一种河岸陆域农业面源氮磷污染微生态阻控系统的制作方法-j9九游会真人

文档序号:34952696发布日期:2023-07-29 11:49阅读:5来源:国知局


1.本实用新型涉及农业面源污染治理领域,具体为一种河岸陆域农业面源氮磷污染微生态阻控系统。


背景技术:

2.随着农业生产的高速发展和农村生活水平的逐步提高,农业面源污染逐渐引起社会的高度关注。农业面源污染相较城镇生活和生产污水,存在浓度小、季节性强的特点,主要污染物为氮、磷,由于长期的积累,给河湖和近海水环境带来极大的负担。传统污水处理技术和设施治理农业面源污染效率低,投资运行成本高,管理难度较大;常规生态处理技术氮磷削减效果不高,且占地面积较大。


技术实现要素:

3.针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本实用新型提供一种河岸陆域农业面源氮磷污染微生态阻控系统,有效的解决了上述技术背景中提到的问题。
4.为实现上述目的,本实用新型提供如下技术方案:本实用新型包括包括调节预处理单元和氮磷污染阻控单元,调节预处理单元还包括稳定塘、坝前格栅、溢流坝和跌水井,所述河岸陆域面源污染径流一侧设置的稳定塘,稳定塘下游一侧设置的溢流坝,溢流坝前安装的坝前格栅,溢流坝后修建有跌水井,跌水井后设置有氮磷污染阻控单元;氮磷污染阻控单元中设置有基坑,基坑中填充生态基质,生态基质顶部设置有生态绿植和布水渠,布水渠末端设置有应急排放口。
5.所述稳定塘包括塘坑、挺水植物、浮岛、沉水植物和太阳能增氧机,塘坑布设在河流的一侧,塘坑位于面源污染径流的一侧的是水面种植有挺水植物,塘坑水面的中部布设有浮岛,塘坑的底部种植有沉水植物,塘坑水面的另一侧设置有太阳能增氧机。
6.根据上述技术方案:所述塘坑的内部养殖有食草鱼类1016。
7.根据上述技术方案:所述稳定塘的水域面积不大于面源污染径流汇水区域的1%,稳定塘的深度不大于2m。
8.根据上述技术方案:所述坝前格栅格栅栅条间隙宽度10mm,宽度为1-1.5m,坝前格栅的长度与溢流坝长度保持一致。
9.根据上述技术方案:所述跌水井的跌水高度200-300mm。
10.根据上述技术方案:所述潜流生态滤床包括生态基质、布水渠、生态绿植和应急排放口,生态基质填充在溢流坝的一侧,生态基质的顶部布设有布水渠,布水渠的顶端种植有生态绿植,布水渠位于河流的一侧设置有应急排放口。
11.根据上述技术方案:所述潜流生态基质的填充高度不大于1000mm,生态基质填充面积不大于面源污染径流汇水区域面积的2%。
12.根据上述技术方案:所述生态基质的粒径取10-20mm,生态基质选用吸附效果好、结构稳定性强、环境安全性高、可重复使用,且容易获取,价格便宜的天然材料或工业废弃
物。
有益效果
13.1、该工艺系统施工条件要求不高,适用性较强,实施时主要结合现场地势、地质等地理条件,在辅助部分开挖工程,合理安排各工艺单元的位置布置,具有节省占地面积和工程投资、较高自然生态融合性、以及抗洪涝灾害风险的能力较强的突出特点。
14.2、工艺为微生态污染削减工艺,运行成本较低,系统运行时,全程无动力成本运行;稳定塘和生态滤床均采用生态处理技术,无需其他药剂,大大降低了运营成本。
15.3、季节气候适应性强,应用广泛,系统可根据不同季节的旱涝情况,实行不同工况的运行方式,雨季地表径流水量充足时,保持全工艺的正常进水和出水,主要为面源污染的削减阶段;旱季地表径流不足时,稳定塘的抗旱性能较强,生态净化供能不会受到太大影响,空干滤床可使生态基质中的部分可挥发性气体得到释放,从而获得一定的恢复,有利于提高雨季的处理效果。
附图说明
16.附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
17.图1是本实用新型整体结构示意图;
18.图中标号:1、调节预处理单元;101、稳定塘;1011、塘坑;1012、挺水植物;1013、沉水植物;1014、浮岛;1015、太阳能增氧机;102、坝前格栅;103、溢流坝;104、跌水井;2、氮磷污染阻控单元;201、基坑;202、生态基质;203、布水渠;204、生态绿植;205、应急排放口。
具体实施方式
19.下面结合附图1对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。
20.实施例一,由图1给出,本实用新型提供一种河岸陆域农业面源氮磷污染微生态阻控系统,包括调节预处理单元1和氮磷污染阻控单元2;该技术在河岸陆域实施用以阻控农业面源氮磷污染,调节预处理单元1还包括稳定塘101、坝前格栅102、溢流坝103和跌水井104,所述河岸陆域面源污染径流一侧设置的稳定塘101,稳定塘101下游一侧设置的溢流坝103,溢流坝103前安装的坝前格栅102,溢流坝103后修建有跌水井104,跌水井104后设置有氮磷污染阻控单元2;
21.稳定塘101包括塘坑1011、挺水植物1012和沉水植物1013,且可根据水质情况和污水处理需要设置浮岛1014和太阳能增氧机1015以及生物活性酶;塘坑1011布设在河岸陆域内面源污染径流的汇水区域,塘坑1011中水面种植有挺水植物1012,塘坑1011的底部种植有沉水植物1013,塘坑1011水面的中部可根据需要布设有浮岛1014和太阳能增氧机1015。
22.塘坑1011的内部还养殖有食草鱼类1016。
23.稳定塘101的水域面积与汇水区域面积之比取8

,稳定塘101的深度为1.5m。
24.坝前格栅102格栅栅条间隙宽度10mm,宽度为1.2m,坝前格栅102的长度与溢流坝103长度保持一致。
25.跌水井104的跌水高度280mm。
26.氮磷污染阻控单元2包括基坑201、生态基质202、布水渠203、生态绿植204和应急排放口205,基坑设置在跌水井出口,生态基质202填充在基坑201中,生态基质202的顶部布设有布水渠203和生态绿植204,布水渠203位于河道的一侧设置有应急排放口205。
27.潜流生态滤床5的高度为700mm,潜流生态滤床5的面积与汇水区域面积之比取1.6%。
28.生态基质202的粒径取20mm,生态基质202为工业建筑废料形成的复合型填料。
29.一种河岸陆域农业面源污染微生态削减系统施工方法,包括以下步骤:
30.a、首先在河道的两侧区域寻找合适的稳定塘101位置,如河岸陆域,若稳定塘101深度较小,需要对稳定塘101进行开挖,若无合适位置可直接进行开挖,但稳定塘101的深度不大于1m,稳定塘101的水域面积与汇水区域面积之比取5-10


31.b、在稳定塘101内种植沉水植物、挺水植物和食草鱼类1016,如水质较差或需提高处理负荷时可在稳定塘101水面布设设置浮岛1014和太阳能增氧机1015;
32.c、在稳定塘101位于河道的一侧修筑溢流坝103,溢流坝103位于稳定塘101的一侧修筑坝前格栅102,坝前格栅102栅条间隙宽度10mm,宽度1-1.5m;
33.d、溢流坝103的一侧修筑跌水井104,跌水井104的跌水高度为200-300mm;
34.e、跌水井104位于河道的一侧填充生态基质202,生态基质202高度为高度500-800mm,若高度不够,则需要开挖一定深度,生态基质202的顶部修筑布水渠203,布水渠203的顶端种植生态绿植204,布水渠203的一侧修筑有流向河道的应急排放口205,即可完成系统的施工。
35.工作原理:本实用新型使用时,农业面源氮磷污染径流流向稳定塘101,稳定塘101内的沉水植物1013、挺水植物1012、浮岛1014和食草鱼类1016在稳定塘内构建行成微生态系统,利用水生植物吸收农业面源氮磷污染径流水中的氮、磷等有机物,食草性鱼类以水生植物和微生物为食,构建良好的生态循环;通过定期收割水生植物和捕捞鱼类可有效去除部分氮磷污染物,设置的太阳能增氧机1015可对稳定塘101内的农业面源氮磷污染径流水进行增氧,稳定塘101内的水再经坝前格栅102流向溢流坝103,设置的坝前格栅102对经过溢流坝103流出稳定塘101的水中极大杂质进行拦截,减少潜流生态滤床5堵塞的风险,溢流坝103流向跌水井104,利用跌水井104设计的高程差,使流经溢流坝103的水自然跌落,此过程将把部分空气带入水中,从而增加水中的溶解氧,有利于微生物对氮磷污染物的去除,再经跌水井104流向布水渠203,布水渠203底部的生态基质202对氮磷有机污染具有较好的吸附作用,且成本较低,可实现资源的循环利用,生态基质202将部分氮磷有机污染物截留后,再通过滤料表面的微生物膜将其转化为可挥发或沉淀的化合物以实现削减污染的作用,同时种植的生态绿植204可辅助吸收氮磷有机污染物,处理后的水经自然渗透排向自然环境水体,若水流较大时,处理后的水会经应急排放口205排向河道。
36.有益效果:1、该工艺施工条件要求不高,适用性较强,实施时主要结合现场地势、地质等地理条件,在辅助部分开挖工程,合理安排各工艺单元的位置布置,具有节省占地面积和工程投资、较高自然生态融合性以及抗洪涝灾害风险的能力较强。
37.2、工艺为微生态污染削减工艺,运行成本较低,系统运行时,全程无动力成本运行;稳定塘和生态滤床均采用生态处理技术,无需其他药剂,大大降低了运营成本。
38.3、季节气候适应性强,应用广泛,系统可根据不同季节的旱涝情况,实行不同工况
的运行方式,雨季地表径流水量充足时,保持全工艺的正常进水和出水,主要为面源污染的削减阶段;旱季地表径流不足时,稳定塘的抗旱性能较强,生态净化供能不会受到太大影响,空干滤床可使生态基质中的部分可挥发性气体得到释放,从而获得一定的恢复,有利于提高雨季的处理效果。
39.最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例,并不用于限制本实用新型,尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
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