CN111635008A - 一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，包括：池体、第一挡水坎、第二挡水坎、第三挡水坎、第四挡水坎、进水管、出水管，所述的池体为选取的普通农田沟渠中一段，且池体底层的水平高度从前至后逐步降低，所述的第一挡水坎、第二挡水坎、第三挡水坎、第四挡水坎形状与农田沟渠截面相对应，四块挡水坎依次竖直设置在池体内，其中第一挡水坎与第二挡水坎之间形成第一池体，第二挡水坎与第三挡水坎之间形成第二池体，第三挡水坎与第四挡水坎之间形成第三池体，所述的进水管设置在第一挡水坎的底部，所述的出水管设置在第四挡水坎的上部。本发明具有结构简单、调节能力好、使用效果好等优点。
Description
技术领域
本发明涉及农田生态修复技术领域，具体为一种农业面源污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统。
背景技术
在农业生产中，农民越来越多的使用化肥、农药以保障农作物的正常生长。但是，化肥溶于水中并随着大量的灌溉流水输入水体时，会带来因氮、磷、钾过量引起的水体富营养化的问题。农药进入水体，会引起有机氯、有机磷、有机砷等污染物，这些有毒污染物结构稳定、不易降解、毒性残留时间长，对生态环境有着很大的危害，如果人们饮用了受此类污染的水，容易导致慢性中毒，还可能致残、致畸，严重威胁农村居民的生存与发展。农业面源污染主要是指农田生产活动中的各种污染物如沉淀物、营养物、农药、病菌等，通过径流、淋溶和农田排水等途径，以低浓度、大范围的形式从土壤圈向人圈扩散的污染过程。
以往对于农业面源污染农田尾水处理的技术一般采用稳定塘处理系统、土地处理系统和湿地处理系统，这些技术仅仅是采用植物或动物对尾水中富含的化肥等营养成分简单二次利用，处理程度低，最终出水不能达到国家《农田灌溉水质标准》。也有一些新技术借鉴了工业污水处理所用的生物净化设备，这些技术虽然利用厌氧和好氧微生物对增强净化程度，但厌氧分解过程与好氧分解过程并没有有机结合起来，是独立的两个处理步骤，导致处理效率低下，因此，有必要进行改进和创新。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，对现有研究进行了改进，在三级梯田式深度生态修复系统中的第二级与第三级之间设置了可调节水位的拦水坝，保证整个系统的正常运行，且对农田尾水进行有效处理，实现达标排放，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，包括：池体、第一挡水坎、第二挡水坎、第三挡水坎、第四挡水坎、进水管、出水管，所述的池体为选取的普通农田沟渠中一段，且池体底层的水平高度从前至后逐步降低，所述的第一挡水坎、第二挡水坎、第三挡水坎、第四挡水坎形状与农田沟渠截面相对应，四块挡水坎依次竖直设置在池体内，其中第一挡水坎与第二挡水坎之间形成第一池体，第二挡水坎与第三挡水坎之间形成第二池体，第三挡水坎与第四挡水坎之间形成第三池体，所述的进水管设置在第一挡水坎的底部，所述的出水管设置在第四挡水坎的上部。
进一步的，所述的第一池体为填料滤床段，第一池体由上下两层组成，其中下层为沸石滤料层，而上层为石英砂层，农田尾水在第一池体中被厌氧脱氮除磷；所述的第二池体为绿狐尾藻生态修复河床，农田尾水在第二池体中被缺氧深度处理；所述的第三池体为生态浮床段，农田尾水在第三池体中被好氧处理。
进一步的，所述的第二挡水坎、第三挡水坎、第四挡水坎结构相同，两者均为耐腐蚀的硬质塑料板材制成，板材上部均匀的开设有圆弧形的溢水槽口，板材上均匀的开设有通水孔，而所述的通水孔上配备有堵水活塞，堵水活塞可根据不同季节的水量，灵活调节池体中的水位。
进一步的，所述的堵水活塞为混凝土结构，且堵水活塞尾部设置有钢制的辅助把手。
进一步的，所述的第三池体内部设置有生态浮床，第三池体为泥土堆砌结构，节约工程造价，模拟自然环境，底部铺种沉水植物苦草，岸壁浅水地带栽种芦苇、菖蒲、水葱，睡眠铺设生态浮床，配备栽种水芹菜、浮萍、睡莲等浮水植物。
进一步的，所述的生态浮床由混凝土配重块、纤维连接绳、浮盘组成，所述的混凝土配重块设置有多个，混凝土配重块均匀放置在第三池体底部，所述的浮盘浮于水面，且浮盘通过纤维连接绳与混凝土配重块连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明采用全自流的三级梯田式深度生态修复系统，农田尾水经过三级梯田，依次经过厌氧、缺氧、好氧段，以达到农田尾水的深度处理效果；
2.本发明采用可调节水位的挡水坎，可使系统在旱涝季节都可发挥作用。旱季时可低水位过水，涝季时，可加速水体流通，防止系统被毁坏；
3.本发明的第三段采用生态浮床段为泥土堆砌结构，节约工程造价，模拟自然环境，铺种沉水、浅水、挺水植物，深度处理农田尾水；
4.生态浮床配备固定装置，固定装置由纤维连接绳和混凝土配重块组成，位于浮床主体两侧，用于整个浮床的固定；浮床可通过移动混凝土块进行移动，便于管理和维护；同时也避免了雨洪时节生态浮床容易被冲走，造成生态浮床段生态功能丧失的问题。
本发明具有结构简单、调节能力好、使用效果好等优点。
附图说明
图1为本发明截面结构示意图；
图2为本发明俯视结构示意图；
图3为本发明的第二挡水坎结构示意图；
图4为本发明的生态浮床结构示意图；
图5为本发明的堵水活塞结构示意图；
图中：1-池体；2-第一挡水坎；3-第二挡水坎；4-第三挡水坎；5-第四挡水坎；6-进水管；7-出水管；8-第一池体；9-第二池体；10-第三池体；11-溢水槽口；12-通水孔；13-堵水活塞；14-混凝土配重块；15-纤维连接绳；16-浮盘。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供了一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，包括：池体1、第一挡水坎2、第二挡水坎3、第三挡水坎4、第四挡水坎5、进水管6、出水管7，所述的池体1为选取的普通农田沟渠中一段，且池体1底层的水平高度从前至后逐步降低，所述的第一挡水坎2、第二挡水坎3、第三挡水坎4、第四挡水坎5形状与农田沟渠截面相对应，四块挡水坎依次竖直设置在池体1内，其中第一挡水坎2与第二挡水坎3之间形成第一池体8，第二挡水坎3与第三挡水坎4之间形成第二池体9，第三挡水坎4与第四挡水坎5之间形成第三池体10，所述的进水管6设置在第一挡水坎2的底部，所述的出水管7设置在第四挡水坎5的上部。
进一步的，所述的第一池体8为填料滤床段，第一池体8由上下两层组成，其中下层为沸石滤料层，而上层为石英砂层，农田尾水在第一池体8中被厌氧脱氮除磷；所述的第二池体9为绿狐尾藻生态修复河床，农田尾水在第二池体9中被缺氧深度处理；所述的第三池体10为生态浮床段，农田尾水在第三池体10中被好氧处理。
进一步的，所述的第二挡水坎3、第三挡水坎4、第四挡水坎5结构相同，两者均为耐腐蚀的硬质塑料板材制成，板材上部均匀的开设有圆弧形的溢水槽口11，板材上均匀的开设有通水孔12，而所述的通水孔12上配备有堵水活塞13，堵水活塞13可根据不同季节的水量，灵活调节池体1中的水位。
进一步的，所述的堵水活塞13为混凝土结构，且堵水活塞尾部设置有钢制的辅助把手。
进一步的，所述的第三池体10内部设置有生态浮床，第三池体10为泥土堆砌结构，节约工程造价，模拟自然环境，底部铺种沉水植物苦草，岸壁浅水地带栽种芦苇、菖蒲、水葱，睡眠铺设生态浮床，配备栽种水芹菜、浮萍、睡莲等浮水植物。
进一步的，所述的生态浮床由混凝土配重块14、纤维连接绳15、浮盘16组成，所述的混凝土配重块14设置有多个，混凝土配重块14均匀放置在第三池体10底部，所述的浮盘16浮于水面，且浮盘16通过纤维连接绳15与混凝土配重块14连接。
工作原理：本发明将普通农田沟渠改造成三级梯田式深度生态修复系统，第1段为填料滤床，第2段为绿狐尾藻生态修复河床，第3段为生态浮床段。农田尾水从第1段填料滤床底部进入系统，自流溢流进入第2段绿狐尾藻生态修复河床，经过可调节水位的拦水坝，再进入生态浮床段，以达到农田尾水的深度处理效果。该梯级深度生态修复系统实施简单、净化率高、适应性强、管理方便、费用低廉，特备适用于普通农田及坡地农田尾水处理。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，包括：池体（1）、第一挡水坎（2）、第二挡水坎（3）、第三挡水坎（4）、第四挡水坎（5）、进水管（6）、出水管（7），所述的池体（1）为选取的普通农田沟渠中一段，且池体（1）底层的水平高度从前至后逐步降低，所述的第一挡水坎（2）、第二挡水坎（3）、第三挡水坎（4）、第四挡水坎（5）形状与农田沟渠截面相对应，四块挡水坎依次竖直设置在池体（1）内，其中第一挡水坎（2）与第二挡水坎（3）之间形成第一池体（8），第二挡水坎（3）与第三挡水坎（4）之间形成第二池体（9），第三挡水坎（4）与第四挡水坎（5）之间形成第三池体（10），所述的进水管（6）设置在第一挡水坎（2）的底部，所述的出水管（7）设置在第四挡水坎（5）的上部。
2.根据权利要求1所述的一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，所述的第一池体（8）为填料滤床段，第一池体（8）由上下两层组成，其中下层为沸石滤料层，而上层为石英砂层，农田尾水在第一池体（8）中被厌氧脱氮除磷；所述的第二池体（9）为绿狐尾藻生态修复河床，农田尾水在第二池体（9）中被缺氧深度处理；所述的第三池体（10）为生态浮床段，农田尾水在第三池体（10）中被好氧处理。
3.根据权利要求1所述的一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，所述的第二挡水坎（3）、第三挡水坎（4）、第四挡水坎（5）结构相同，两者均为耐腐蚀的硬质塑料板材制成，板材上部均匀的开设有圆弧形的溢水槽口（11），板材上均匀的开设有通水孔（12），而所述的通水孔（12）上配备有堵水活塞（13），堵水活塞（13）可根据不同季节的水量，灵活调节池体（1）中的水位。
4.根据权利要求3所述的一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，所述的堵水活塞（13）为混凝土结构，且堵水活塞尾部设置有钢制的辅助把手。
5.根据权利要求1所述的一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，所述的第三池体（10）内部设置有生态浮床，第三池体（10）为泥土堆砌结构，节约工程造价，模拟自然环境，底部铺种沉水植物苦草，岸壁浅水地带栽种芦苇、菖蒲、水葱，睡眠铺设生态浮床，配备栽种水芹菜、浮萍、睡莲等浮水植物。
6.根据权利要求5所述的一种污染农田尾水处理的梯级深度生态修复系统，其特征在于，所述的生态浮床由混凝土配重块（14）、纤维连接绳（15）、浮盘（16）组成，所述的混凝土配重块（14）设置有多个，混凝土配重块（14）均匀放置在第三池体（10）底部，所述的浮盘（16）浮于水面，且浮盘（16）通过纤维连接绳（15）与混凝土配重块（14）连接。
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|---|---|---|---|---|
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