CN104787897B - 直临河流农田排水岸边湿地净化方法 - Google Patents

直临河流农田排水岸边湿地净化方法 Download PDF

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Abstract

本发明是直临河流农田排水岸边湿地净化方法，包括如下步骤：1）在农田排水沟与排水河道连接处的过渡区域，建设梯级人工湿地系统；2）将直临河流农田排水流入调蓄池、第一级人工湿地；3）通过水生植物将农田排水及其根部和基质上附着的微生物膜的吸收转化；4）随后农田排水流入第一级人工湿地末端的调蓄池并经其中的溢流坝跌水至第二级人工湿地；5）农田排水经过第二级人工湿地的处理进入第二级人工湿地末端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第三级人工湿地，依次往复最终得到有效净化流入排水河道。本发明通过层与层之间的跌水过程，增加了人工湿地中的溶解氧浓度，净化效果好。本发明在农田排水沟与排水河道连接处的过度区域设置人工湿地系统，有效的节约了土地资源。同时结构相对简单，易于推广。

Description

直临河流农田排水岸边湿地净化方法
技术领域
本发明涉及的是一种利用农田排水沟与排水河道之间水位差，在排水沟和排水河道连接处的过度区域构建岸边梯级人工湿地净化系统来实现直临河流农田排水水质净化的直临河流农田排水岸边湿地净化方法，属于农田面源污染控制技术领域。
背景技术
农田排水面源污染控制的生态净化技术很多，且大都设置在农田排水沟内，农田排水流经排水沟内的生态净化技术工程从而得到净化处理。但是，处在农田排水沟末端直临河流的农田距离河流较近，该部分农田的排水在排水沟内的流经时间较短，位于农田排水沟内的生态净化技术工程对该部分农田排水基本起不到净化作用，净化效果较差。因此，直临河流农田排水几乎未经净化处理直接排放至受纳河流，农田排水中的氮、磷、农药残留、重金属等污染物质将对受纳河流水环境造成一定程度的污染。
同时，目前我国很多灌区农田直临河流，雨季或排水期这些直临河流的农田中的面源污染物直接进入河流，现有的一些发明或技术由于适用位置的局限性导致其无法得到有效的实施而发挥截留污染物的作用。目前，关于直临河流农田排水的净化控制技术的尚未见到报道。为解决该问题，本发明在排水沟与排水河道连接处（常年冲刷造成的凹形区域），利用排水沟与利用农田排水沟与排水河道之间水位差，在排水沟和排水河道连接处的过度区域，构建梯级人工湿地净化系统来实现直临排水河流农田排水的净化处理。
发明内容
本发明提出的是一种直临河流农田排水岸边湿地净化方法，其目的是解决直临河流农田排水面源污染问题，具有能够有效净化直临河流农田排水，去除排水中氮磷等污染物质，同时又不对农田排水产生影响。
本发明的技术解决方案：直临河流农田排水岸边湿地净化方法，包括如下步骤：
1）在农田排水沟与排水河道连接处的过渡区域，利用农田排水沟与排水河道之间的水位差，建设梯级人工湿地系统；
2）将直临河流农田排水首先流入梯级人工湿地系统中的第一级人工湿地前端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第一级人工湿地；
3）通过第一级人工湿地中的水生植物将农田排水中的氮、磷吸收转化及其根部和基质上附着的微生物膜的吸收转化；
4）随后农田排水流入第一级人工湿地末端的调蓄池并经其中的溢流坝跌水至第二级人工湿地；
5）农田排水经过第二级人工湿地的处理进入第二级人工湿地末端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第三级人工湿地，依次往复最终得到有效净化流入排水河道。
本发明的优点：
1）净化效果好，梯级湿地通过层与层之间的跌水过程，增加了人工湿地中的溶解氧浓度，提高了梯级湿地的净化效果，使得直临河流农田排水中的污染物质得到有效净化，解决了农田排水沟内生态净化技术不能很好净化直临河流农田排水的问题；
2）节约土地，本发明在农田排水沟与排水河道连接处的过度区域设置人工湿地系统，有效的节约了土地资源；
3）结构相对简单，易于推广；
4）目前国内外的人工湿地多采用的平面型结构，污水在湿地中停留时间长、水流较为平缓、植物根系和填料长期浸泡在水中，导致人工湿地基质溶氧水平低，限制了湿地污水处理的效果，而本发明中每级湿地之间的跌水过程基本克服了上述缺陷，有效提高了人工湿地的净化作用。农田排水依次往复最终得到有效净化流入排水河道。
附图说明
附图1为直临河流农田排水岸边湿地平面结构示意图；
附图2为直临河流农田排水岸边湿地横切面结构示意图；
附图3为直临河流农田排水岸边湿地纵切面结构示意图。
图中1是农田排水沟，2是每一级人工湿地的调蓄池，3是梯级湿地，4是排水河道，5是岸边护墙，6是木头桩，7是水生植物。
具体实施方式
直临河流农田排水岸边湿地净化方法，包括如下步骤：
1）在农田排水沟与排水河道连接处的过渡区域，利用农田排水沟与排水河道之间的水位差，建设梯级人工湿地系统；
2）将直临河流农田排水首先流入梯级人工湿地系统中的第一级人工湿地前端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第一级人工湿地；
3）通过第一级人工湿地中的水生植物将农田排水中的氮、磷吸收转化及其根部和基质上附着的微生物膜的吸收转化；
4）随后农田排水流入第一级人工湿地末端的调蓄池并经其中的溢流坝跌水至第二级人工湿地；
5）农田排水经过第二级人工湿地的处理进入第二级人工湿地末端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第三级人工湿地，依次往复最终得到有效净化流入排水河道。
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案：
如图1所示，梯级人工湿地系统，其结构包括农田排水沟1，每一级人工湿地的调蓄池2，梯级人工湿地3，岸边护墙5，木头桩6；其中农田排水沟1、每一级人工湿地的调蓄池2、梯级人工湿地3依次连通，木头桩6设置在最后一级人工湿地出水附近的排水河道4的岸边，排水河道4的两侧是岸边护墙5。该区域容易受到农田排水的长期冲刷，木头桩6起到加固防冲刷作用。
所述的梯级人工湿地3上种植水生相植物7。
如图2和3所示，农田排水依次流经各级湿地得到净化处理，最终排入排水河道4。梯级湿地3长度一般控制在15~30m之间，宽度在1.5~2.5m之间，以保证较好的处理效果，调蓄池2的长度为梯级湿地长度的1/10。
具体处理流程如下：
直临河流农田排水首先流入第一级人工湿地前端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第一级人工湿地，农田排水中的氮磷等污染物质经过第一级人工湿地中水生植物7的吸收转化及其根部和基质上附着的微生物膜的吸收转化，农田排水得到一定净化作用，随后农田排水流入第一级人工湿地末端的调蓄池并经其中的溢流坝跌水至第二级人工湿地，因为植物吸附过程中根区吸收和微生物降解等生化过程都需要溶氧。而目前国内外的人工湿地多采用的平面型结构，污水在湿地中停留时间长、水流较为平缓、植物根系和填料长期浸泡在水中，导致人工湿地基质溶氧水平低，限制了湿地污水处理的效果，本发明中每级湿地之间的跌水过程对基本克服了这一缺点，有效提高了人工湿地的净化作用。农田排水依次往复最终得到有效净化流入排水河道。

Claims (1)

1.直临河流农田排水岸边湿地净化方法，其特征是该方法包括如下步骤：
1）在农田排水沟与排水河道连接处的过渡区域，利用农田排水沟与排水河道之间的水位差，建设梯级人工湿地系统；
2）将直临河流农田排水首先流入梯级人工湿地系统中的第一级人工湿地前端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第一级人工湿地；
3）通过第一级人工湿地中的水生植物将农田排水中的氮、磷吸收转化及其根部和基质上附着的微生物膜的吸收转化；
4）随后农田排水流入第一级人工湿地末端的调蓄池并经其中的溢流坝跌水至第二级人工湿地；
5）农田排水经过第二级人工湿地的处理进入第二级人工湿地末端的调蓄池，再经调蓄池中的溢流坝进入第三级人工湿地，依次往复最终得到有效净化流入排水河道；
所述梯级人工湿地系统，其结构包括农田排水沟（1），每一级人工湿地的调蓄池（2），梯级人工湿地（3），岸边护墙（5），木头桩（6）；其中农田排水沟（1）、每一级人工湿地的调蓄池（2）、梯级人工湿地（3）依次连通，木头桩（6）设置在最后一级人工湿地出水附近的排水河道（4）的岸边，排水河道（4）的两侧是岸边护墙（5）；
所述梯级人工湿地（3）上种植水生植物（7）；
所述梯级人工湿地长度控制在15~30m之间，宽度在1.5~2.5m之间；
所述调蓄池的长度为梯级湿地长度的1/10。
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