CN107083761B - 一种农村河道点源、面源水污染的处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及水环境治理领域，具体涉及一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，包括：点源净化部和面源净化部，所述点源净化部设置在河道排污口处，包括朝向岸侧的护岸坡体和朝向水侧的漂浮墙，所述漂浮墙与所述护岸坡体围成生态调节池，其中所述护岸坡体包括自上而下相连的陆地平台、潜流坡、表流坡和潜水坡，所述面源净化部为河道岸坡除去点源净化部的剩余部分，包括表流坡和潜水坡，所述点源净化部和面源净化部的表流坡和潜水坡相互连接。本发明通过对护岸坡道改造的方式在传统护岸上的排污口出设置点源净化部，在其余部分改造面源净化部，使得点污染与面污染源采用不同的方式起到分别净化的作用。

Description

一种农村河道点源、面源水污染的处理系统

技术领域

本发明涉及水环境治理领域，具体涉及一种农村河道点源、面源水污染的处理系统。

背景技术

随着农村的迅速发展和广大农村人民生活水平的迅速提高，以及农村畜禽养殖、水产养殖和农副产品加工等产业的发展，农村生活污水的排放量不断增加，严重破坏了农村的生态平衡。农村生活污水主要来自于居民生活过程中粪便及其冲洗水、洗浴污水和厨房污水以及农村分散养殖过程中所产生的污水。农村生活污水水质的特点为N、P含量高、可生化性强、含重金属等有毒有害物较少，在排放上具有每户排放量相对较少，水质波动较大，排放点分散，点多面广，收集较困难，大多农村没有污水处理体系等特点。

农村水质污染的主要来源为排污口的点源污染以及河岸雨水冲刷进入河道的面污染，正对这两种污染需要设计一种便于施工，并且具有良好净化截留效果的点源、面源水污染的处理系统。

发明内容

本发明的目的，是为了解决背景技术中的问题，提供一种农村河道点源、面源水污染的处理系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，包括：点源净化部和面源净化部，所述点源净化部设置在河道排污口处，包括朝向岸侧的护岸坡体和朝向水侧的漂浮墙，所述漂浮墙与所述护岸坡体围成生态调节池，其中所述护岸坡体包括自上而下相连的陆地平台、潜流坡、表流坡和潜水坡，所述面源净化部为河道岸坡除去点源净化部的剩余部分，包括表流坡和潜水坡，所述点源净化部和面源净化部的表流坡和潜水坡相互连接。

作为优选，所述点源净化部的陆地平台包括，连通排污管道的排污口、收集池、预处理池和出水布水口；所述潜流坡为斜坡，坡面上设置有砌块，砌块内种植有湿地植物，砌块下方设置有填料层，所述潜流坡的坡底设置有集水墙，所述集水墙朝向所述表流坡一侧设置有出水管，所述出水管水平高度大于所述表流坡；所述表流坡为主体向下倾斜的自然坡面，其坡面上设置有生态砌块构成的生态砌块层，所述生态砌块层上设置有植株种植孔，所述植株种植孔内种植有水生植物，所述表流坡顶部的水平高度高于河道最高水位线以上50cm，所述表流坡底部的水平高度低于河道最低水位线以下30cm。所述潜流坡与表流坡的下方设置有防渗漏层；所述漂浮墙的顶部高于河道水位线，所述漂浮墙通过若干个漂浮箱连接而成，所述漂浮箱之间通过柔性隔水带连接，所述漂浮墙底部也通过柔性隔水带与所述表流坡和所述潜水坡的交接面相连接。

作为优选，所述面源净化部的表流坡的顶部的平均水平高度高于河道最高水位线以上300cm，所述表流坡底部的水平高度低于河道最低水位线以下30cm。

作为优选，所述填料层自底部向坡面依次为：直径45~65mm的砾石铺设的厚度为10~15cm的砾石层、直径25~40mm的碎石铺设的厚度为10~15cm的碎石层、直径1~25mm的蛭石铺设的厚度为10~15cm的蛭石层、厚度10~15cm的粗砂层、厚度10~15cm的细砂层以及厚度为20~40的红壤土层；其中每层之间通过PVC网格相隔开，网格目数为50~200目。

作为优选，所述表流坡顶部的水平高度高于河道最高水位线50cm以上，所述表流坡底部的水平高度低于河道最高水位线30cm以上。

作为优选，所述收集池内设置有格栅和隔油网，所述预处理池包括，厌氧池和兼氧池，所述兼氧池朝向出水布水口处为倾斜的斜坡，且在出水布水口处设置有过滤网。

作为优选，所述漂浮箱包括，框体、用于水质净化的净化板和用于漂浮箱漂浮于河面的浮包，所述框体为空心的长方体框架，其长边方向为竖直方向，所述框体包括，具有透水功能的透水面和具有调整隔水与进水功能的调整面；所述透水面为空心面，所述调整面设置有隔水机构，所述净化板呈折线形竖直插接在所述框体的插槽内，所述浮包安装在浮箱的上部，所述浮包底部低于所述框体的顶面。

作为优选，所述净化板包括外框、串条和净化球，所述净化球列状串在所述串条上，所述净化球为空心球体，球体表面设置有大量通孔，球体内部设置有团状细丝，所述团状细丝为直径为0.05~0.2mm的聚乙烯纤维丝，所述团状细丝在所述净化球内的填充率为60%~90%。

作为优选，所述隔水机构包括，调整面框架、滑动夹板、固定夹板、隔水密封条和隔水板，所述隔水密封条设置在所述调整面框架与滑动夹板之间，所述滑动夹板通过滑轨与所述框体滑动连接，所述固定夹板与所述框体固定连接，所述滑动夹板与所述固定夹板之间设置有压紧弹簧，所述隔水板插接在所述隔水密封条的密封槽内具有上下滑动的功能，所述隔水密封条顶部超出调整面框架顶部。

作为优选，所述框体上设置有升降电机和齿轮，所述隔水板上设置有齿条，所述框体内设置有水质检测器、太阳能供电系统和通讯系统，所述升降电机在水质检测器的控制下，操控齿轮齿条控制所述隔水板打开或闭合相应调整面。

作为优选，所述调整面的两侧还设置有密封扣条，所述漂浮箱通过密封扣条与所述柔性隔水带相连接。

作为优选，所述柔性隔水带通过插条插接在所述密封扣条内，所述密封扣条与插条之间设置有密封条。

作为优选，所述密封扣条为C形，所述插条为L形，所述密封条设置在朝向所述调整面的一侧，所述密封扣条与所述插条之间通过螺丝顶紧。

作为优选，所述生态砌块为十字形，十字形的四个顶角分成两个公插头和两个母插头，所述公插头为球形突起结构，所述母插头为球形凹陷接结构，所述的两个公插头设置在所述生态砌块十字形的相邻两个顶角，所述的两个母插头设置在剩余两个顶角；所述生态砌块的内部设置有十字形的通槽，所述通槽同时贯通四个顶角；所述植株种植孔由至少三块以上相邻的所述生态砌块拼接所围成，相拼接的所述生态砌块的公插头与母插头相扣，切相互拼接的所述生态砌块的通槽相互联通，联通的通槽填有混凝土。

作为优选，所述母插头的凹陷面与所述通槽相交处设置有斜倒面，所述斜倒面与所述通槽中轴线所夹锐角角度为25°~50°。

作为优选，所述植株种植孔内设置有填料层，所述填料层包括自坡面外向坡面内依次设置的细沙层、风化砂层、细砾石层、粗砾石层和青石层。

综上所述，本发明的有益效果：

① 本发明所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，通过对护岸坡道改造的方式在传统护岸上的排污口出设置点源净化部，在其余部分改造面源净化部，使得点污染与面污染源采用不同的方式起到分别净化的作用。同时，点源净化部和面源净化部的表流坡相互连通，保证了护岸的一致性和美观性。

② 本发明所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，通过在点源净化部设置收集池和预处理池，对排污口污水进行预处理，然后通过潜流坡和表流破的湿地生态系统，再次截留进化后，保证流入河道内水质的纯净度，通过漂浮墙实时监控生态调节池范围内的水质情况，随之准备隔离，确保河道水质健康，同时漂浮箱，具有一定的河水净化能力。

③ 本发明所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，表流坡采用的生态砌块能适合自然坡面的铺装，使得施工过程中不需要将河水抽干后进行坡面的整治，只需要抽取部分河水降低水位线后既可直接铺设，降低的施工成本的同时，保证了施工过程中不会破坏河道原有生态。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中点源净化部的结构示意图；

图3是本发明中面源净化部的结构示意图；

图4是本发明中潜流坡的结构示意图；

图5是本发明中漂浮箱的结构示意图；

图6是本发明中净化球的结构示意图；

图7是本发明中隔水机构的结构示意图；

图8是本发明中生态砌块的结构示意图。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

下面结合附图以实施例对本发明进行详细说明。

实施例1：

根据图1所示，一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，包括：点源净化部和面源净化部，点源净化部设置在河道排污口处，包括朝向岸侧的护岸坡体1和朝向水侧的漂浮墙2，漂浮墙2与护岸坡体1围成生态调节池3，其中护岸坡体2包括自上而下相连的陆地平台4、潜流坡5、表流坡6和潜水坡7，面源净化部为河道岸坡除去点源净化部的剩余部分，包括表流坡6和潜水坡7，点源净化部和面源净化部的表流坡6和潜水坡7相互连接。

根据图3所示，点源净化部的陆地平台4包括，连通排污管道的排污口41、收集池42、预处理池43和出水布水口44；潜流坡5为斜坡，坡面上设置有砌块51，砌块51内种植有湿地植物52，砌块51下方设置有填料层53，潜流坡5的坡底设置有集水墙55，集水墙55朝向表流坡6一侧设置有出水管54，出水管54水平高度大于表流坡6；表流坡6为主体向下倾斜的自然坡面，其坡面上设置有生态砌块6a构成的生态砌块层61，生态砌块层61上设置有植株种植孔62，植株种植孔61内种植有水生植物63，表流坡6的顶部的水平高度高于河道最高水位线50cm以上，表流坡6底部的水平高度低于河道最高水位线30cm以上。潜流坡5与表流坡6的下方设置有防渗漏层8；漂浮墙2的顶部高于河道水位线，漂浮墙2通过若干个漂浮箱9连接而成，漂浮箱9之间通过柔性隔水带20连接，漂浮墙2底部也通过柔性隔水带20与表流坡6和潜水坡7的交接面相连接。潜流坡5与表流坡6的下方设置有防渗漏层8，防渗漏层8分成两段，潜流坡5下方的弧形段和表流坡6下方的直线段。弧形段在挖掘施工潜流坡5时浇筑成型，直线段在挖掘施工潜流坡5时，对表流坡6下方进行打孔后，高压灌注形成。漂浮墙2的顶部高于河道水位线，漂浮墙2通过若干个漂浮箱9连接而成，漂浮箱9之间通过柔性隔水带20连接，漂浮墙2底部也通过柔性隔水带20与表流坡6和潜水坡7的交接面相连接。

根据图3所示，面源净化部的表流坡6的顶部的平均水平高度高于河道最高水位线300cm以上，表流坡6底部的水平高度低于河道最高水位线30cm以上。

根据图4所示，填料层53自底部向坡面依次为：直径45~65mm的砾石铺设的厚度为10~15cm的砾石层531、直径25~40mm的碎石铺设的厚度为10~15cm的碎石层532、直径1~25mm的蛭石铺设的厚度为10~15cm的蛭石层533、厚度10~15cm的粗砂层534、厚度10~15cm的细砂层535以及厚度为20~40的红壤土层536；其中每层之间通过PVC网格相隔开，网格目数为50~200目。

根据图1所示，收集池42内设置有格栅421和隔油网422，预处理池43包括，厌氧池431和兼氧池432，兼氧池432朝向出水布水口44处为倾斜的斜坡，且在出水布水口44处设置有过滤网433。

根据图5所示，漂浮箱9包括，框体91、用于水质净化的净化板92和用于漂浮箱9漂浮于河面的浮包93，框体91为空心的长方体框架，其长边方向为竖直方向，框体91包括，具有透水功能的透水面912和具有调整隔水与进水功能的调整面911；透水面912为空心面，调整面911设置有隔水机构94，净化板92呈折线形竖直插接在框体91的插槽913内，浮包93安装在浮箱的上部，浮包93底部低于框体91的顶面。

根据图6所示，净化板92包括外框921、串条922和净化球923，净化球923列状串在串条922上，净化球923为空心球体，球体表面设置有大量通孔9231，球体内部设置有团状细丝9232，团状细丝9232为直径为0.05~0.2mm的聚乙烯纤维丝，团状细丝9232在净化球923内的填充率为60%~90%。

根据图7所示，隔水机构94包括，调整面框架941、滑动夹板942、固定夹板943、隔水密封条944和隔水板945，隔水密封条944设置在调整面框架941与滑动夹板942之间，滑动夹板942通过滑轨946与框体91滑动连接，固定夹板943与框体91固定连接，滑动夹板942与固定夹板943之间设置有压紧弹簧947，隔水板945插接在隔水密封条944的密封槽内具有上下滑动的功能，隔水密封条944顶部超出调整面框架941顶部。调整面911的两侧还设置有密封扣条95，漂浮箱9通过密封扣条95与柔性隔水带20相连接。柔性隔水带20通过插条201插接在密封扣条95内，密封扣条95与插条201之间设置有密封条951，密封扣条95为C形，插条201为L形，密封条951设置在朝向调整面911的一侧，密封扣条95与插条201之间通过螺丝顶紧。

根据图8所示，生态砌块6a为十字形，十字形的四个顶角分成两个公插头6a1和两个母插头6a2，公插头6a1为球形突起结构，母插头6a2为球形凹陷接结构，的两个公插头6a1设置在生态砌块6a十字形的相邻两个顶角，的两个母插头6a2设置在剩余两个顶角；生态砌块6a的内部设置有十字形的通槽6a3，通槽6a3同时贯通四个顶角；植株种植孔61由至少三块以上相邻的生态砌块6a拼接所围成，相拼接的生态砌块6a的公插头6a1与母插头6a2相扣，切相互拼接的生态砌块6a的通槽6a3相互联通，联通的通槽6a3填有混凝土，母插头6a2的凹陷面与通槽6a3相交处设置有斜倒面6a21，斜倒面6a21与通槽6a3中轴线所夹锐角角度为25°~50°。

实施例2：

与上述实施例1不同之处在于，框体91还设置有升降电机，升降电机上安装有齿轮，同时隔水板945上设置有相匹配的齿条，通过升降电机和齿轮齿条机构，能自动控制隔水板45上下滑动，完成调整面11的透水与隔水功能。

此外，框体91内设置有水质检测器和通讯系统，能随时监控区域范围内的水质情况，当水质良好时，提升隔水板945，保持调整面911透水，当水质恶劣时，降下隔水板945，使调整面911隔水，防止污水从排水口进入主河道，并且通过通讯系统发送信息给相关维护部门，加强点源污染的监控效果。

框体91还设置有太阳能供电系统，用以提供升降电机、水质检测器和通讯系统的电力，使得装置能够长久不间断的在外使用。

Claims (7)

1.一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，包括：点源净化部和面源净化部，所述点源净化部设置在河道排污口处，包括朝向岸侧的护岸坡体（1）和朝向水侧的漂浮墙（2），所述漂浮墙（2）与所述护岸坡体（1）围成生态调节池（3），其中所述护岸坡体（1）包括自上而下相连的陆地平台（4）、潜流坡（5）、表流坡（6）和潜水坡（7），所述面源净化部为河道岸坡除去点源净化部的剩余部分，包括表流坡（6）和潜水坡（7），所述点源净化部和面源净化部的表流坡（6）和潜水坡（7）相互连接；

所述点源净化部的陆地平台（4）包括，连通排污管道的排污口（41）、收集池（42）、预处理池（43）和出水布水口（44）；所述潜流坡（5）为斜坡，坡面上设置有砌块（51），砌块（51）内种植有湿地植物（52），砌块（51）下方设置有填料层（53），所述潜流坡（5）的坡底设置有集水墙（55），所述集水墙（55）朝向所述表流坡（6）一侧设置有出水管（54），所述出水管（54）水平高度大于所述表流坡（6）；所述表流坡（6）为主体向下倾斜的自然坡面，其坡面上设置有生态砌块（6a）构成的生态砌块层（61），所述生态砌块层（61）上设置有植株种植孔（62），所述植株种植孔（62）内种植有水生植物（63），所述表流坡（6）顶部的水平高度高于河道最高水位线以上50cm，所述表流坡（6）底部的水平高度低于河道最低水位线以下30cm；所述潜流坡（5）与表流坡（6）的下方设置有防渗漏层（8）；所述漂浮墙（2）的顶部高于河道水位线，所述漂浮墙（2）通过若干个漂浮箱（9）连接而成，所述漂浮箱（9）之间通过柔性隔水带（20）连接，所述漂浮墙（2）底部也通过柔性隔水带（20）与所述表流坡（6）和所述潜水坡（7）的交接面相连接；

所述漂浮箱（9）包括，框体（91）、用于水质净化的净化板（92）和用于漂浮箱（9）漂浮于河面的浮包（93），所述框体（91）为空心的长方体框架，其长边方向为竖直方向，所述框体（91）包括，具有透水功能的透水面（912）和具有调整隔水与进水功能的调整面（911）；所述透水面（912）为空心面，所述调整面（911）设置有隔水机构（94），所述净化板（92）呈折线形竖直插接在所述框体（91）的插槽（913）内，所述浮包（93）安装在浮箱的上部，所述浮包（93）底部低于所述框体（91）的顶面；

所述净化板（92）包括外框（921）、串条（922）和净化球（923），所述净化球（923）列状串在所述串条（922）上，所述净化球（923）为空心球体，球体表面设置有大量通孔（9231），球体内部设置有团状细丝（9232），所述团状细丝（9232）为直径为0.05~0.2mm的聚乙烯纤维丝，所述团状细丝（9232）在所述净化球（923）内的填充率为60%~90%。

2.根据权利要求1所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述面源净化部的表流坡（6）的顶部的平均水平高度高于河道最高水位线以上300cm，所述表流坡（6）底部的水平高度低于河道最低水位线以下30cm。

3.根据权利要求1所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述填料层（53）自底部向坡面依次为：直径45~65mm的砾石铺设的厚度为10~15cm的砾石层（531）、直径25~40mm的碎石铺设的厚度为10~15cm的碎石层（532）、直径1~25mm的蛭石铺设的厚度为10~15cm的蛭石层（533）、厚度10~15cm的粗砂层（534）、厚度10~15cm的细砂层（535）以及厚度为20~40的红壤土层（536）；其中每层之间通过PVC网格相隔开。

4.根据权利要求1所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述收集池（42）内设置有格栅（421）和隔油网（422），所述预处理池（43）包括，厌氧池（431）和兼氧池（432），所述兼氧池（432）朝向出水布水口（44）处为倾斜的斜坡，且在出水布水口（44）处设置有过滤网（433）。

5.根据权利要求1所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述隔水机构（94）包括，调整面框架（941）、滑动夹板（942）、固定夹板（943）、隔水密封条（944）和隔水板（945），所述隔水密封条（944）设置在所述调整面框架（941）与滑动夹板（942）之间，所述滑动夹板（942）通过滑轨（946）与所述框体（91）滑动连接，所述固定夹板（943）与所述框体（91）固定连接，所述滑动夹板（942）与所述固定夹板（943）之间设置有压紧弹簧（947），所述隔水板（945）插接在所述隔水密封条（944）的密封槽内具有上下滑动的功能，所述隔水密封条（944）顶部超出调整面框架（941）顶部。

6.根据权利要求1或2所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述生态砌块（6a）为十字形，十字形的四个顶角分成两个公插头（6a1）和两个母插头（6a2），所述公插头（6a1）为球形突起结构，所述母插头（6a2）为球形凹陷接结构，所述的两个公插头（6a1）设置在所述生态砌块（6a）十字形的相邻两个顶角，所述的两个母插头（6a2）设置在剩余两个顶角；所述生态砌块（6a）的内部设置有十字形的通槽（6a3），所述通槽（6a3）同时贯通四个顶角；所述植株种植孔（62）由至少三块以上相邻的所述生态砌块（6a）拼接所围成，相拼接的所述生态砌块（6a）的公插头（6a1）与母插头（6a2）相扣，切相互拼接的所述生态砌块（6a）的通槽（6a3）相互联通，联通的通槽（6a3）填有混凝土。

7.根据权利要求6所述的一种农村河道点源、面源水污染的处理系统，其特征在于，所述母插头（6a2）的凹陷面与所述通槽（6a3）相交处设置有斜倒面（6a21），所述斜倒面（6a21）与所述通槽（6a3）中轴线所夹锐角角度为25°~50°。

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