一種適用于農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迷宮式水流通道，有效的增加了農業(yè)污水在凈化池中的水力停留時間，在凈化池入口處的隔水墻中部設置有排澇閘門，可消除在汛期凈化池對農田排澇的阻礙作用。凈化箱和生態(tài)浮床分別布設在凈化池的水流通道的前段和后段，對污水進行兩級凈化處理。本發(fā)明可有效地降低農田排水中富營養(yǎng)物質的含量，阻止農田面源污染向外界的擴散，且具有占地面積小、凈化效率高、不阻礙農田排澇、制造簡單、維護方便的優(yōu)點，適合大面積實施。
【專利說明】一種適用于農田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于農田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，屬于農田面源控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]農業(yè)面源污染是指在農業(yè)生產活動中，農田中的泥沙、營養(yǎng)鹽、農藥及其它污染物，在降水或灌溉過程中，通過農田地表徑流、壤中流、農田排水和地下滲漏進入水體而形成的污染。這些污染物主要來源于農田施肥、農藥、畜禽及水產養(yǎng)殖和農村居民，其中，氮、磷等營養(yǎng)物及其它有機或無機污染物通過農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，土壤中未被農作物吸收或未被土壤固定的氮、磷營養(yǎng)物質的流失也是引起水體污染的一個重要因素。目前，農業(yè)面源污染已成為世界上最重要且分布最廣的面源污染，也是引起我國眾多水體富營養(yǎng)化的主要原因，其貢獻率遠遠超過了來自城市及工業(yè)污水的點源污染，由農田面源所引發(fā)的水環(huán)境污染將會是中國今后可持續(xù)發(fā)展過程中遇到的最大挑戰(zhàn)之一。
[0003]目前農業(yè)面源污染控制技術主要有人工濕地技術、濱岸緩沖帶控制技術和生態(tài)渠道凈化技術等。人工濕地技術和濱岸緩沖帶控制技術由于占地面積大，維護費用高等特點，在推廣和應用方面受到了較大的限制。生態(tài)渠道凈化技術是目前廣泛使用的一種污染物原位攔截技術，具有占地少、布置靈活、維護方便、投資少等優(yōu)點，非常適合我國地少人多的國情。但目前大多數的生態(tài)渠道凈化方法都是在現有的農田排水溝渠中種植水生植物或布設一些凈化裝置，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路線長且分散，水力停留時間短，凈化效率低，且在汛期會降低排水溝渠的過流能力，通常需要及時取出，待排澇期結束后再放回，維護成本非常高。目前，具有建設和維護成本低、對農田污水具有較高效凈化效率的集中式水質凈化裝置系統(tǒng)尚不多見。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出了一種適用于農田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，具有占地面積小、水力停留時間長、維護方便、凈化效果好等優(yōu)點，適用于農田排水溝渠的截污凈化，從而降低農業(yè)面源污染物質對下游水體的污染，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)明的技術解決方案:
一種適用于農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；所述凈化池開設在農田排水溝渠中，并與農田排水溝渠連通；所述凈化池內布設有若干隔水墻，所述隔水墻將凈化池分隔成回轉迷宮式水流通道；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任何凈化裝置；所述述排澇閘門設置在凈化池入口處的隔水墻的中部，其安裝位置正對著出水通道和排水溝渠。
[0006]上述凈化箱為透水結構，包括網箱蓋、生物填料球、網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箱體內。
[0007]上述網箱蓋和網箱體采用PVC管和尼龍網制成，網箱蓋可開啟或關閉，方便內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。
[0009]上述活性炭過濾層垂直放置于凈化箱內，并與生物填料球呈間隔排列。
[0010]本發(fā)明所達到的有益效果:
1、本發(fā)明采用凈化箱和生態(tài)浮床聯合方式對農田中排出的富營養(yǎng)化水分進行物理過濾和生態(tài)吸收，具有較高地水質凈化效率，能有效地降低高濃度污染物向下游的排放。
[0011]2、凈化池采用回轉迷宮式結構，減緩了水流速度，延長了水流凈化通道的長度，增加了凈化池中的水力停留時間，提高了凈化效果，同時節(jié)約了占地面積。
[0012]3、在農田排澇期 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，對原有的農田排水溝渠的過流能力沒有影響。
[0013]4、對于農田污染較重的區(qū)域或時期，本發(fā)明可進行串聯使用，進一步提高對農業(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是凈化箱結構圖
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是網箱蓋、14是生物填料球、15是網箱體、16是活性碳過濾層。
【具體實施方式】
[0019]下面結合實施例及附圖對本發(fā)明技術方案作進一步詳細描述，但是本發(fā)明的保護范圍不局限于所述實施例。
[0020]如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種適用于農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形狀為長方體，池壁采用磚石混凝土結構，凈化池I開設在農田排水溝渠6中，與農田排水溝渠6連通。凈化池I的深度與農田排水溝渠6的深度相同，寬度為農田排水溝渠6寬度的3~4倍。
[0022]上述隔水墻4布設在凈化池I內，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分隔成回轉迷宮式水流通道5。[0023]上述凈化箱2為透水結構，如圖5所示，包括網箱蓋13、生物填料球14、網箱體15和活性炭過濾層16。上述網箱蓋13和網箱體15采用PVC管和尼龍網制成，網箱蓋13可開啟或關閉，方便內部生物填料球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。生物填料球14堆放于凈化箱2內。上述活性炭過濾層16垂直放置于凈化箱2內，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)達的水生植物作為生態(tài)浮床的種植植物，可對水中的富營養(yǎng)物質進行進一步地吸收。
[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中不布設任何凈化裝置。
[0027]本發(fā)明的工作原理:在日常運行中，排水溝渠6的水流量較小，水位較低，排澇閘門8處于關閉狀態(tài)。排水溝渠6中的污水進入到凈化池I中，并在凈化池I內沿水流通道5流動。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業(yè)污水中的N、P等容易生物降解的有機物，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、酚等難降解有機物，同時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對污染物的吸附、富集以及植物根系附著微生物的分解代謝作用，能進一步對水體中營養(yǎng)物質和污染物進行截留和固定。經過兩級凈化后的水通過出水通道9流出凈化池I。在雨季，農田7中的水位快速上漲，此時開啟排澇閘門8，進入凈化池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，布設在凈化池I中的凈化箱2和生態(tài)浮床3不用取出，對原有的農田排水溝渠6的過流能力沒有影響，同時也保護了凈化池I中的凈化箱2和生 態(tài)浮床3的生物膜結構不受損壞。
[0028]上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種適用于農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；所述凈化池開設在農田排水溝渠中，并與農田排水溝渠連通；所述凈化池內布設有若干隔水墻，所述隔水墻將凈化池分隔成回轉迷宮式水流通道；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任何凈化裝置；所述述排澇閘門設置在凈化池入口處的隔水墻的中部，其安裝位置正對著出水通道和排水溝渠。
2.根據權利要求1所述的一種適用于農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構，包括網箱蓋、生物填料球、網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箱體內。
3.根據權 利要求2所述的一種適用于農田排水溝渠的迷宮式生態(tài)凈化池，其特征在于:所述網箱蓋和網箱體采用PVC管和尼龍網制成，網箱蓋可開啟或關閉，方便內部生物填料球及活性炭過濾層的更換。
4.根據權利要求2所述的一種適用于農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。
5.根據權利要求2所述的一種適用于農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，并與生物填料球呈間隔排列。
【文檔編號】C02F9/14GK104003574SQ201410216755
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】饒磊, 王沛芳, 汪雙君, 歐陽倩, 錢進 申請人:河海大學常州校區(qū)