CN104563266A - 一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统及其建造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，其特征在于：都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统和高埂稻田系统依次连接。
Description
技术领域
本发明涉及农业面源污染治理技术领域，具体涉及农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统和建造方法。
背景技术
农村生活污水是农村居民在生活过程中产生的各种废水总和。农村生活污水分为黑水和灰水。黑水指人体排泄物、马桶冲洗废水、牲畜圈舍尿液渗出水、农村厕所渗出水等，灰水是指洗漱用水、洗菜用水、洗澡用水、食物汤液水。中国农村居住着5亿以上的人口，生活污水的排放总量大，对农村生态环境构成了严重威胁。由于社会经济发展水平低，人们收入不高，大部分农村特别是中西部农村生活污水都没有处理设施，污水的随意排放非常普遍，污染了农村生态环境，导致河流水系富营养化。
对于已建有污水处理设施的我国较发达地区或重点流域水源保护区的农村，污水处理系统主要是根据污水处理水平的要求，采用一种或几种处理技术或工艺联合处理污水。按照污水处理技术的适用条件，农村地区生活污水处理系统可分为集中处理和分散处理两大类。集中处理系统主要是指(小型化)污水处理厂、人工湿地系统、土地处理系统、沼气净化污水处理技术、生态稳定塘等，通过一系列的物理、化学以及生物措施减少污水中的污染物，从而达到污水净化和资源化利用的目的。分散处理系统是一个高度浓缩的微型化污水处理厂，它采用各种物理、化学或生物措施组合工艺，将各种处理技术高度集成在一个较小的空间范围内，如户用复合多功能污水处理系统、户用净化槽、生态污水处理沟等。
这些污水处理技术的特点一般是通过基质过滤、厌氧消化、有氧分解和生物吸收环节实现污水的净化，在净化中主要把污水纯粹当作一种废物处理，没有考虑作为资源的性质，进行循环利用。只有沼气净化污水技术对污水进行厌氧消化生产沼气，把污水作为一种资源利用。事实上，不论是黑水还是灰水，污水中含有大量氮、磷、COD，这些物质是农作物需要的营养元素。直接用(小型化)污水处理厂、人工湿地系统、土地处理系统等污水进行处理没有有效利用，实际上是一种资源浪费。
再者，直接用(小型化)污水处理厂、人工湿地系统、土地处理系统等处理技术投资大，维护成本高，在农村经济发展水平不高的情况下要建设污水处理设施可以说是农村的一大笔开支。而且这些污水处理技术常常在技术和运行上存在很多问题，如存在着填料堵塞、水力负荷不均、需要动力、处理系统容量有限等问题，因此在农村推广不容易，或者建设好的处理系统容易报废。
水稻田是一种生产力很高的人工湿地，在中国的南方村村寨寨都有分布。在水稻种植中需要大量施肥，污水中也含有大量的营养物质，可以提供给水稻生长所需。在南方山区、丘陵地区，农村村落一般在山坡上，稻田在村落下游；在平原，村落一般被稻田所包围，村落产生含有大量氮、磷、COD的生活污水通过排污沟可以流入水稻田灌溉系统。但是过去利用稻田处理污水技术和专利没有污水调控系统使污水得到处理达到稻田灌溉要求及污水灌溉量的调控系统，也没有对稻田进行改造，使高营养污水灌溉的稻田在遇到降雨时，稻田水不流入水系的技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：改变过去“处理农村生活污水”的思路为“利用农村生活污水”，弥补过去污水处理中的缺点和不足，特别是直接用(小型化)污水处理厂、人工湿地系统、土地处理系统等处理污水存在建造、维护成本高、容易堵塞、污水中营养物质没有有效循环利用、污水处理系统长期持续运行难等问题，以及稻田处理污水没有很好的污水调控系统等问题，提供一种新颖的、组合式的、可使农村生活污水中营养物质被循环利用的系统，同时还提供系统的建造方法。
本发明的技术方案是：一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统和高埂稻田系统依次连接。
所述都江堰式雨污分流系统由水流调节沟、水流拦截堰、污水分流孔构成，水流调节沟是安装在排污沟中的一种混泥土U型槽，所述水流调节沟的尾部，分布着弧型的水流拦截堰，水流拦截堰的一端与污水分流孔相连，污水分流孔与污水过滤池-沉淀池相连通。
污水过滤池-沉淀池由过滤部分和沉淀部分构成，过滤部分是一个长方型水池，其中设置有两道过滤铁丝网，长方型水池两个短边中的一边和上游的所述的都江堰式雨污分流系统相连，另一边通过溢流口与沉淀部分相连通；沉淀部分是一个矩型水池，其顶部向下20cm处有导流管与迷宫式污水调节系统相通。
所述的迷宫式污水调节系统由明渠、光伏发电系统、太阳能紫外杀菌灯、pH调节箱构成，明渠是梯型土沟，所述土沟分布在田块中，呈来回蜿蜒曲折分布，在土沟的垅上种植有湿地植物，所述的光伏发电系统由安装在迷宫式污水调节系统上空的太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池和太阳跟踪控制系统组成；所述太阳能紫外杀菌灯是安装在明渠污水面下的紫外灯管和反馈调节系统，所述pH调节箱是安装在所述的迷宫式污水调节系统进水口的箱式调控系统，包括一台加药泵和pH值自动加药控制器构成。
本发明的有益效果：本发明在污水处理上投资省。水稻田是一种生产力很高的人工湿地，在中国的南方村村寨寨都有分布，在北方，很多地方都有分布。在南方山区、丘陵地区，农村村落一般在山坡上，稻田在村落下游；在平原，村落一般被稻田所包围，村落产生含有大量氮、磷、COD的生活污水是直接从每家每户进入排污沟，流入较低矮的下游河道，污染水系。在实现本发明即农村生活污水灌溉稻田的调控系统时，不需要新建类似于人工湿地污水处理系统，只需要在已有村落污水沟的下游建设调控系统，而且维护管理成本低，因此大大降低了投资。
本发明相对于传统的人工湿地处理系统来说，它能够利用稻田湿地对污水中的营养物质的利用，生产出农产品和秸杆，农产品被消费和秸杆被家畜消费后，形成污水又进入稻田，实现物质的生态循环，因此本发明利用稻田湿地处理污水更加环境友好、生态健康和可持续，而且，在水稻种植中需要大量施肥，不能完全利用的肥料会对水系造成污染，本发明利用污水中的营养元素，可减少肥料使用量，减轻面源污染负荷。
过去处理农村生活污水常常直接用(小型化)污水处理厂、人工湿地系统、土地处理系统等处理技术，这些污水处理技术常常存在着填料堵塞、水力负荷不均、需要动力提水等问题，因此在农村推广不容易，或者建设好的处理系统容易报废，本发明不存在这些问题，而且由于利用了污水中的营养元素，在农作物种植中可以节约生产成本。
本发明包括高埂稻田系统，该系统是在研究暴雨特性和稻田水文特征，利用当地廉价材料建造能够使稻田径流不向外溢的高埂稻田，同时对农村生活污水、灌溉用水、肥料施用进行优化管理，实现水稻和其他农作物高产，使含有大量面源污染物的稻田径流得到控制，具有显著的生态效益和经济效益。
本发明中需要的能源来自于太阳能，太阳能是清洁能源，而且通过太阳能驱动紫外灯对污水的照射，降低了致病微生物的数量；利用太阳能驱动pH调控系统工作，使污水pH实现自动调节；利用迷宫式污水调节系统中的明渠过流污水，污水发生了部分消化和氧化等；这些使污水达到农田灌溉水标准，把废物变成资源。
附图说明
图1为都江堰式雨污分流系统俯视图；
图2为都江堰式雨污分流系统正视图；
图3为过滤-沉淀池的俯视图；
图4为过滤-沉淀池的正视图
图5为迷宫式污水调节系统俯视示意图；
图6为迷宫式污水调节系统正视示意图。
具体实施方式
一种农村生活污水灌溉稻田的调控系统，包括：都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统、高埂稻田系统。
所述的都江堰式雨污分流系统：是所述调控系统的一部分，是用于分流农村村落排污沟中生活污水和降雨地表径流的系统，是按污水流量设计的混泥土分流设施，所述都江堰式雨污分流系统由水流调节沟1、水流拦截堰2、污水分流沟3构成；水流调节沟1是安装在所述排污沟中的一种混泥土U型槽，所述U型槽底部、两侧的面比较平滑，使排污沟水流均匀；在所述水流调节沟1的尾部，分布着弧型的所述水流拦截堰2，所述水流拦截堰2能把所述水流调节沟中流动的、不降雨时产生的生活污水全部截流进入所述污水分流沟3中，并流向所述污水过滤池-沉淀池，所述水流拦截堰2不能拦截降雨时在所述排污沟1中流动的大部分降雨径流，而是让所述的这些降雨径流向排污沟1的下游流动；所述污水分流沟3是使所述水流拦截堰2拦截下来的生活污水流入所述污水过滤池-沉淀池的暗涵；所述的都江堰式雨污分流系统类似于都江堰水利工程取水原理，即在干旱时节取走大部或全部岷江之水，洪水季节只能取走小部分岷江之水，保证旱季灌溉和洪水季节的防洪。
所述污水过滤池-沉淀池：是所述调控系统的一部分，是对农村污水进行过滤和沉淀处理，把污水中的垃圾、粗颗粒物质去除、建造于所述的都江堰式雨污分流系统下游的系统；所述污水过滤池-沉淀池由过滤部分4和沉淀部分5构成，由于所述过滤-沉淀池处理的污水是为了灌溉，对所述过滤-沉淀池主要处理粗颗粒的垃圾、泥沙这些影响耕作和作物管理的物质，对细颗粒的有机物不作为处理对象；所述过滤-沉淀池的过滤部分4是一个长方型水池，长方型水池两个短边中的一边和上游的所述的都江堰式雨污分流系统相连，或者所述的都江堰式雨污分流系统和所述过滤-沉淀池之间有一段排污管（沟），从所述的都江堰式雨污分流系统流出的污水通过所述排污管进入所述过滤-沉淀池的过滤部分4，所述过滤-沉淀池的过滤部分4在长方型水池中有两道过滤铁丝网7，污水进入所述过滤部分4后垃圾、粗颗粒泥沙留在了所述过滤-沉淀池的过滤部分4，并通过定期收集处理，通过所述过滤-沉淀池过滤部分4的污水通过一个溢流口进入所述过滤-沉淀池的沉淀部分5；所述过滤-沉淀池的沉淀部分5是一个矩型水池，在所述矩形水池的顶部向下20cm处有导流管6使污水流入所述迷宫式污水调节系统。
所述的迷宫式污水调节系统：是农村生活污水灌溉稻田的调控系统的重要组成部分，是进行污水中致病微生物处理、pH调节、对污染进行部分消化、氧化功能的系统；所述的迷宫式污水调节系统由明渠11、光伏发电系统10、太阳能紫外杀菌灯16、pH调节箱9构成（附图5、6）；所述明渠11是梯型土沟，所述土沟分布在田块中，呈来回蜿蜒曲折分布，在土沟的垅上种植有水生植物12美人蕉、菖蒲、薏苡等植物，污水在明沟中流动，得到处理；所述的光伏发电系统10由安装在迷宫式污水调节系统上空的太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）和太阳跟踪控制系统组成；所述太阳能紫外杀菌灯16是由太阳能驱动的、安装在明渠污水面下的紫外灯管和反馈调节系统，所述紫外灯管在太阳能发电系统驱动下发出紫外光，对污水进行照射，杀灭病原微生物，使进入农田的污水中大肠杆菌等数量达到农田灌溉水国家标准，对农田管理者的感染降低到最小限度；所述反馈调节系统是控制紫外灯开闭的系统，当污水量减少，所述明渠11中的紫外灯管露出污水水面时，关闭紫外灯电源，避免烧坏；pH调节箱9是安装在所述的迷宫式污水调节系统进水口8的箱式调控系统，包括一台加药泵和pH值自动加药控制器构成。
所述高埂稻田系统：是被增加高度的使稻田径流不流出的田埂、稻田田面、来自于迷宫式污水调节系统的灌溉沟构成；在中国大部分地区，100年一遇的最大降雨一般在150毫米左右（15cm厚水层），最大月降雨一般在300-400毫米；大部分相连稻田具有一定的高差，由于水力坡度的作用，稻田水体通过土壤的渗透率较高，水中氮磷被土壤吸附的量也较大。因此，可以加高稻田田埂储蓄出现的最大降雨，使含高氮磷的稻田径流不外排，仅通过蒸发和稻田土壤下渗降低水位，使稻田水体中来自于生活污水、施肥和吸附在土壤中的氮磷能被水稻作物充分地吸收利用，实现营养物质的循环利用。所述来自于迷宫式污水调节系统灌溉沟是在原来稻田的灌溉系统中接入所述的迷宫式污水调节系统中污水的沟道。
所述的都江堰式雨污分流系统是C25混泥土预制件或现场浇筑的C25混泥土构件，所述的都江堰式雨污分流系统规格尺寸大小根据农村生活污水在排污沟中的流量确定，污水流量大，规格尺寸则大，本发明按1000人村落污水产生量设计；所述的都江堰式雨污分流系统是针对各种农村生活污水和降雨径流都进入同一条排污沟的情况，这些污水包括人体排泄物、马桶冲洗废水经过化粪池处理后进入排污沟、牲畜圈舍尿液渗出水、农村厕所渗出水等，洗漱用水、洗菜用水、洗澡用水、食物汤液水等污水也进入排污沟，降雨时村落道路、院落污水同样也进入排污沟，能将干旱时节所有污水引入所述污水过滤池-沉淀池的系统，进一步处理，而在降雨产生径流时，排污沟中水流是低浓度污染物的降雨径流，所述的都江堰式雨污分流系统使这些降雨径流流入河川，仅有少部分径流被引入所述污水过滤池-沉淀池的系统，减轻本发明即农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统的处理负荷；假若农村已建设有雨污分流的管网，则不需要所述的都江堰式雨污分流系统，所述管网可将污水直接引入所述污水过滤池-沉淀池系统。
所述污水过滤池-沉淀池是由C25混泥土现场浇灌而成，污水过滤池-沉淀池的过滤部分长3m,深1m,宽1m,池壁厚度为0.15m,在池的中间，安装2道垂直于池的长边和池底、高度和池高相同的不锈钢铁丝网，使池均匀分成3室，第一道铁丝网网孔为4cm×4cm,第二道为1cm×1cm，铁丝直径分别为0.2cm和0.1cm，在网上安装有不锈钢铁架，使网在污水和污水中固体物质压力下也不变形，在所述污水过滤池-沉淀池的过滤部分的第3格池边的顶部，留有一个30cm×30cm溢流口，使所述污水过滤池-沉淀池过滤部分的污水进入所述污水过滤池-沉淀池的沉淀部分;所述过滤-沉淀池的沉淀部分是一个矩型水池，深1.5m, 边长1m, 池壁厚0.15m，用C25混泥土浇灌建造，在所述矩形水池的顶部有PVC导流管使沉淀的污水流入所述迷宫式污水调节系统，所述导流管直径为30cm。
所述的迷宫式污水调节系统面积为1000m2,外围建造有1m高C20混泥土挡水墙，墙宽0.3m,以防止人畜进入，也可调蓄污水;所述的迷宫式污水调节系统中的明渠通过土工修建成梯形，修建完成后有垅和沟；所述太阳能电池板为100m2，能提供10千瓦的电力，其电能用于驱动紫外灯对污水的照射、反馈调节系统和pH调节箱的正常工作; 太阳能电池板安装在所述的迷宫式污水调节系统上空10m,在太阳跟踪控制系统的控制下，电池板可随着太阳转动；太阳能控制器、蓄电池（组）和太阳跟踪控制系统安装在6-8m高度，防止人为干扰的影响。
所述高埂稻田系统中被增加高度的稻田田埂用水稻田中土壤作为建筑材料，通过土工建造完成，高度在原来基础上增加20cm, 宽度为25cm，如果原来的田埂是石埂，用条石作材料建造；当埂和石埂建造完毕，整平稻田田面即可；来自于迷宫式污水调节系统的灌溉沟是在现有稻田灌溉沟渠的基础上修建的引出迷宫式污水调节系统污水的沟渠，在迷宫式污水调节系统与引流沟连接部分安装有阀门，可以控制迷宫式污水调节系统的出水量。
为进一步完善，本发明还采取以下措施：
（1） 本发明通过污水灌溉削减农田施肥，实现污水的资源化利用，在具体实施上需要根据水稻和冬季旱作最高产量需要的氮、磷、钾等肥料量，确定施肥量，再根据污水能提供的肥料量，从施肥量中扣除，计算得到真实的施肥量，因此，本发明提供了一个不同目标产量、不同污水灌溉量条件下的合理施肥量和施肥时间的配置表格和技术规程，以指导农田施肥，实现最大的产量目标和生态效益；
（2） 本发明涉及连续的污水处理和利用，系统的大部分建筑物是开敞式的，污水的流动处理难免会释放出难闻的气体，因此，在处理系统的重要部分：都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统周围设计了1m宽的绿化缓冲带，在该带上种植植物篱14以阻挡污水释放出的难闻气体，在有风的情况下，也起到阻止风把系统中一些固体物质、污水吹出，减缓污水中气体快速吹离和释放，污染周围空气的作用，同时也有改善景观的作用；
（3） 在污水过滤池-沉淀池，由于池水较深，人员在周围活动，特别是小孩在周围玩耍会有危险，因此，在污水过滤池-沉淀池周围，植物篱14的内侧，安装铁丝网防护措施；
为了便于管理和参观学习，在都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统周围修建有人行道15，人行道宽0.5m,两边栽植有草本花卉，以使系统对人具有很好的亲和性，改变污水处理系统脏乱差的特征。
图1中实心箭头表示没有发生降雨时，村落的生活污水通过所述水流调节沟1全部流入污水分流沟3，达到过滤池-沉淀池处理，同时当村落发生降雨时，最早产生的、对村落地表进行冲刷、含有大量固体污染物的地表径流也通过污水分流沟3流向污水过滤池-沉淀池处理；所述污水分流沟（暗涵）高16cm,宽13cm, 按1000人村落产生污水流量设计的基础上，增高3cm，以输送降雨时首先对地表冲刷的地表径流部分；
图1中空心箭头表示在村落发生降雨时，产生的地表径流量叠加到污水流量上，这部分地表径流大于水流拦截堰能够拦截的流量，这些流量产生时间较靠后、含污染物相对较低、不需要污水处理系统处理的径流越过水流拦截堰，流入排污沟的下游，少部分降雨地表径流也通过污水分流沟进入污水过滤池-沉淀池。
没有发生降雨，村落的生活污水通过水流拦截堰的截流作用，全部进入左边的污水分流沟1，流向污水过滤池-沉淀池处理；当村落发生产流降雨时，村落最早产生的、流量较小的、含有大量固体污染物的地表径流也能被水流拦截堰拦截进入污水分流沟，流向污水过滤池-沉淀池处理；中后期的地表径流流量较大，这些产生时间较靠后、含污染物浓较低、不需要污水处理系统处理的径流越过水流拦截堰，流入排污沟的下游。
农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统建造方法，按照如下步骤：
(1)系统建造位置的选择：农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统目的是在现有污水收集系统的基础上，建造都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统、高埂稻田系统，使污水通过初步处理，合适农田灌溉，在农田中得到处理，实现生产生活废物的循环利用，因此在选择修建位置时要选择能把全村污水集中起来的地理位置，具体选择，一般选择在村落的下游污水沟交汇处、整个村落外围能够实现污水集中收集的低矮处；
(2)都江堰式雨污分流系统的建造分预制构件安装和现场浇灌混泥土两种，对于预制造构件安装需要预先向企业订制，通过交通工具运输到现场，具体地，在全村污水沟交会处的下游平缓沟道中，开挖比预制构件大和深的基础，在宽度和深度上至少要比预制构件大10cm,以便可以调整预制构件的合适位置；开挖好基础后，在底部先垫上10cm的沙石，并混入沙浆，然后才放入预制构件，调整构件的位置和上下游沟道吻合，同时分流暗涵或明槽的出口要和引污水至过滤池-沉淀池的污水分流沟对应，对于现场浇灌建造要先开挖基础，然后根据设计图（附图1）的尺寸设计模具并安装在已开挖好基础的沟道中，接着按C25混泥土要求浇灌；
(3)污水过滤池-沉淀池的建造通过现场浇注混泥土完成，基础开挖时，污水过滤池-沉淀池的过滤和沉淀部分深度相差1.1m，开挖基础要把软的淤泥清除直到看到坚硬的底土层，然后填入沙石，灌入沙浆，当基础浇灌达到要求并已经硬化的条件下，才能开始污水过滤池-沉淀池模具的安装，模具中要布置C25混泥土要求的钢筋，然后浇灌；
(4)所述的迷宫式污水调节系统建造按画线-外围混泥土挡水墙建造-迷宫式污水调节系统明沟修建-太阳能电池板基座浇灌-太阳能电池板安装-紫外杀菌装置安装-pH调节箱安装-迷宫式污水调节系统中植物种植-迷宫式污水调节系统外围道路修建-植物篱种植-花卉种植的步骤施工，外围混泥土挡水墙为C20混泥土建筑，其施工按C20技术规程进行，在所述的迷宫式污水调节系统中明渠的尾部，在离地10cm高处、和混泥土浇灌同时安装与引流沟相连的阀门，阀门水管直径30cm，在明沟污水下紫外杀菌灯灯管需要离地5cm,安装前需要安置支架，连接太阳能蓄电池的电源线是耐水的绝缘线；
(5)所述高埂稻田系统高埂的施工，当选用土工修建时，通过拍子按10cm土层堆积之后夯实，然后再堆土夯实，达到高度要求；如果土壤干燥，需要喷水，待水分初步渗透后再用夯土机，夯实的土壤密度不小于1.4t/m3，当选用条石修建时，必须使条石之间连接处沙浆饱满，不漏水；
为了保证植物篱14物种栽植的成活率，在栽植过程中使用生根粉和保水剂，生根粉和保水剂的应用是在整好地后，苗木寝泡24小时，然后用苗木的根系沾上生根粉和保水剂栽植，使植物抗旱性提高，促进植物生根；对于草本花卉可以利用地膜覆盖的方法，保持土壤湿度，提高地温，促进生长。
Claims (4)
1.一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，其特征在于：都江堰式雨污分流系统、污水过滤池-沉淀池、迷宫式污水调节系统和高埂稻田系统依次连通。
2.根据权利要求1所述的一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，其特征在于：所述都江堰式雨污分流系统由水流调节沟（1）、水流拦截堰（2）、污水分流沟（3）构成，水流调节沟（1）是安装在排污沟中的一种混泥土U型槽，所述水流调节沟（1）的尾部，分布着弧型的水流拦截堰（2），水流拦截堰（2）的一端与污水分流沟（3）相连，污水分流沟（3）与污水过滤池-沉淀池相连通。
3.根据权利要求1所述的一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，其特征在于：污水过滤池-沉淀池由过滤部分（4）和沉淀部分（5）构成，过滤部分（4）是一个长方型水池，其中设置有两道过滤铁丝网（7），长方型水池两个短边中的一边和上游的所述的都江堰式雨污分流系统相连，另一边通过溢流口与沉淀部分（5）相连通；沉淀部分（5）是一个矩型水池，其顶部向下20cm处有导流管（6）与迷宫式污水调节系统相通。
4.根据权利要求1所述的一种农村生活污水高埂稻田灌溉调控系统，其特征在于：所述的迷宫式污水调节系统由明渠（11）、光伏发电系统（10）、太阳能紫外杀菌灯（16）、pH调节箱（9）构成，明渠是梯型土沟，所述土沟分布在田块中，呈来回蜿蜒曲折分布，在土沟的垅上种植有湿地植物（12），所述的光伏发电系统（10）由安装在迷宫式污水调节系统上空的太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池和太阳跟踪控制系统组成；所述太阳能紫外杀菌灯（16）是安装在明渠（11）污水面下的紫外灯管和反馈调节系统，所述pH调节箱（9）是安装在所述的迷宫式污水调节系统进水口（8）的箱式调控系统，包括一台加药泵和pH值自动加药控制器构成。
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