[发明专利]用于研究人工湿地净水能力的模拟系统

说明书

本发明提供了一种用于研究人工湿地净水能力的模拟系统，属于人工湿地模拟技术领域，包括包括密封罩、储水槽、填料层、水生植物、曝气模块、季节模拟模块以及配套的控制器。其中，储水槽设置在密封罩内。填料层铺设在储水槽的底面上。水生植物设置于填料层上方。曝气模块包括空气输送机、多个柔性管及多组曝气组件。多个曝气组件用于在竖直方向上贯穿填料层，以进行曝气工作。季节模拟模块用于模拟不同的季节。本发明提供的用于研究人工湿地净水能力的模拟系统通过设置的曝气模块，能够保证填料层各处的含氧量均匀，而且能够适应在人工湿度模拟建设前曝气器数量及密度的任意设置，结构简单，实用性强。

技术领域

本发明属于人工湿地模拟技术领域，更具体地说，是涉及一种用于研究人工湿地净水能力的模拟系统。

背景技术

人工湿地是由人工建造和控制运行的与沼泽地类似的地面，将污水、污泥有控制的投配到经人工建造的湿地上，污水与污泥在沿一定方向流动的过程中，主要利用土壤、人工介质、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对污水、污泥进行处理的一种技术。其作用机理包括吸附、滞留、过滤、氧化还原、沉淀、微生物分解、转化、植物遮蔽、残留物积累、蒸腾水分和养分吸收及各类动物的作用。为了保证人工湿地的有效使用，建造前通常会在实验室对人工湿地的净化能力进行模拟，以确定人工湿地自身及各环境因素对其净化能力的影响。对于人工湿地模拟，因为涉及微生物的生存环境模拟，通常要在水池的底部填料中设置曝气器，通过增加填料的含氧量，以丰富好氧微生物的种类和数量，以保证氨氮的硝化。

现有技术中，曝气器通常在填料的铺设过程中沿着水平方向设置，且沿着竖直方向设置多层，该种结构只能使单排的曝气器设置在个别填料层中，而对于其它填料层，因无曝气作用而使含氧量较低，最终导致生态模拟实验数据不准确，模拟效果较差。另外，因为填料的含氧量与曝气器的位置及密度有关，而水平设置的曝气器，通常为固定式结构，曝气器的位置及密度无法进行根据实际使用而进行调节，当第一次模拟结束并进行第二次模拟时，只能够重新制作适配的曝气器进行更换，该种方式无法随着实验的进行及时调整，适应性差，模拟效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于研究人工湿地净水能力的模拟系统，旨在解决现有的人工湿地模拟系统中曝气器固定且分层布置而导致的模拟效果差的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种用于研究人工湿地净水能力的模拟系统，包括：

密封罩；

储水槽，设置在所述密封罩内，用于储水；所述储水槽为长方槽结构，具有长度方向和宽度方向；

填料层，铺设在所述储水槽的底面上；

水生植物，设置于所述填料层上方；

曝气模块，包括空气输送机、多个柔性管及多组曝气组件；所述空气输送机设置在所述储水池外部，具有多个输出口；多个柔性管与多个所述曝气组件一一对应设置，且每个所述柔性管的一端与其中一个所述输出口相连通，另一端于对应的所述曝气组件相连通；多个所述曝气组件均设置在所述储水槽中，多个所述曝气组件均沿着所述长度方向设置，且多组所述曝气组件沿着所述宽度方向间隔设置；多组所述曝气组件位于所述填料层中，用于在竖直方向上贯穿所述填料层，以进行曝气工作；

季节模拟模块，设置在所述密封罩内部，用于改变所述密封罩内的光照强度、温度及湿度，以模拟季节变换；以及

配套的控制器。

作为本申请另一实施例，每组所述曝气组件包括：

固定管，沿着竖直方向设置，且固设在所述储水槽的其中一个内壁面上，顶端与对应的所述柔性管相连通，底端延伸至所述储水槽底部；