一種農(nóng)村生活污水高埂稻田灌溉調(diào)控系統(tǒng)及其建造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)面源污染治理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)村生活污水高埂稻田灌溉調(diào)控系統(tǒng)和建造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)村生活污水是農(nóng)村居民在生活過程中產(chǎn)生的各種廢水總和。農(nóng)村生活污水分為黑水和灰水。黑水指人體排泄物、馬桶沖洗廢水、牲畜圈舍尿液滲出水、農(nóng)村廁所滲出水等，灰水是指洗漱用水、洗菜用水、洗澡用水、食物湯液水。中國農(nóng)村居住著5億以上的人口，生活污水的排放總量大，對農(nóng)村生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低，人們收入不高，大部分農(nóng)村特別是中西部農(nóng)村生活污水都沒有處理設(shè)施，污水的隨意排放非常普遍，污染了農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致河流水系富營養(yǎng)化。
[0003]對于已建有污水處理設(shè)施的我國較發(fā)達(dá)地區(qū)或重點流域水源保護(hù)區(qū)的農(nóng)村，污水處理系統(tǒng)主要是根據(jù)污水處理水平的要求，采用一種或幾種處理技術(shù)或工藝聯(lián)合處理污水。按照污水處理技術(shù)的適用條件，農(nóng)村地區(qū)生活污水處理系統(tǒng)可分為集中處理和分散處理兩大類。集中處理系統(tǒng)主要是指(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)、沼氣凈化污水處理技術(shù)、生態(tài)穩(wěn)定塘等，通過一系列的物理、化學(xué)以及生物措施減少污水中的污染物，從而達(dá)到污水凈化和資源化利用的目的。分散處理系統(tǒng)是一個高度濃縮的微型化污水處理廠，它采用各種物理、化學(xué)或生物措施組合工藝，將各種處理技術(shù)高度集成在一個較小的空間范圍內(nèi)，如戶用復(fù)合多功能污水處理系統(tǒng)、戶用凈化槽、生態(tài)污水處理溝等。
[0004]這些污水處理技術(shù)的特點一般是通過基質(zhì)過濾、厭氧消化、有氧分解和生物吸收環(huán)節(jié)實現(xiàn)污水的凈化，在凈化中主要把污水純粹當(dāng)作一種廢物處理，沒有考慮作為資源的性質(zhì)，進(jìn)行循環(huán)利用。只有沼氣凈化污水技術(shù)對污水進(jìn)行厭氧消化生產(chǎn)沼氣，把污水作為一種資源利用。事實上，不論是黑水還是灰水，污水中含有大量氮、磷、C0D，這些物質(zhì)是農(nóng)作物需要的營養(yǎng)元素。直接用(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)等污水進(jìn)行處理沒有有效利用，實際上是一種資源浪費(fèi)。
[0005]再者，直接用(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)等處理技術(shù)投資大，維護(hù)成本高，在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高的情況下要建設(shè)污水處理設(shè)施可以說是農(nóng)村的一大筆開支。而且這些污水處理技術(shù)常常在技術(shù)和運(yùn)行上存在很多問題，如存在著填料堵塞、水力負(fù)荷不均、需要動力、處理系統(tǒng)容量有限等問題，因此在農(nóng)村推廣不容易，或者建設(shè)好的處理系統(tǒng)容易報廢。
[0006]水稻田是一種生產(chǎn)力很高的人工濕地，在中國的南方村村寨寨都有分布。在水稻種植中需要大量施肥，污水中也含有大量的營養(yǎng)物質(zhì)，可以提供給水稻生長所需。在南方山區(qū)、丘陵地區(qū)，農(nóng)村村落一般在山坡上，稻田在村落下游；在平原，村落一般被稻田所包圍，村落產(chǎn)生含有大量氮、磷、COD的生活污水通過排污溝可以流入水稻田灌溉系統(tǒng)。但是過去利用稻田處理污水技術(shù)和專利沒有污水調(diào)控系統(tǒng)使污水得到處理達(dá)到稻田灌溉要求及污水灌溉量的調(diào)控系統(tǒng)，也沒有對稻田進(jìn)行改造，使高營養(yǎng)污水灌溉的稻田在遇到降雨時，稻田水不流入水系的技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:改變過去“處理農(nóng)村生活污水”的思路為“利用農(nóng)村生活污水”，彌補(bǔ)過去污水處理中的缺點和不足，特別是直接用(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)等處理污水存在建造、維護(hù)成本高、容易堵塞、污水中營養(yǎng)物質(zhì)沒有有效循環(huán)利用、污水處理系統(tǒng)長期持續(xù)運(yùn)行難等問題，以及稻田處理污水沒有很好的污水調(diào)控系統(tǒng)等問題，提供一種新穎的、組合式的、可使農(nóng)村生活污水中營養(yǎng)物質(zhì)被循環(huán)利用的系統(tǒng)，同時還提供系統(tǒng)的建造方法。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種農(nóng)村生活污水高埂稻田灌溉調(diào)控系統(tǒng)，都江堰式雨污分流系統(tǒng)、污水過濾池-沉淀池、迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)和高埂稻田系統(tǒng)依次連接。
[0009]所述都江堰式雨污分流系統(tǒng)由水流調(diào)節(jié)溝、水流攔截堰、污水分流孔構(gòu)成，水流調(diào)節(jié)溝是安裝在排污溝中的一種混泥土 U型槽，所述水流調(diào)節(jié)溝的尾部，分布著弧型的水流攔截堰，水流攔截堰的一端與污水分流孔相連，污水分流孔與污水過濾池-沉淀池相連通。
[0010]污水過濾池-沉淀池由過濾部分和沉淀部分構(gòu)成，過濾部分是一個長方型水池，其中設(shè)置有兩道過濾鐵絲網(wǎng)，長方型水池兩個短邊中的一邊和上游的所述的都江堰式雨污分流系統(tǒng)相連，另一邊通過溢流口與沉淀部分相連通；沉淀部分是一個矩型水池，其頂部向下20cm處有導(dǎo)流管與迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)相通。
[0011]所述的迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)由明渠、光伏發(fā)電系統(tǒng)、太陽能紫外殺菌燈、pH調(diào)節(jié)箱構(gòu)成，明渠是梯型土溝，所述土溝分布在田塊中，呈來回蜿蜒曲折分布，在土溝的垅上種植有濕地植物，所述的光伏發(fā)電系統(tǒng)由安裝在迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)上空的太陽能電池組、太陽能控制器、蓄電池和太陽跟蹤控制系統(tǒng)組成；所述太陽能紫外殺菌燈是安裝在明渠污水面下的紫外燈管和反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述PH調(diào)節(jié)箱是安裝在所述的迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)水口的箱式調(diào)控系統(tǒng)，包括一臺加藥泵和pH值自動加藥控制器構(gòu)成。
[0012]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在污水處理上投資省。水稻田是一種生產(chǎn)力很高的人工濕地，在中國的南方村村寨寨都有分布，在北方，很多地方都有分布。在南方山區(qū)、丘陵地區(qū)，農(nóng)村村落一般在山坡上，稻田在村落下游；在平原，村落一般被稻田所包圍，村落產(chǎn)生含有大量氮、磷、COD的生活污水是直接從每家每戶進(jìn)入排污溝，流入較低矮的下游河道，污染水系。在實現(xiàn)本發(fā)明即農(nóng)村生活污水灌溉稻田的調(diào)控系統(tǒng)時，不需要新建類似于人工濕地污水處理系統(tǒng)，只需要在已有村落污水溝的下游建設(shè)調(diào)控系統(tǒng)，而且維護(hù)管理成本低，因此大大降低了投資。
[0013]本發(fā)明相對于傳統(tǒng)的人工濕地處理系統(tǒng)來說，它能夠利用稻田濕地對污水中的營養(yǎng)物質(zhì)的利用，生產(chǎn)出農(nóng)產(chǎn)品和秸桿，農(nóng)產(chǎn)品被消費(fèi)和秸桿被家畜消費(fèi)后，形成污水又進(jìn)入稻田，實現(xiàn)物質(zhì)的生態(tài)循環(huán)，因此本發(fā)明利用稻田濕地處理污水更加環(huán)境友好、生態(tài)健康和可持續(xù)，而且，在水稻種植中需要大量施肥，不能完全利用的肥料會對水系造成污染，本發(fā)明利用污水中的營養(yǎng)元素，可減少肥料使用量，減輕面源污染負(fù)荷。
[0014]過去處理農(nóng)村生活污水常常直接用(小型化)污水處理廠、人工濕地系統(tǒng)、土地處理系統(tǒng)等處理技術(shù)，這些污水處理技術(shù)常常存在著填料堵塞、水力負(fù)荷不均、需要動力提水等問題，因此在農(nóng)村推廣不容易，或者建設(shè)好的處理系統(tǒng)容易報廢，本發(fā)明不存在這些問題，而且由于利用了污水中的營養(yǎng)元素，在農(nóng)作物種植中可以節(jié)約生產(chǎn)成本。
[0015]本發(fā)明包括高埂稻田系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在研究暴雨特性和稻田水文特征，利用當(dāng)?shù)亓畠r材料建造能夠使稻田徑流不向外溢的高埂稻田，同時對農(nóng)村生活污水、灌溉用水、肥料施用進(jìn)行優(yōu)化管理，實現(xiàn)水稻和其他農(nóng)作物高產(chǎn)，使含有大量面源污染物的稻田徑流得到控制，具有顯著的生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0016]本發(fā)明中需要的能源來自于太陽能，太陽能是清潔能源，而且通過太陽能驅(qū)動紫外燈對污水的照射，降低了致病微生物的數(shù)量；利用太陽能驅(qū)動PH調(diào)控系統(tǒng)工作，使污水PH實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)；利用迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的明渠過流污水，污水發(fā)生了部分消化和氧化等；這些使污水達(dá)到農(nóng)田灌溉水標(biāo)準(zhǔn)，把廢物變成資源。
【附圖說明】
[0017]圖1為都江堰式雨污分流系統(tǒng)俯視圖；
圖2為都江堰式雨污分流系統(tǒng)正視圖；
圖3為過濾-沉淀池的俯視圖；
圖4為過濾-沉淀池的正視圖圖5為迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)俯視示意圖；
圖6為迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)正視示意圖。
【具體實施方式】
[0018]一種農(nóng)村生活污水灌溉稻田的調(diào)控系統(tǒng)，包括:都江堰式雨污分流系統(tǒng)、污水過濾池-沉淀池、迷宮式污水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、高埂稻田系統(tǒng)。