生态净化模块、生态净化组件及生态净化模块的使用方法

摘要

本发明提供一种生态净化模块、生态净化组件及生态净化模块的使用方法，生态净化模块的本体为中空的框架结构，框架结构的内部设有净水填料；框架结构的底部设有底层遮挡板，框架结构的其中两个供水流通过的侧部分别为迎水侧部和背水侧部；迎水侧部上设有可沿着框架结构的横向移动的第一挡水板组，背水侧部上设有可沿着框架结构的横向移动的第二挡水板组；第一挡水板组和第二挡水板组的结构相同，第一挡水板组包括至少两个挡水板件。本发明通过移动第一挡水板组和第二挡水板组能够实现生态净化模块在净化模式或者更新模式之间切换。

说明书

技术领域

本发明涉及生态环境工程技术领域，特别是涉及一种生态净化模块、生态净化组件及生态净化模块的使用方法。

背景技术

当前污染水体治理中，以潜流湿地、砾石床、透水坝等为代表，通过内部砾石等填料形成的生物膜处理水体的技术及装置由于其对水体治理的效果好、建设运行费用低而得到了广泛的应用。但在应用中也发现这些装置容易发生堵塞，从而影响到处理规模和效率，有时甚至将这些填料全部取出更新才能提升效率。而透水坝不仅有透水净化提升水体水质的需求，还有坝前景观水位与过水流量之间的协调需求。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种生态净化模块、生态净化组件及生态净化模块的使用方法，用于解决现有技术中存在的上述问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种生态净化模块，所述生态净化模块的本体为中空的框架结构，所述框架结构的内部设有净水填料；所述框架结构的底部设有底层遮挡板，所述框架结构的其中两个供水流通过的侧部分别为迎水侧部和背水侧部；所述迎水侧部上设有可沿着所述框架结构的横向移动的第一挡水板组，所述背水侧部上设有可沿着所述框架结构的横向移动的第二挡水板组；所述第一挡水板组和所述第二挡水板组的结构相同，所述第一挡水板组包括至少两个挡水板件。

优选地，所述挡水板件包括若干个可折叠的板体。

优选地，所述框架结构的顶面上设有供所述第一挡水板组和所述第二挡水板组插入的挡水板插孔。

优选地，所述迎水侧部上还设有第一透水栅板，所述第一透水栅板处于所述第一挡水板组的内侧；所述背水侧部上设有第二透水栅板，所述第二透水栅板处于所述第二挡水板组的内侧。

优选地，所述框架结构还包括两个相对设置的遮挡侧部，两个所述遮挡侧部的两侧均分别与所述迎水侧部和所述背水侧部连接；每个所述遮挡侧部上均设有侧部遮挡板。

进一步地，所述框架结构的顶面上设有供所述侧部遮挡板插入的遮挡件插孔。

优选地，所述框架结构的底面上设有若干个凸出件，所述框架结构的顶面上设有若干个与所述凸出件相应的安装孔。

本发明还涉及一种生态净化组件，至少两个所述的生态净化模块沿着所述框架结构的横向依次连接，每个所述生态净化模块的与另一个所述生态净化模块连接处的侧部遮挡板被移除。

本发明还涉及一种生态净化组件，至少两个所述的生态净化模块沿着竖直方向依次连接，处于上方的所述框架结构的凸出件插入于处于下方的所述框架结构的安装孔中。

本发明还涉及一种所述生态净化模块的使用方法，所述生态净化模块可设置为净化模式或者更新模式；当生态净化模块为净化模式时，所述第一挡水板组和所述第二挡水板组分别沿着相反的方向在所述框架结构上移动，所述第一挡水板组移动至所述框架结构的迎水侧部的其中一个横向端部，所述第二挡水板组移动至所述框架结构的背水侧部的其中一个横向端部；所述框架结构的迎水侧部被分为覆盖了所述第一挡水板组的第一净化挡水区和未覆盖所述第一挡水板组的第一净化流水区；所述框架结构的背水侧部被分为覆盖了所述第二挡水板组的第二净化挡水区和未覆盖所述第二挡水板组的第二净化流水区，所述第一净化流水区和所述第二净化流水区为交错设置；水流从第一净化流水区进入所述生态净化模块的内部，所述生态净化模块的净水填料使水流中的杂质滞留于所述生态净化模块中，水流从第二净化流水区排出；当生态净化模块为更新模式时，已移动至所述框架结构的迎水侧部的其中一个横向端部的第一挡水板组中的至少一个挡水板件向所述迎水侧部的另一个横向端部移动，使所移动的所述第一挡水板组中的挡水板件移动至迎水更新位置；所述框架结构的迎水侧部被分为覆盖了所述第一挡水板组的第一更新挡水区和未覆盖所述第一挡水板组的第一更新流水区；已移动至所述框架结构的背水侧部的其中一个横向端部的第二挡水板组中的至少一个挡水板件向所述背水侧部的另一个横向端部移动，使所移动的所述第二挡水板组中的挡水板件移动至背水更新位置；所述框架结构的背水侧部被分为覆盖了所述第二挡水板组的第二更新挡水区和未覆盖所述第二挡水板组的第二更新流水区；所述迎水更新位置与所述背水更新位置相应，使得所述第一更新流水区和所述第二更新流水区为交错设置；水流从所述第一更新流水区进入所述生态净化模块的内部，滞留于所述生态净化模块中的杂质随着水流，从所述第二更新流水区排出。

如上所述，本发明的生态净化模块、生态净化组件及生态净化模块的使用方法，具有以下有益效果：

本发明的生态净化模块的本体为框架结构，框架结构承担了对整个结构的稳定支撑；通过移动第一挡水板组和第二挡水板组能够实现生态净化模块在净化模式或者更新模式之间切换；本发明的生态净化模块能够以模块的方式连接成各种生态净化组件的结构；至少两个生态净化模块沿着框架结构的横向依次连接形成生态净化组件时，每个生态净化模块的与另一个所述生态净化模块连接处的侧部遮挡板被移除；至少两个生态净化模块沿着竖直方向依次连接形成生态净化组件时，处于上方的所述框架结构的凸出件插入于处于下方的所述框架结构的安装孔中；本发明的生态净化模块能够实现模块化运行，且具有成型时间短、适应及应用范围广的特点，可用于流动性的水体的净化与水景观构建。

附图说明

图1显示为实施例1的生态净化模块的立体结构示意图。

图2显示为实施例1的生态净化模块的俯视结构示意图。

图3显示为实施例1的生态净化模块的挡水板件的结构示意图。

图4显示为实施例1的生态净化模块的第一透水栅板的结构示意图。

图5显示为实施例1的生态净化模块的侧部遮挡板的结构示意图。

图6显示为将实施例1的生态净化模块设置为净化模式的结构示意图。

图7显示为将实施例1的生态净化模块设置为更新模式，且迎水更新位置为第一单侧进水位置，背水更新位置为第一单侧出水位置时的结构示意图。

图8显示为将实施例1的生态净化模块设置为更新模式，且迎水更新位置为第二双侧进水位置，背水更新位置为第二中间出水位置时的结构示意图。

图9显示为将实施例1的生态净化模块设置为更新模式，且迎水更新位置为第三中间进水位置，背水更新位置为第三双侧出水位置时的结构示意图。

附图标号说明

10 框架结构

100净水填料

200底层遮挡板

301迎水侧部

302背水侧部

303遮挡侧部

305顶框架

306底框架

307竖直框架

310第一挡水板组

311挡水板件

3111 板体

3112 拉手

320第二挡水板组

330第一透水栅板

331横向栅条

332竖向栅条

340第二透水栅板

350侧部遮挡板

351遮板本体

352止水橡胶

401挡水板插孔

402栅板插孔

403遮挡件插孔

404挡水板底槽

405栅板插槽

406遮挡件插槽

510凸出件

520安装孔

610第一净化挡水区

620第一净化流水区

630第二净化挡水区

640第二净化流水区

710第一更新挡水区

720第一更新流水区

730第二更新挡水区

740第二更新流水区

810止水胶条

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1

如图1至图7所示，本实施例的生态净化模块的本体为中空的框架结构10，框架结构10的内部设有净水填料100；

框架结构10包括依次连接四个顶框架305、依次连接的四个底框架306和四个平行设置的竖直框架307，每个竖直框架307的上端与相应的两个顶框架305的连接处连接，每个竖直框架307的下端与相应的两个底框架306的连接处连接；

框架结构10的侧部包括供水流通过迎水侧部301和背水侧部302，以及两个相对设置的遮挡侧部303，两个遮挡侧部303的两侧均分别与迎水侧部301和背水侧部302连接，迎水侧部301、其中一个遮挡侧部303、背水侧部302和另一个遮挡侧部303依次连接；

框架结构10的底部设有底层遮挡板200，迎水侧部301上设有可沿着框架结构10的横向移动的第一挡水板组310，背水侧部302上设有可沿着框架结构10的横向移动的第二挡水板组320；

第一挡水板组310和第二挡水板组320的结构相同，第一挡水板组310包括至少两个挡水板件311。

生态净化模块的本体为框架结构10，框架结构10承担对整个结构的稳定支撑；本实施例中，框架结构10以钢筋混凝土为材料构建长方体型结构；框架结构10的底部设有底层遮挡板200，使本框架结构10的底部为不透水面，而顶部为透水面。本实施例的生态净化模块使用时，通过移动第一挡水板组310和第二挡水板组320能够实现生态净化模块在净化模式或者更新模式之间切换。

净水填料100由不同粒径的砾石构成，或者净水填料100由不同粒径砾石与其它净化性较强的材质的组合构成。

为了调节通过生态净化模块前的水位和通过生态净化模块的流量，使挡水板件311包括若干个可折叠的板体3111，板体3111的折叠通过手动控制或者通过一折叠控制器进行控制，挡水板件311的分别处于最边缘的两个板体3111上均设有拉手3112，折叠控制器控制拉手3112拉动挡水板件311的若干个板体3111，或者工作人员手动拉动挡水板件311的若干个板体3111，使通过挡水板件311伸缩或移动，来控制挡水板件311的折叠幅度；这样，只要控制挡水板件311的若干个板体3111的折叠幅度，就能够使挡水板件311所覆盖的区域改变，从而使水流的流量也就相应改变了。

框架结构10的顶框架305的顶面上设有供第一挡水板组310和第二挡水板组320插入的挡水板插孔401，挡水板插孔401为通孔，第一挡水板组310和第二挡水板组320可分别插入挡水板插孔401中，以使第一挡水板组310和第二挡水板组320能够定位于挡水板插孔401中；为了使第一挡水板组310和第二挡水板组320能够保持竖直的状态，框架结构10的底框架306的底面上设有与挡水板插孔401相应的挡水板底槽404，第一挡水板组310和第二挡水板组320穿过挡水板插孔401后，第一挡水板组310和第二挡水板组320的底部插入于挡水板底槽404中。

本实施例中，挡水板插孔401的尺寸与挡水板底槽404的尺寸相应，第一挡水板组310完全折叠后的厚度不大于挡水板插孔401的宽度方向的尺寸，第一挡水板组310完全折叠后的厚度不大于挡水板底槽404的宽度方向的尺寸；挡水板件311的高度小于等于顶框架305的顶面至挡水板底槽404的底面之间的距离；第一挡水板组310全拉伸延展后的长度可达到相应的挡水板插孔401的长度的2/3以上，第一挡水板组310全收缩后的水平长度是相应挡水板插孔401的长度的1/5以下。挡水板插孔401的长度方向与框架结构10的横向同向。

迎水侧部301上还设有第一透水栅板330，第一透水栅板330处于第一挡水板组310的内侧；背水侧部302上设有第二透水栅板340，第二透水栅板340处于第二挡水板组320的内侧；第一透水栅板330和第二透水栅板340相对设置；框架结构10的顶框架305的顶面上设有供第一透水栅板330和第二透水栅板340插入的栅板插孔402，框架结构10的底框架306的顶面上设有栅板插槽405，第一透水栅板330插入相应的栅板插孔402，且第一透水栅板330的底部插入相应的栅板插槽405；第二透水栅板340插入相应的栅板插孔402，且第二透水栅板340的底部插入相应的栅板插槽405；该结构使第一透水栅板330和第一透水栅板330的位置被栅板插孔402和栅板插槽405定位。

第一透水栅板330和第二透水栅板340的结构相同，第一透水栅板330的高度与挡水板件311的高度相同，第一透水栅板330包括多个平行且等间隔设置的横向栅条331，以及多个平行且等间隔设置的竖向栅条332，每个竖向栅条332均与多个横向栅条331连接，以形成均布的透水孔，透水孔的尺寸小于等于净水填料100的最小粒径，设置第一透水栅板330和第二透水栅板340能够阻挡净水填料100向外漏出，横向栅条331和竖向栅条332的数量根据第一透水栅板330和第二透水栅板340的结构稳定的需要确定。

挡水板插孔401和栅板插孔402为矩形结构，挡水板插孔401和栅板插孔402的结构相同，挡水板插孔401宽度为取5～10cm，挡水板插孔401的两端分别与较接近的框架结构10的外边界之间的距离为15cm以上，挡水板插孔401的长度可根据模块规模需求确定。框架结构10的底框架306的高度根据结构稳定需求确定，本实施例中，框架结构10的底框架306的高度为10cm以上，挡水板底槽404与栅板插槽405的结构相同，挡水板插孔401的尺寸与挡水板底槽404的尺寸相应是指，挡水板插孔401的长度和宽度与挡水板底槽404的长度和宽度是相同，挡水板底槽404的深度为5cm。

每个遮挡侧部303上均设有侧部遮挡板350。框架结构10的顶框架305的顶面上设有供两个侧部遮挡板350插入的遮挡件插孔403；框架结构10的底框架306的顶面上设有两个侧部遮挡板350插入的遮挡件插槽406；两个侧部遮挡板350分别插入相应的遮挡件插孔403中，且两个侧部遮挡板350的底部均插入相应的遮挡件插槽406中。该结构使两个侧部遮挡板350的位置被遮挡件插孔403和遮挡件插槽406定位，同时两个侧部遮挡板侧部遮挡板350能够方便地从遮挡件插孔403和遮挡件插槽406中取出。

侧部遮挡板350包括遮板本体351和设置于遮板本体351两侧的止水橡胶352，侧部遮挡板350的高度小于等于顶框架305的顶面至遮挡件插槽406的底面之间的距离。

本实施例的迎水侧部301和背水侧部302上的挡水板件311、第一透水栅板330和第二透水栅板340是可根据需要移除或者安装，两个相对设置的遮挡侧部303上设置的侧部遮挡板350可根据需要移除或者安装，本实施例的侧部在移除相应的挡水板件311或侧部遮挡板350时，具有透水功能。

框架结构10的底框架306的底面上设有若干个凸出件510，框架结构10的顶框架305的顶面上设有若干个与凸出件510相应的安装孔520。本实施例中，凸出件510和安装孔520的数量均为四个，四个凸出件510分别设置于底框架306的底面的四个角上，凸出件510的尺寸：长度×宽度×高度为6cm×6cm×5cm；四个安装孔520分别设置于顶框架305的顶面的四个角上，安装孔520的的尺寸：长度×宽度×高度为7cm×7cm×6cm。本实施例中，凸出件510为固定桩。

底框架306的底面与凸出件510之间设置有止水胶条810，本实施例中止水胶条810的数量为4根，每根止水胶条810的两端连接相应的两个凸出件510；止水胶条810的厚度为0.5cm。每根止水胶条810的宽度小于等于凸出件510的宽度，每根止水胶条810的宽度等于两个凸出件510之间的距离。止水胶条810能够使底框架306的底面与凸出件510之间的连接更稳定。

实施例2

如图1至图2所示，本实施例的生态净化组件，是将至少两个实施例1中的生态净化模块沿着框架结构10的横向依次连接，每个生态净化模块的与另一个生态净化模块连接处的侧部遮挡板350被移除。该结构实现多个生态净化模块的横向连接，以适应不同的规模需求；每个生态净化模块的与另一个生态净化模块连接处的侧部遮挡板350被移除，能够使相邻两个生态净化模块中的水连通；为了避免相邻两个生态净化模块中的净水填料100互相移动，所移除的侧部遮挡板350的位置可插入于第一透水栅板330结构相同，但宽度和长度尺寸不同的中间栅板，中间栅板既能够使水流通，又能够阻挡净水填料100在两个生态净化模块之间互相移动。

实施例3

如图1至图2所示，本实施例的生态净化组件，是将至少两个实施例1中的生态净化模块沿着竖直方向依次连接，处于上方的框架结构10的凸出件510插入于处于下方的框架结构10的安装孔520中。该结构实现多个生态净化模块的竖向连接，以适应不同的规模需求。

实施例4

如图1、图2、图6所示，采用实施例1的生态净化模块的使用方法，生态净化模块可设置为净化模式或者更新模式；当生态净化模块为净化模式时，第一挡水板组310和第二挡水板组320分别沿着相反的方向在框架结构10上移动，第一挡水板组310移动至框架结构10的迎水侧部301的其中一个横向端部，第二挡水板组320移动至框架结构10的背水侧部302的其中一个横向端部；框架结构10的迎水侧部301被分为覆盖了第一挡水板组310的第一净化挡水区610和未覆盖第一挡水板的第一净化流水区620；框架结构10的背水侧部302被分为覆盖了第二挡水板组320的第二净化挡水区630和未覆盖第二挡水板的第二净化流水区640，第一净化流水区620和第二净化流水区640为交错设置；水流从第一净化流水区620进入生态净化模块的内部，生态净化模块的净水填料100使水流中的杂质滞留于生态净化模块中，水流从第二净化流水区640排出，图6中的箭头A表示此时水的流向；

如图1、图2、图7至图8所示，当生态净化模块为更新模式时，已移动至框架结构10的迎水侧部301的其中一个横向端部的第一挡水板组310中的至少一个挡水板件311向迎水侧部301的另一个横向端部移动，使所移动的第一挡水板组310中的挡水板件311移动至迎水更新位置；框架结构10的迎水侧部301被分为覆盖了第一挡水板组310的第一更新挡水区710和未覆盖第一挡水板组310的第一更新流水区720；已移动至框架结构10的背水侧部302的其中一个横向端部的第二挡水板组320中的至少一个挡水板件311向背水侧部302的另一个横向端部移动，使所移动的第二挡水板组320中的挡水板件311移动至背水更新位置；框架结构10的背水侧部302被分为覆盖了第二挡水板组320的第二更新挡水区730和未覆盖第二挡水板组320的第二更新流水区740；迎水更新位置与背水更新位置相应，使得第一更新流水区720和第二更新流水区740为交错设置；水流从第一更新流水区720进入生态净化模块的内部，滞留于生态净化模块中的杂质随着水流，从第二更新流水区740排出。

本实施例中，第一挡水板组310的挡水板件311的数量为两个，第一挡水板组310的挡水板件311的数量为两个；

迎水更新位置为第一单侧进水位置、第二双侧进水位置或者第三中间进水位置；背水更新位置为第一单侧出水位置、第二中间出水位置或者第三双侧出水位置；

如图1、图2、图7所示，当迎水更新位置为第一单侧进水位置时，背水更新位置为第一单侧出水位置，第一挡水板组310的两个挡水板件311均向迎水侧部301的另一个横向端部移动，且第一挡水板组310的两个挡水板件311移动到迎水侧部301的另一个横向端部，此时，第一挡水板组310的两个挡水板件311达到的位置就是第一单侧进水位置，水能够从未覆盖第一挡水板组310的两个挡水板件311的第一更新流水区720流入；第二挡水板组320的两个挡水板件311均向背水侧部302的另一个横向端部移动，且第二挡水板组320的两个挡水板件311移动到背水侧部302的另一个横向端部，此时，第二挡水板组320的两个挡水板件311达到的位置就是第一单侧出水位置，水能够从未覆盖第二挡水板组320的两个挡水板件311的第二更新流水区740流出，图7中的箭头B表示此时水的流向；

如图1、图2、图8所示，当迎水更新位置为第二双侧进水位置时，背水更新位置为第二中间出水位置，第一挡水板组310的两个挡水板件311均向迎水侧部301的另一个横向端部移动，且第一挡水板组310的两个挡水板件311移动到迎水侧部301的中间位置，此时，第一挡水板组310的两个挡水板件311达到的位置就是第二双侧进水位置，水能够从未覆盖第一挡水板组310的两个挡水板件311的第一更新流水区720流入，也就是水从第一挡水板组310的两侧流入；第二挡水板组320的其中一个挡水板件311向背水侧部302的另一个横向端部移动，且该移动的第二挡水板组320的其中一个挡水板件311移动到背水侧部302的另一个横向端部，此时，第二挡水板组320的两个挡水板件311达到的位置就是第二中间出水位置，水能够从未覆盖第二挡水板组320的两个挡水板件311的第二更新流水区740流出，就是水从第二挡水板组320的两个挡水板件311之间的位置流出，图8中的箭头C表示此时水的流向；

如图1、图2、图9所示，当迎水更新位置为第三中间进水位置时，背水更新位置为第三双侧出水位置，第一挡水板组310的其中一个挡水板件311向迎水侧部301的另一个横向端部移动，且该移动的第一挡水板组310的其中一个挡水板件311移动到迎水侧部301的另一个横向端部，此时，第一挡水板组310的两个挡水板件311达到的位置就是第三中间进水位置，水能够从未覆盖第一挡水板组310的两个挡水板件311的第一更新流水区720流入，就是水从第一挡水板组310的两个挡水板件311之间的位置流入；第二挡水板组320的两个挡水板件311均向背水侧部302的另一个横向端部移动，且第二挡水板组320的两个挡水板件311移动到被水面的中间位置，此时，第二挡水板组320的两个挡水板件311达到的位置就是第三双侧出水位置，水能够从未覆盖第二挡水板组320的两个挡水板件311的第二更新流水区740流出，也就是水从第二挡水板组320的两侧流出，图9中的箭头D表示此时水的流向。

单个生态净化模块高度为2.5m，长度为3.0m，宽度为2.0m；过水水深度为2.0m；填料粒径为5～20cm。

以多次平均实验数据为例：过水流量为300m3/h，外部水体的固体悬浮物、氨氮、总磷平均浓度分别为45mg/L、0.55mg/L、0.22mg/L，拦截过滤处理单元后水体的固体悬浮物、氨氮、总磷平均浓度分别为11mg/L、0.42mg/L、0.13mg/L，所以去除率分别为75％、24％、41％。

经过一定时间运行后，运行效率降低后，通过开启多种自更新模式，运行效率基本可以恢复到初始状态。

本发明的生态净化模块能够以模块的方式连接成各种生态净化组件的结构；至少两个生态净化模块沿着框架结构10的横向依次连接形成生态净化组件时，每个生态净化模块的与另一个生态净化模块连接处的侧部遮挡板350被移除；至少两个生态净化模块沿着竖直方向依次连接形成生态净化组件时，处于上方的框架结构10的凸出件510插入于处于下方的框架结构10的安装孔520中；本发明的生态净化模块能够实现模块化运行，且具有成型时间短、适应及应用范围广的特点，可用于流动性的水体的净化与水景观构建。

综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。