一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征包括凈化池、隔水墻、凈化箱、生態(tài)浮床、排澇閘門和出水通道。凈化池與排水溝渠連通，隔水墻將凈化池分隔成為回轉(zhuǎn)迷宮式水流通道，有效的增加了農(nóng)業(yè)污水在凈化池中的水力停留時(shí)間，在凈化池入口處的隔水墻中部設(shè)置有排澇閘門，可消除在汛期凈化池對(duì)農(nóng)田排澇的阻礙作用。凈化箱和生態(tài)浮床分別布設(shè)在凈化池的水流通道的前段和后段，對(duì)污水進(jìn)行兩級(jí)凈化處理。本發(fā)明可有效地降低農(nóng)田排水中富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量，阻止農(nóng)田面源污染向外界的擴(kuò)散，且具有占地面積小、凈化效率高、不阻礙農(nóng)田排澇、制造簡(jiǎn)單、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，適合大面積實(shí)施。
【專利說明】一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，屬于農(nóng)田面源控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)面源污染是指在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，農(nóng)田中的泥沙、營(yíng)養(yǎng)鹽、農(nóng)藥及其它污染物，在降水或灌溉過程中，通過農(nóng)田地表徑流、壤中流、農(nóng)田排水和地下滲漏進(jìn)入水體而形成的污染。這些污染物主要來源于農(nóng)田施肥、農(nóng)藥、畜禽及水產(chǎn)養(yǎng)殖和農(nóng)村居民，其中，氮、磷等營(yíng)養(yǎng)物及其它有機(jī)或無機(jī)污染物通過農(nóng)田地表徑流和土壤滲漏形所成地表和地下水體污染是面源污染的主要途徑，同時(shí)，土壤中未被農(nóng)作物吸收或未被土壤固定的氮、磷營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失也是引起水體污染的一個(gè)重要因素。目前，農(nóng)業(yè)面源污染已成為世界上最重要且分布最廣的面源污染，也是引起我國(guó)眾多水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，其貢獻(xiàn)率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了來自城市及工業(yè)污水的點(diǎn)源污染，由農(nóng)田面源所引發(fā)的水環(huán)境污染將會(huì)是中國(guó)今后可持續(xù)發(fā)展過程中遇到的最大挑戰(zhàn)之一。
[0003]目前農(nóng)業(yè)面源污染控制技術(shù)主要有人工濕地技術(shù)、濱岸緩沖帶控制技術(shù)和生態(tài)渠道凈化技術(shù)等。人工濕地技術(shù)和濱岸緩沖帶控制技術(shù)由于占地面積大，維護(hù)費(fèi)用高等特點(diǎn)，在推廣和應(yīng)用方面受到了較大的限制。生態(tài)渠道凈化技術(shù)是目前廣泛使用的一種污染物原位攔截技術(shù)，具有占地少、布置靈活、維護(hù)方便、投資少等優(yōu)點(diǎn)，非常適合我國(guó)地少人多的國(guó)情。但目前大多數(shù)的生態(tài)渠道凈化方法都是在現(xiàn)有的農(nóng)田排水溝渠中種植水生植物或布設(shè)一些凈化裝置，如生物凈化箱等，這些措施在一定程度上降低了農(nóng)田排水中污染物的濃度，但由于生態(tài)凈化裝置在排水溝渠中的布設(shè)路線長(zhǎng)且分散，水力停留時(shí)間短，凈化效率低，且在汛期會(huì)降低排水溝渠的過流能力，通常需要及時(shí)取出，待排澇期結(jié)束后再放回，維護(hù)成本非常高。目前，具有建設(shè)和維護(hù)成本低、對(duì)農(nóng)田污水具有較高效凈化效率的集中式水質(zhì)凈化裝置系統(tǒng)尚不多見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提出了一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，具有占地面積小、水力停留時(shí)間長(zhǎng)、維護(hù)方便、凈化效果好等優(yōu)點(diǎn)，適用于農(nóng)田排水溝渠的截污凈化，從而降低農(nóng)業(yè)面源污染物質(zhì)對(duì)下游水體的污染，且能有效的解決目前凈化方法中遇到的汛期阻水問題。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)解決方案:
一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，包括凈化池、凈化箱、生態(tài)浮床、隔水墻、排澇閘門、出水通道；所述凈化池開設(shè)在農(nóng)田排水溝渠中，并與農(nóng)田排水溝渠連通；所述凈化池內(nèi)布設(shè)有若干隔水墻，所述隔水墻將凈化池分隔成回轉(zhuǎn)迷宮式水流通道；所述凈化箱放置于水流通道的前段，所述生態(tài)浮床布設(shè)于水流通道的后段，所述生態(tài)浮床通過繩索固定于隔水墻之間；所述出水通道與下游的排水溝渠連通，所述出水通道中不布設(shè)任何凈化裝置；所述述排澇閘門設(shè)置在凈化池入口處的隔水墻的中部，其安裝位置正對(duì)著出水通道和排水溝渠。
[0006]上述凈化箱為透水結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)箱蓋、生物填料球、網(wǎng)箱體和活性炭過濾層，所述生物填料球和活性炭過濾層放置于網(wǎng)箱體內(nèi)。
[0007]上述網(wǎng)箱蓋和網(wǎng)箱體采用PVC管和尼龍網(wǎng)制成，網(wǎng)箱蓋可開啟或關(guān)閉，方便內(nèi)部生物填料球及活性炭過濾層的更換。
[0008]上述生物填料球由聚烯烴塑料制成鏤空球形，球內(nèi)裝有聚氨酯基體的生物填料，用來吸附水中的N、P等污染物質(zhì)。
[0009]上述活性炭過濾層垂直放置于凈化箱內(nèi)，并與生物填料球呈間隔排列。
[0010]本發(fā)明所達(dá)到的有益效果:
1、本發(fā)明采用凈化箱和生態(tài)浮床聯(lián)合方式對(duì)農(nóng)田中排出的富營(yíng)養(yǎng)化水分進(jìn)行物理過濾和生態(tài)吸收，具有較高地水質(zhì)凈化效率，能有效地降低高濃度污染物向下游的排放。
[0011]2、凈化池采用回轉(zhuǎn)迷宮式結(jié)構(gòu)，減緩了水流速度，延長(zhǎng)了水流凈化通道的長(zhǎng)度，增加了凈化池中的水力停留時(shí)間，提高了凈化效果，同時(shí)節(jié)約了占地面積。
[0012]3、在農(nóng)田排澇期 可開啟排澇閘門，水可直接通過凈水池中的排澇閘門和出水通道流走，對(duì)原有的農(nóng)田排水溝渠的過流能力沒有影響。
[0013]4、對(duì)于農(nóng)田污染較重的區(qū)域或時(shí)期，本發(fā)明可進(jìn)行串聯(lián)使用，進(jìn)一步提高對(duì)農(nóng)業(yè)污水的截污凈化效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]附圖1是本發(fā)明的俯視圖。
[0015]附圖2是圖1的A-A截面圖。
[0016]附圖3是圖1的B-B截面圖。
[0017]附圖4是圖1的C-C截面圖。
[0018]附圖5是凈化箱結(jié)構(gòu)圖
圖中的I是凈化池、2是凈化箱、3是生態(tài)浮床、4是隔水墻、5是水流通道、6是排水溝渠、7是農(nóng)田、8是排?勞閘門、9是出水通道、12是水渠邊坡、11是渠床、12是水面、13是網(wǎng)箱蓋、14是生物填料球、15是網(wǎng)箱體、16是活性碳過濾層。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于所述實(shí)施例。
[0020]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征包括凈化池1、凈化箱2、生態(tài)浮床3、隔水墻4、排澇閘門8、出水通道9。
[0021]如圖1、圖2、圖3和圖4所示，上述凈化池I形狀為長(zhǎng)方體，池壁采用磚石混凝土結(jié)構(gòu)，凈化池I開設(shè)在農(nóng)田排水溝渠6中，與農(nóng)田排水溝渠6連通。凈化池I的深度與農(nóng)田排水溝渠6的深度相同，寬度為農(nóng)田排水溝渠6寬度的3~4倍。
[0022]上述隔水墻4布設(shè)在凈化池I內(nèi)，隔水墻4采用磚石混凝土材料，直接砌在凈化池I的底面上，隔水墻4將凈化池I分隔成回轉(zhuǎn)迷宮式水流通道5。[0023]上述凈化箱2為透水結(jié)構(gòu)，如圖5所示，包括網(wǎng)箱蓋13、生物填料球14、網(wǎng)箱體15和活性炭過濾層16。上述網(wǎng)箱蓋13和網(wǎng)箱體15采用PVC管和尼龍網(wǎng)制成，網(wǎng)箱蓋13可開啟或關(guān)閉，方便內(nèi)部生物填料球14及活性炭過濾層16的更換。上述生物填料球14由聚烯烴塑料制成鏤空球形，球內(nèi)裝有聚氨酯基體的生物填料，用來吸附水中的N、P等污染物質(zhì)。生物填料球14堆放于凈化箱2內(nèi)。上述活性炭過濾層16垂直放置于凈化箱2內(nèi)，并與生物填料球14呈間隔排列。上述凈化箱2堆放于水流通道5的前段，凈化箱2的堆放高度低于凈化池I高度40cm~60cm,堆放間距為20cm~30cm。
[0024]上述生態(tài)浮床3布置在水流通道5的后段，并通過繩索固定于隔水墻4上。選用燈芯草、香蒲、菖蒲等根系發(fā)達(dá)的水生植物作為生態(tài)浮床的種植植物，可對(duì)水中的富營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步地吸收。
[0025]上述排澇閘門8安裝于凈化池I入口處的隔水墻4的中部，采用鋼制底開式平面閘門，排澇閘門8的安裝位置正對(duì)著出水通道9和排水溝渠6，用于提高汛期凈化池I的過流能力。
[0026]上述出水通道9與下游的排水溝渠6連通，出水通道9中不布設(shè)任何凈化裝置。
[0027]本發(fā)明的工作原理:在日常運(yùn)行中，排水溝渠6的水流量較小，水位較低，排澇閘門8處于關(guān)閉狀態(tài)。排水溝渠6中的污水進(jìn)入到凈化池I中，并在凈化池I內(nèi)沿水流通道5流動(dòng)。水流首先通過位于水流通道5前段的凈化箱2，生物填料球14中的生物膜可截留和吸附農(nóng)業(yè)污水中的N、P等容易生物降解的有機(jī)物，而活性碳過濾層16能部分去除水體中的重金屬元素、游離氯、酚等難降解有機(jī)物，同時(shí)還可濾除水體中的藻類及部分顆粒懸浮物。通過凈化箱2的水繼續(xù)進(jìn)入到水流通道5后段的生態(tài)浮床3區(qū)域，生態(tài)浮床3的水生植物根系和浮床基質(zhì)對(duì)污染物的吸附、富集以及植物根系附著微生物的分解代謝作用，能進(jìn)一步對(duì)水體中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和污染物進(jìn)行截留和固定。經(jīng)過兩級(jí)凈化后的水通過出水通道9流出凈化池I。在雨季，農(nóng)田7中的水位快速上漲，此時(shí)開啟排澇閘門8，進(jìn)入凈化池I中的水可以通過排澇閘門8直接流入出水通道9并流出凈化池1，布設(shè)在凈化池I中的凈化箱2和生態(tài)浮床3不用取出，對(duì)原有的農(nóng)田排水溝渠6的過流能力沒有影響，同時(shí)也保護(hù)了凈化池I中的凈化箱2和生 態(tài)浮床3的生物膜結(jié)構(gòu)不受損壞。
[0028]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:包括凈化池、凈化箱、生態(tài)浮床、隔水墻、排澇閘門、出水通道；所述凈化池開設(shè)在農(nóng)田排水溝渠中，并與農(nóng)田排水溝渠連通；所述凈化池內(nèi)布設(shè)有若干隔水墻，所述隔水墻將凈化池分隔成回轉(zhuǎn)迷宮式水流通道；所述凈化箱放置于水流通道的前段，所述生態(tài)浮床布設(shè)于水流通道的后段，所述生態(tài)浮床通過繩索固定于隔水墻之間；所述出水通道與下游的排水溝渠連通，所述出水通道中不布設(shè)任何凈化裝置；所述述排澇閘門設(shè)置在凈化池入口處的隔水墻的中部，其安裝位置正對(duì)著出水通道和排水溝渠。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:所述凈化箱為透水結(jié)構(gòu)，包括網(wǎng)箱蓋、生物填料球、網(wǎng)箱體和活性炭過濾層，所述生物填料球和活性炭過濾層放置于網(wǎng)箱體內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán) 利要求2所述的一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:所述網(wǎng)箱蓋和網(wǎng)箱體采用PVC管和尼龍網(wǎng)制成，網(wǎng)箱蓋可開啟或關(guān)閉，方便內(nèi)部生物填料球及活性炭過濾層的更換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:所述生物填料球由聚烯烴塑料制成鏤空球形，球內(nèi)裝有聚氨酯基體的生物填料，用來吸附水中的N、P等污染物質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種適用于農(nóng)田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:所述活性炭過濾層垂直放置于凈化箱內(nèi)，并與生物填料球呈間隔排列。
【文檔編號(hào)】C02F9/14GK104003574SQ201410216755
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】饒磊, 王沛芳, 汪雙君, 歐陽倩, 錢進(jìn) 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)