座310转动，大摆臂320或者顺时针转动或者逆时针转动；

大摆臂320发生转动，大摆臂320再而通过从动连杆340带动打捞螺旋桨120在打捞固定架110中作旋转运动；

由于打捞螺旋桨120是与污水格栅50的格栅平面51贴合的，打捞螺旋桨120具有多片刮片，在打捞螺旋桨120旋转的过程中，刮片会将粘附于污水格栅50上的固体废弃物从污水中打捞上来；在此，要特别说明的是，污水格栅50的格栅平面51与水平面形成倾斜角，打捞螺旋桨120旋转设于打捞固定架110上并与污水格栅50的格栅平面51贴合，打捞螺旋桨120的旋转轴与水平面形成倾斜角，这样的结构设计，使得污水格栅50与打捞螺旋桨120所形成的整体成倾斜状态，当打捞螺旋桨120的刮片将污水格栅50上的固体废弃物从污水中打捞出来时，打捞出来的固体废弃物也可以很顺畅的在重力的作用下掉落下来，固体废弃物会掉落于污水的外面，从而方便对固体废弃物进行回收处理；

由此可知，随着污水蓄水池20内的污水不断的起伏升降，在浮力驱动机构200和动力传送机构300作用下，废弃物打捞机构100可以不间断的对污水格栅50上的固体废弃物进行打捞，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

要进一步的说明的是，如图5所示，浮力块体220上设有重力下压块221，由于重力下压块221具有一定的重量，在浮力块体220沿着浮力导向结构210作下降运动的时候，重力下压块221可以为浮力块体220提供一定的下压力，使得浮力块体220可以克服相关的阻力更加顺畅的下降，进而带动相关的动力传送机构300作传送运动。

本发明的一种人工湿地，无需提供额外的驱动设备，利用污水流量时大时小而产生的水深高度差所带来的浮力，在相关的传送装置的配合下，实现对污水格栅处的固体废弃物进行打捞，防止污水格栅发生堵塞现象，使得污水得以正常通过。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种人工湿地，其特征在于，包括污水蓄水池及污水净化池；所述污水蓄水池与所述污水净化池之间通过污水进水管连通，所述污水净化池处开设有净化出水口；

所述污水净化池内栽培有挺水型植物；

所述进水管位于所述污水蓄水池的一端口设有污水格栅；所述污水格栅具有一格栅平面，所述格栅平面与水平面形成倾斜角；

所述污水蓄水池内安装有固体废弃物处理装置；所述弃物处理装置包括：废弃物打捞机构、浮力驱动机构、动力传送机构；

所述打捞机构包括：打捞固定架、打捞螺旋桨；所述打捞固定架固定于所述污水蓄水池内，所述打捞螺旋桨旋转设于所述打捞固定架上并与所述污水格栅的格栅平面贴合，所述打捞螺旋桨的旋转轴与水平面形成倾斜角；

所述驱动机构包括：浮力导向结构、浮力块体；所述浮力导向结构固定于所述污水蓄水池内，所述浮力块体沿竖直方向滑动设于所述浮力导向结构上；

所述传送机构包括：基座、大摆臂、主动连杆、从动连杆；所述基座固定于所述污水蓄水池内，所述大摆臂转动设于所述基座上，所述主动连杆的两端分别与所述浮力块体和所述大摆臂铰接，所述从动连杆的两端分别与所述大摆臂和所述打捞螺旋桨活动连接。

2.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述挺水型植物为芦苇。

3.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述污水进水管的横截面为半圆结构，所述污水格栅为半圆板体结构，所述污水格栅盖合于所述污水进水管的一开口端。

4.根据权利要求3所述的人工湿地，其特征在于，所述格栅平面与水平面形成45度的倾斜角。

5.根据权利要求4所述的人工湿地，其特征在于，所述打捞固定架为圆环体结构，所述打捞固定架的直径与所述污水格栅的直径相同，所述打捞固定架的中心轴与所述污水格栅的中心轴在同一直线上，所述打捞固定架的边缘环绕于所述污水格栅设置。

6.根据权利要求5所述的人工湿地，其特征在于，所述打捞螺旋桨的中心轴与所述污水格栅的中心轴在同一直线上，所述打捞螺旋桨的直径与所述污水格栅的直径相同。

7.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述动力传送机构还包括十字活动件，所述十字活动件包括“十”字交叉连接的第一活动转轴及第二活动转轴，所述第一活动转轴枢接于所述大摆臂上，所述第二活动转轴铰接于所述从动连杆的一端。

8.根据权利要求7所述的人工湿地，其特征在于，所述动力传送机构还包括摆动杆，所述摆动杆的一端固定于所述打捞螺旋桨的中心轴位置处，所述摆动杆的另一端设有活动球头，所述从动连杆的一端设有活动球套，所述活动球套包裹所述活动球头。

9.根据权利要求1所述的人工湿地，其特征在于，所述浮力导向结构为管状结构，所述浮力导向结构沿竖直方向延伸，所述浮力导向结构的一端与所述污水蓄水池的池底形成间隙。