CN103319005B - 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器 - Google Patents

一种可移动组装式农田排水沟水质净化器 Download PDF

Info

Publication number
CN103319005B
CN103319005B CN201310283010.6A CN201310283010A CN103319005B CN 103319005 B CN103319005 B CN 103319005B CN 201310283010 A CN201310283010 A CN 201310283010A CN 103319005 B CN103319005 B CN 103319005B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water purifier
farmland
drainage ditch
water
ditches
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201310283010.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103319005A (zh
Inventor
王沛芳
钱进
侯俊
王超
范秀磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hohai University HHU
Original Assignee
Hohai University HHU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hohai University HHU filed Critical Hohai University HHU
Priority to CN201310283010.6A priority Critical patent/CN103319005B/zh
Publication of CN103319005A publication Critical patent/CN103319005A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103319005B publication Critical patent/CN103319005B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

本发明是一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其特征是根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖1或2个分流渠道,分流渠道与原有沟渠大小相同,这样能显著降低水流流速、大幅度增加水力停留时间;用钢筋和钢丝网制作成单体水质净化箱;可根据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的单体水质净化器4组合摆放以充满整个沟渠,使尽量多的农田排水流经水质净化器得以处理。优点:可以降低农田面源污染受纳水体富营养化程度和风险,一定程度的吸附农田排水中难以生物降解的农药残留物和有机物。同时,该发明基建工程少、维护管理方便、处理效果好、制作简单、造价低廉。

Description

一种可移动组装式农田排水沟水质净化器
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种可以降低农田排水沟中氮、磷、有机物和难以生物降解的农药残留物含量的水质净化器。属于农田面源污染控制技术领域。
背景技术
[0002] 农田面源污染已成为我国众多水体富营养化的主要原因,其贡献率超过了来自城市生活污水和工业的点源污染,农田面源所引发的水污染将会是中国可持续发展的最大挑战之一。由农田排水而产生的农田面源污染物比较复杂,随施入化肥、农药的种类而变化,但一般主要以氮、磷、有机物以及农药残留物为主。有效控制农田面源污染中氮、磷浓度是降低农田面源污染受纳水体富营养化程度的关键措施,同时也是农田面源污染控制研究方面的重要内容。
[0003]目前农田面源污染控制技术主要有人工湿地技术、滨岸缓冲带控制技术、生态渠道净化技术等。人工湿地技术和滨岸缓冲带控制技术因其占地面积大,难以适应我国人多地少的国情,在推广和应用方面受到了一定程度的限制,尤其在经济发达人、地矛盾突出的地区这种限制更为严重。生态沟渠是一种对农田排水沟渠中污染物质进行原位生态拦截的生态工程技术,虽然可以较好地 协调人、地矛盾,但是与人工湿地技术、滨岸缓冲带控制技术同样具有基建工程多,现场施工复杂,管理难度大等问题。总之,现有面源污染控制技术的推广和应用情况并不理想。CN201110036371.1公布了一种构建农田排水生态净化系统的方法,通过在农田排水沟渠末端、农田排水涵管之前设置椭圆形生态缓冲区,在生态缓冲区内种植易吸收N、P营养元素的水生植物,在农田排水涵洞内设置农田排水生态净化筒,生态净化筒,净化筒上设置生物净化环。农田排水流经该系统得到净化。该专利虽然没有上述技术所具有的问题,但是应用范围仅适用于农田沟道末端具有排水涵管的渠道,且受排水涵管长短的影响,同时椭圆形生态缓冲区植物的管理也不方便。目前,不需要或需要较少基建工程、现场安装方便、可直接用于沟渠中对农田排水进行净化的成型装置系统尚不多见。
发明内容
[0004] 本发明提供一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其目的克服农田面源污染问题,通过在农田排水沟渠内直接放置水质净化器,有效控制农田面源污染中氮磷的浓度,从而降低农田面源污染受纳水体富营养化程度。同时,一定程度的吸附农田排水中难以生物降解的农药残留物和有机物。
[0005] 本发明的技术解决方案:一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其特征是根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道,分流渠道与原有沟渠大小相同,这样能显著降低水流流速、大幅度增加水力停留时间;用钢筋和钢丝网制作成单体水质净化箱;根据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的单体水质净化器组合摆放以充满整个沟渠,使尽量多的农田排水流经水质净化器得以处理。[0006] 本发明的优点:(1)基建工程少,远小于现有农田面源控制技术的基建工程量,该处理装置仅需在农田排水沟渠末端旁侧开挖一定长度的分流渠道以达到降低流速增加停留时间的目的;(2)维护管理方便,生物净化球上的生物膜老化或活性炭吸附饱后可方便及时的进行处理和更新,若遇下雨期间或洪水期农田排水流量非常大的情况,为避免堵塞沟渠可以取出原有农田排水沟渠内的水质净化器而不影响原有沟渠的排水能力;(3)处理效果好,水质净化器内的生物净化球降低了农田面源污染中氮、磷的浓度,减少了受纳水体富营养化的风险和程度,净化箱内的活性炭吸附了水中部分难以生物降解的农药残留物;
(4)制作简单、造价低廉,可实现工厂化生产,不受时间、季节、地点等的限制。
附图说明
[0007] 附图1是农田排水沟渠开挖两条分流渠道的平面示意图。
[0008] 附图2是水质净化器在农田排水沟渠中摆放的平面示意图。
[0009] 附图3是生物球示意图。
[0010] 附图4是水质净化器在农田排水沟渠中组合摆放立体图。
[0011] 附图5是水质净化器示意图。
[0012] 图中的I是农田,2是农田排水沟渠,3是分流渠道,4是单体水质净化器,5是聚烯烃塑料骨架,6是以醛 化纤纶为材料的软性纤维填料,7是钢筋,8是生物净化球,9是钢丝网,10是活性炭。
具体实施方式
[0013] 对照图1和图2,一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其特征是根据农田I面源污染程度和农田排水沟渠2内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道3,分流渠道与原有沟渠大小相同,这样能显著降低水流流速、大幅度增加水力停留时间;用钢筋7和钢丝网9制作成单体水质净化箱4 ;可根据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的单体水质净化器4组合摆放以充满整个沟渠,使尽量多的农田排水流经水质净化器得以处理。
[0014] 所述的流经水质净化器的农田排水在可移动组装式农田排水沟水质净化器组合体中的水力停留时间不小于6分钟。
[0015] 对照附图3,所述的单体水质净化器内的生物净化球8由聚烯烃塑料制成球形的聚烯烃塑料骨架5与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料6构成,其比表面积范围为1500~3500m2/m3,密度为2.5~6kg/m3,生物球净化球直径为5cm。
[0016] 对照图4,农田面源污染控制的单体水质净化器4,以Φ 10的钢筋7作为其骨架,以钢丝网9作为其6个面,钢丝网6的孔径略小于生物净化球8和活性炭10的大小,钢丝网9可拦截水中较大的悬浮物,防止水质净化器4内发生堵塞和填料流失。水质净化器4上方的钢丝网9设置为可开启式,方便水质净化器4内填料的更换。
[0017] 单体水质净化器4尺寸可以设计为120cmX 30cmX 30cm、120cmX40cmX40cm、120cmX 50cmX 50cm 等。
[0018] 单体水质净化器4内部用塑料丝网9分割成4个部分,4个部分的比例分别为2:1:2:1。体积为2的部分填充生物净化球8,其主要作用为截留净化农田排水中的氮磷和容易生物降解的有机物;体积为I的部分填充活性炭10,其主要作用为吸附难以生物降解的农药残留和有机物。
[0019] 使用时,根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道,该系统在投入使用一段时间后,需将水质净化器4从农田排水沟渠2中取出,对其中的填料进行更换以保证处理效果。水质净化器4内生物净化球8上生物膜老化、活性炭吸附饱和后,将其取出,经过再生后进行循环使用。若遇下雨期间或洪水期农田排水流量非常大的情况,为避免堵塞沟渠可以取出农田排水沟渠2内的水质净化器4而不影响原有沟渠的排水能力,分流渠道3内的水质净化器4不必取出仍旧处理农田排水。
实施例
[0020] 苏南某村一稻田排水沟渠,渠道宽1.5m,水面宽度1.2m,水深0.8m,水流流速
0.23m/s。在该农田排水沟末端开挖两条宽1.5m,长30m,深Im的分流渠道。水流流经排水沟末端开挖分流渠道部分流速为0.8m/so用120cmX40cmX40cm尺寸的水质净化器叠放充满分流渠道和原有渠道。
[0021] 在本实例的的条件下,由实例数据可知,农田排水中的C0D&的去除率可达到38%、TP,TN,NH3-N的去除率也可达到30%左右;生物净化球上的生物膜在10天左右的时候挂膜完成,处理效率达到最高水平,活性炭在第15天之后吸附容量明显减小或者吸附饱和,需要更新。
[0022] 表1农田排水流经水质净化器前后水质
[0023]
Figure CN103319005BD00051
[0024] 用钢筋和钢丝网制作成单体净化箱框架,钢丝网可以截留较大的悬浮物,防止净化箱内发生堵塞和填料流失,净化箱上方钢丝网设置为可开启式,方便更换其中填料。为最大程度的降低氮磷浓度、尽量多的吸附难以生物降解的农药残留物,并兼顾制造成本的因素,净化箱内部用塑料丝网分隔为4个部分,4个部分的体积比为2:1:2:1。体积为2的部分填充生物净化球,由聚烯烃塑料制成球形的空心骨架与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料构成,以醛化纤纶为材料的软性纤维填料比表面积大、造价低、耐冲击、效果稳定等优点。该发明中软性纤维填料比表面积范围为1500~3500m2/m3,密度为2.5~6kg/m3。生物净化球主要作用为截留净化农田排水中的氮磷和容易生物降解的有机物;体积为I的部分填充活性炭,其主要作用为吸附难以生物降解的农药残留和有机物。单体净化箱尺寸可以设计为 120cm X 30cm X 30cm、120cm X 40cm X 40cm、120cm X 50cm X 50cm 等。为使尽量多的农田排水流经水质净化器得以处理,可根据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的水质净化器组合摆放以充满整个沟渠。根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在农田排水沟末端开挖分流渠道,根据具体情况可以在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道,分流渠道与原有沟渠大小相同,可以分流二分之一或三分之二的流量,这样可以显著降低水流流速、大幅度增加停留时间从而最大化水质净化器净化能力,农田排水在该可移动组装式农田排水沟水质净化器组合体中的水力停留时间不小于6分钟。若遇下雨期间或洪水期农田排水流量非常大的情况,为避免堵塞沟渠可以取出原有农田排水沟渠内的水质净化器而不影响原有沟渠的排水能力,分流渠道内的水质净化器不必取出仍旧处理农田排水。水质净化器运行一段时间生物净化球上的生物膜老化或活性炭吸附饱后,可方便地将水质净化器取出对生物净化球、活性炭同时或分别进行处理与更新。

Claims (2)

1.一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其特征是根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道,分流渠道与原有沟渠大小相同,这样能显著降低水流流速、大幅度增加水力停留时间;用钢筋和钢丝网制作成单体水质净化箱;根据农田排水沟渠断面尺寸合理选择不同尺寸的单体水质净化器组合摆放以充满整个沟渠,使尽量多的农田排水流经水质净化器得以处理;所述的单体水质净化器以Φ10的钢筋作为其骨架,以钢丝网作为其6个面,水质净化器上方的钢丝网设置为可开启式,钢丝网的孔径略小于生物净化球的直径;单体水质净化器尺寸设计为120cmX30cmX30cm 或 120cmX40cmX40cm 或 120cmX50cmX50cm ;所述的单体水质净化器内部用塑料丝网分隔为4个部分,4个部分的体积比为2:1:2:1 ;体积为2的部分填充生物净化球,用来截留净化农田排水中的氮磷和容易生物降解的有机物;体积为I的部分填充活性碳用来吸附难以生物降解的农药残留和有机物;所述的流经水质净化器的农田排水在可移动组装式农田排水沟水质净化器组合体中的水力停留时间不小于6分钟;其使用方法,是根据农田面源污染程度和农田排水沟渠内水流流速大小情况在原有沟渠旁开挖I或2个分流渠道,若遇下雨期间或洪水期农田排水流量非常大的情况,为避免堵塞沟渠取出原有农田排水沟渠内的单体水质净化器而不影响原有沟渠的排水能力,分流渠道内的单体水质净化器不必取出仍旧处理农田排水。
2.根据权利I所述的一种可移动组装式农田排水沟水质净化器,其特征是所述的单体水质净化器内的生物净化球由聚烯烃塑料制成球形的聚烯烃塑料骨架与以醛化纤纶为材料的软性纤维填料构成,其比表面积范围为1500~3500m2/m3,密度为2.5~6kg/m3,生物球净化球直径为5 cm。
CN201310283010.6A 2013-07-08 2013-07-08 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器 Active CN103319005B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310283010.6A CN103319005B (zh) 2013-07-08 2013-07-08 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310283010.6A CN103319005B (zh) 2013-07-08 2013-07-08 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103319005A CN103319005A (zh) 2013-09-25
CN103319005B true CN103319005B (zh) 2014-05-14

Family

ID=49188106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310283010.6A Active CN103319005B (zh) 2013-07-08 2013-07-08 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103319005B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108178336A (zh) * 2018-01-16 2018-06-19 河海大学 一种农田排水沟自动翻板式水质渗滤净化器

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103833184B (zh) * 2014-02-27 2015-05-13 河海大学 置于田埂的水稻田退水水质净化装置
CN103964566B (zh) * 2014-05-21 2015-06-17 河海大学 旱作物农田首级退水水质强化净化装置
CN104003574B (zh) * 2014-05-21 2015-07-15 河海大学常州校区 一种适用于农田排水沟渠的迷宫式生态净化池
CN103979671A (zh) * 2014-05-21 2014-08-13 河海大学 山区河流丁步净水方法
CN104129884B (zh) * 2014-06-26 2016-02-10 河海大学常州校区 一种适用于农田排水沟渠的间歇式生态净化池
CN104058506B (zh) * 2014-06-26 2016-01-20 中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所 一种淡水池塘养殖水处理方法及多功能复合生态沟渠
CN104310572A (zh) * 2014-10-21 2015-01-28 河海大学常州校区 一种适用于农田排水沟渠的多层溢流式生态净化池
CN107176698B (zh) * 2017-07-13 2019-08-06 河海大学 一种去除农田退水农药的活性炭与微生物耦合装置
CN107986384A (zh) * 2018-01-10 2018-05-04 河海大学 一种基于光催化降解的卷帘式农田退水农药净化器
CN107986539B (zh) * 2018-01-22 2021-03-02 河海大学 一种农田首级退水水质渗滤净化装置
CN109928582A (zh) * 2019-04-18 2019-06-25 南京清元景和环境科技有限公司 含甲醛废水的生物、化学复合处理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5174897A (en) * 1991-09-24 1992-12-29 The United States Of America As Represented By The Secretary Of Agriculture Constructed wetlands to control nonpoint source pollution
CN102145957B (zh) * 2011-02-10 2013-02-13 河海大学 一种构建农田排水生态净化系统的方法
CN102139994B (zh) * 2011-02-12 2012-10-10 河海大学 城镇污水厂达标尾水水质强化净化方法
CN102285719A (zh) * 2011-08-08 2011-12-21 北京锡兰石环境工程技术开发有限公司 一种旁侧人工河道多功能净化系统
CN102392433B (zh) * 2011-09-23 2013-11-27 扬州大学 一种减轻农业面源污染的排水沟过水堰

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108178336A (zh) * 2018-01-16 2018-06-19 河海大学 一种农田排水沟自动翻板式水质渗滤净化器
CN108178336B (zh) * 2018-01-16 2019-03-22 河海大学 一种农田排水沟自动翻板式水质渗滤净化器

Also Published As

Publication number Publication date
CN103319005A (zh) 2013-09-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103319005B (zh) 一种可移动组装式农田排水沟水质净化器
CN1292999C (zh) 一种高效废水生态处理装置及其方法
CN102145957B (zh) 一种构建农田排水生态净化系统的方法
CN103288312B (zh) 农田排水沟便携式复合人工湿地净化箱
CN102786110B (zh) 一种农田氮磷面源污染控制与回收利用系统和方法
CN103253822B (zh) 一种复合型人工湿地尾水处理系统
CN202416277U (zh) 生态沟渠氮磷拦截潜流坝
KR100423662B1 (ko) 하천변 자연제방과 둔치를 이용한 생물 접촉 산화식 하천 수질 정화 설비
CN201458909U (zh) 一种城市黑臭河水的原位净化装置
CN106698825A (zh) 一种河道围隔截污导流原位净化处理方法和系统
CN103833184B (zh) 置于田埂的水稻田退水水质净化装置
CN102515354A (zh) 氮磷拦截潜流坝
CN101723520A (zh) 静脉河道低污染水负荷削减的方法
CN204490677U (zh) 一种生物强化立体景观人工湿地系统
Wang et al. Ecological restoration of polluted plain rivers within the Haihe River Basin in China
CN102139961A (zh) 重污染支流口多层植物带水质原位净化方法
CN104671423A (zh) 一种扇形多维错流式复合陆生植物缓冲带及其构建方法
Qu et al. Development and application of innovative technologies for drinking water quality assurance in China
CN205442797U (zh) 生态护岸净化系统
CN104787897A (zh) 直临河流农田排水岸边湿地净化方法
CN203200134U (zh) 一种中小型污水处理装置
CN103601291B (zh) 一种用于处理低碳氮比污水的方法及反硝化渗滤系统
CN104803552A (zh) 一种黑臭河道净化方法及净化装置
CN206599509U (zh) 污水处理用植物种植岛
CN102897976B (zh) 一种利用河浜汇集并原位生态处理村镇生活污水的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant