CN106941800A - 一种农业水土改良灌溉排水系统 - Google Patents

一种农业水土改良灌溉排水系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种农业水土改良灌溉排水系统，格栅井内安装有粗格栅和细格栅，细格栅水平安装在格栅井内，覆盖底部的雨水净化毛石层，雨水净化毛石滤层下方依次串联有曝气调节池、水解酸化池和接触氧化池，调蓄单元上端设有钢制穿孔顶板，钢制穿孔顶板的开孔率60‑70％，孔隙直径5‑7mm，钢制穿孔顶板顶部设有种植池，雨水由种植池渗透进入调蓄单元内储存，调蓄单元一侧通过输水管连接有第三提升泵，第三提升泵的出水端通过输水管连接有出水口，出水口位于储水箱的正上方，所述种植池内安装有一灌溉层，所述灌溉层由若干灌溉水管通过五通接头相互连接并预埋于种植池内。本发明实现了水资源的高效利用，同时实现了雨水的净化、调蓄和回用。

Description

一种农业水土改良灌溉排水系统
技术领域
本发明涉及农业领域，具体涉及一种农业水土改良灌溉排水系统。
背景技术
灌溉是自古以来农业生产必不可少的，最早的时候，人们通过挖掘水渠将水引入到农田，这种方式不仅工程庞大，并且只能引用高海拔的水源，在干旱的季节无水可引的时候，这种方式毫无用处；后来发明了水泵，人们通过水泵可以将低海拔的水源抽到农田进行灌溉。但是以上两种方式都会存在一个相同的问题，灌溉时，大量的水流入农田，水才能慢慢渗入到农田中，才能达到较好的灌溉效果，尤其是在干旱的缺水季节，但是这种方式很难控制水量，从而导致农作物淹死，另外，当大量水流入农田，在慢慢渗入农田中的同时，大量的水资源会被浪费掉，不能高效的利用水资源；同时也不能实现雨水回用。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种农业水土改良灌溉排水系统，达到雨水的净化回用，实现了水资源的高效利用。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种农业水土改良灌溉排水系统，包括格栅井、雨水净化毛石层、曝气调节池、水解酸化池、接触氧化池、调蓄单元、种植池、储水箱，所述格栅井内安装有粗格栅和细格栅，粗格栅90度角安装在格栅井的顶部入水口，粗栅格的间距为9-11mm，栅格面积大于0.5m2，细格栅水平安装在格栅井内，覆盖底部的雨水净化毛石层，雨水净化毛石滤层下方依次串联有曝气调节池、水解酸化池和接触氧化池，曝气调节池通过第一提升泵与水解酸化池连通，水解酸化池通过第二提升泵与接触氧化池连通，接触氧化池通过出水口与调蓄单元相连，雨水通过出水口进入调蓄单元，调蓄单元内填装纤维载体填料，纤维载体填料采用不钢丝绳固定在调蓄单元内，填装密度为13％，调蓄单元上端设有钢制穿孔顶板，钢制穿孔顶板的开孔率60-70％，孔隙直径5-7mm，钢制穿孔顶板顶部设有种植池，雨水由种植池渗透进入调蓄单元内储存，调蓄单元一侧通过输水管连接有第三提升泵，第三提升泵的出水端通过输水管连接有出水口，出水口位于储水箱的正上方，所述种植池内安装有一灌溉层，所述灌溉层由若干灌溉水管通过五通接头相互连接并预埋于种植池内，所述灌溉水管一端通过入水管路连通储水箱，且入水管路上设有电磁阀和计量泵；所述五通接头中的一个垂直水平面的接头连接有竖直水管的一端，所述竖直水管的另一端连接有喷头，所述灌溉水管上设有若干出水孔，所述种植池内还预埋有若干湿度传感器，湿度传感器与灌溉层分离设置；所述调蓄单元内设有第一液位计，所述储水箱内上侧壁上安装有第二液位传感器，还包括一控制器，控制器的输入端与湿度传感器、第一液位计、第二液位传感器相连，输出端与喷头、电磁阀、计量泵、第一提升泵、第二提升泵和第三提升泵相连。
优选地，所述格栅井上设有一排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣，
优选地，所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架；所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
优选地，所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
优选地，所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
优选地，还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
优选地，所述灌溉水管径向外表面套接有吸水层，且吸水层位于地表以下不能被太阳照射到。
优选地，所述控制器还通过无线连接有一远程监控装置，远程监控装置上设有一蜂鸣报警器，用于在监测到的数据超过设定的界限时发出报警时，以提醒工作人员及时到现场进行维护调整。
优选地，所述喷头高于农田上表面5cm至10cm。
本发明具有以下有益效果：
通过预埋于种植池中的灌溉管和种植池以上的喷头，能很好的控制水的灌溉，并且将水直接注入至农作物根部，使得水资源能得到高效的利用，另外在用于灌溉的灌溉水管外表面裹上吸水层，能长时间保持农田水资源充裕的状态；同时实现了雨水调蓄、生态净化与回用，建设成本低，运行成本低、长效性好。
附图说明
图1为本发明实施例一种农业水土改良灌溉排水系统的结构示意图。
图2为本发明实施例灌溉层的结构示意图。
图3为本发明实施例灌溉层的水管连接示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图3所示，本发明实施例提供了一种农业水土改良灌溉排水系统，包括格栅井1、雨水净化毛石层2、曝气调节池4、水解酸化池5、接触氧化池6、调蓄单元7、种植池9、储水箱15，所述格栅井1内安装有粗格栅3和细格栅，粗格栅390度角安装在格栅井1的顶部入水口，粗栅格3的间距为9-11mm，栅格面积大于0.5m2，细格栅水平安装在格栅井1内，覆盖底部的雨水净化毛石层2，雨水净化毛石滤层2下方依次串联有曝气调节池4、水解酸化池5和接触氧化池6，曝气调节池4通过第一提升泵与水解酸化池5连通，水解酸化池5通过第二提升泵与接触氧化池6连通，接触氧化池6通过出水口8与调蓄单元7相连，出水口8上安装有一电池阀，雨水通过出水口8进入调蓄单元7，调蓄单元7内填装纤维载体填料23，纤维载体填料23采用不钢丝绳固定在调蓄单元7内，填装密度为13％，调蓄单元7上端设有钢制穿孔顶板11，钢制穿孔顶板11的开孔率60-70％，孔隙直径5-7mm，钢制穿孔顶板33顶部设有种植池9，雨水由种植池9渗透进入调蓄单元7内储存，调蓄单元7一侧通过输水管19连接有第三提升泵20，第三提升泵20的出水端通过输水管连接有出水口，出水口位于储水箱15的正上方，所述种植池9内安装有一灌溉层10，所述灌溉层10由若干灌溉水管101通过五通接头102相互连接并预埋于种植池内，所述灌溉水管101一端通过入水管路16连通储水箱15，且入水管路16上设有电磁阀17和计量泵18；所述五通接头101中的一个垂直水平面的接头连接有竖直水管103的一端，所述竖直水管103的另一端连接有喷头104，所述灌溉水管101上设有若干出水孔105，每个出水孔上均设有单向阀，用于防止泥水进入出水口而导致堵塞；所述种植池9内还预埋有若干湿度传感器12，湿度传感器12与灌溉层10分离设置；所述调蓄单元7内设有第一液位计13，所述储水箱15内上侧壁上安装有第二液位传感器22，还包括一控制器，控制器的输入端与湿度传感器12、第一液位计13、第二液位传感器22相连，输出端与喷头104、电磁阀17、计量泵18、第一提升泵、第二提升泵和第三提升泵20相连。
所述格栅井1上设有一排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣，
所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架；所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
所述灌溉水管101径向外表面套接有吸水层，且吸水层位于地表以下不能被太阳照射到。
所述控制器还通过无线连接有一远程监控装置，远程监控装置上设有一蜂鸣报警器，用于在监测到的数据超过设定的界限时发出报警时，以提醒工作人员及时到现场进行维护调整。
所述喷头3高于农田上表面5cm至10cm。
所述储水箱15内安装有一可拆卸滤网21，且储水箱15内安装有一与入水管路16相连的水泵，用于为输送水资源提供动力；所述控制器采用PLC控制器。
本具体实施雨水径流经过粗格栅排入格栅井，在井内经过细格栅进一步净化颗粒物，实现预处理，预处理后的雨水流入雨水净化毛石层；雨水净化毛石层对雨水进行进一步过滤净化，从滤池的底部流入曝气调节池，完成曝气调节后进入水解酸化池，水解酸化池内兼氧细菌，通过吸附水解作用，完成生化反应，降解有机污染物，提高污水的可生化降解性，减小后续好氧处理运行负荷；完成水解酸化后，雨水流入接触氧化池内，通过高效生物填料吸附、氧化、分解有机物完成好氧反应，雨水在接触氧化池的底部收集，流入调蓄单元，调蓄单元底部向上形成升流，经过钢制穿孔顶板流入种植池内，同时在种植池顶部流入湿地的雨水，经过钢制穿孔顶板流入调蓄单元，实现雨水调蓄存储回用，在湿度传感器检测到种植池土壤内湿度低于设定值时，将信号传递到控制器，控制器打开计量泵、电磁阀和水泵，将水从储水箱内输送到灌溉层，通过喷头以及出水孔实现灌溉，水直接注入至农作物根部，使得水资源能得到高效的利用，另外在用于灌溉的灌溉水管外表面裹上吸水层，能长时间保持农田水资源充裕的状态；在调蓄单元内的液位高于设定值，且土壤湿度足够时，启动提升泵进行调蓄单元内雨水的回用，在储水箱液位超过设置液位时，启动报警器，可以通过设置多个储液箱进行水的储存。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，包括格栅井(1)、雨水净化毛石层(2)、曝气调节池(4)、水解酸化池(5)、接触氧化池(6)、调蓄单元(7)、种植池(9)、储水箱(15)，所述格栅井(1)内安装有粗格栅(3)和细格栅，粗格栅(3)90度角安装在格栅井(1)的顶部入水口，粗栅格(3)的间距为9-11mm，栅格面积大于0.5m2，细格栅水平安装在格栅井(1)内，覆盖底部的雨水净化毛石层(2)，雨水净化毛石滤层(2)下方依次串联有曝气调节池(4)、水解酸化池(5)和接触氧化池(6)，曝气调节池(4)通过第一提升泵与水解酸化池(5)连通，水解酸化池(5)通过第二提升泵与接触氧化池(6)连通，接触氧化池(6)通过出水口(8)与调蓄单元(7)相连，雨水通过出水口(8)进入调蓄单元(7)，调蓄单元(7)内填装纤维载体填料(23)，纤维载体填料(23)采用不钢丝绳固定在调蓄单元(7)内，填装密度为13％，调蓄单元(7)上端设有钢制穿孔顶板(11)，钢制穿孔顶板(11)的开孔率60-70％，孔隙直径5-7mm，钢制穿孔顶板(33)顶部设有种植池(9)，雨水由种植池(9)渗透进入调蓄单元(7)内储存，调蓄单元(7)一侧通过输水管(19)连接有第三提升泵(20)，第三提升泵(20)的出水端通过输水管连接有出水口，出水口位于储水箱(15)的正上方，所述种植池(9)内安装有一灌溉层(10)，所述灌溉层(10)由若干灌溉水管(101)通过五通接头(102)相互连接并预埋于种植池内，所述灌溉水管(101)一端通过入水管路(16)连通储水箱(15)，且入水管路(16)上设有电磁阀(17)和计量泵(18)；所述五通接头(101)中的一个垂直水平面的接头连接有竖直水管(103)的一端，所述竖直水管(103)的另一端连接有喷头(104)，所述灌溉水管(101)上设有若干出水孔(105)，所述种植池(9)内还预埋有若干湿度传感器(12)，湿度传感器(12)与灌溉层(10)分离设置；所述调蓄单元(7)内设有第一液位计(13)，所述储水箱(15)内上侧壁上安装有第二液位传感器(22)，还包括一控制器，控制器的输入端与湿度传感器(12)、第一液位计(13)、第二液位传感器(22)相连，输出端与喷头(104)、电磁阀(17)、计量泵(18)、第一提升泵、第二提升泵和第三提升泵(20)相连。
2.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述格栅井(1)上设有一排渣口，排渣口的直径大于1m，以利于排渣。
3.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述水解酸化池内设有一个用于固定水解填料的第一支架，所述接触氧化池内设有用于固定高效生物填料的第二支架；所述曝气调节池底部设有第一曝气系统；所述水解酸化池池底设有布水系统，所述布水系统上部设有水解填料；所述接触氧化池池底设有第二曝气系统，所述第二曝气系统上部也设有高效生物填料。
4.根据权利要求3所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述第一曝气系统和第二曝气系统通过曝气管相连接。
5.根据权利要求4所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述曝气管还连接有用于向曝气调节池、接触氧化池底部通入空气的风机，所述第一曝气系统、第二曝气系统上部设有支撑滤料的承托层。
6.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，还包括一太阳能电池，通过支架固定在地面上，用于为上述用电设备供电。
7.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述灌溉水管(101)径向外表面套接有吸水层，且吸水层位于地表以下不能被太阳照射到。
8.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述控制器还通过无线连接有一远程监控装置，远程监控装置上设有一蜂鸣报警器，用于在监测到的数据超过设定的界限时发出报警时，以提醒工作人员及时到现场进行维护调整。
9.根据权利要求1所述的一种农业水土改良灌溉排水系统，其特征在于，所述喷头高于农田上表面5cm至10cm。
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