[發明專利]灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統

有效

• 申請號: 201410036964.1
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103803760A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 王沛芳;王超;錢進;侯俊;任文暢
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

技術領域

本發明涉及的是一種灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統，屬于農田排水溝及農田水體凈化和生態修復領域。

技術背景

隨著工業污染、城鎮生活污水等點源污染通過污水處理廠等措施得到逐步治理與控制，農業面源污染日益突顯出來。農田地表徑流中的氮、磷等營養物質流入河湖造成水體富營養化的農田面源污染已成為河湖等水域的主要污染源。作為農業大國，我國農田施肥量大以及灌溉用水量大可想而知，再加上化肥的有效利用率以及灌溉水的利用率都不是很高，這必將導致大量的農業污水排入臨近水體，導致水體水環境惡化。農業面源污染已成為我國水環境的主要污染源之一，其中農田排水導致的農田面源污染又在農業面源污染源中占主導地位，因此處理好農田面源污染成為控制面源污染的關鍵。如何控制解決農業面源污染危害河湖等重要水體，很多學者已提出了多種生態工程技術，主要包括濕地工程技術、濱岸緩沖帶控制技術、人工多水塘技術和生態溝渠凈化技術等等。但前三者生態工程技術，都要占用很大土地資源，基于我國的國情，大多數地區不能得到應用，很難推廣普及。

因此，許多學者研究探討了農田排水溝渠的作用。排水溝渠廣泛存在于農田之中，是農業生產重要的水利設施，具有統籌農田排水的水利功能和生態功能的作用，但自然溝渠凈化效果不理想，而改造后的生態溝渠具有良好的凈化效果。生態溝渠是指具有一定寬度和深度，由水、土壤和生物組成，具有自身獨特結構并發揮相應生態功能的農田溝渠，能高效凈化農田退水。

已經有相關專利。如專利申請號201110142588.0公開了一種用于攔截磷流失的抗沖刷型生態溝渠，溝壁用水泥預制塊鋪設，將固磷基質與土壤混合物覆于預制塊，底部鋪設碎石再覆土，在溝壁與底部上種植植物，并在干渠上每個一定距離設置水泥攔截壩。如申請號201210456740.7公開了一種農田排水的控污減排方法，固化護坡后，在坡上中濕生植物，溝內種植沉水植物，溝內分段設置水位控制閥，排水溝設置分流控制閥。如專利號201320020861.7公開了一種農田面源污染階梯式潛流壩生態凈化溝，溝壁及溝底設置防滲砌塊并種植植物，溝內設有攔截板及潛流壩。雖然這些專利能有效凈化農田面源污水，但是溝壁溝底固化、鋪設砌塊等需要大量工作量，且在溝壁溝底長滿植物明顯影響了溝渠的排水能力，失去了排水溝最重要的功能。如專利號200910104687.2公開了利用排水溝渠的污水原位凈化系統，排水溝渠沿縱向分為處理渠和分流渠，來水依次經過沉砂池、接觸氧化池、人工濕地池和沉淀池得到凈化。雖然污水得到凈化，但是大量的基建工程且施工復雜以及土地限制，很難推廣應用。目前，工作量小、現場安裝施工方便，且在不影響溝渠排水功能前提下，具有凈化功能的溝渠凈污系統并不多見。

發明內容

本發明提出一種灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統，旨在克服上述提到的生態溝渠的缺陷，集施工安裝方便、能廣泛應用、有正常排水功能與能有效凈化農田退水于一體的生態排水溝渠系統。

本發明的技術解決方案：灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統，其結構包括灌水渠、稻田、排水溝（含濕地凈污池），其中稻田進水口和退水口設置在斜對角線上，在退水口下方稻田田埂與排水溝節點處設置濕地凈污池，如此反復，在每塊稻田退水口下方設置濕地凈污池，多級串聯應用，形成“珍珠鏈”式灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統，灌溉水由灌水渠引導進入稻田區再進入排水溝，排水溝末端與鄰近水體相同，所排放農田退水經逐級凈化后排入臨近水體。

本發明的優點：（1）本發明在稻田排水溝節點處進行處理，不影響排水溝正常排水功能，在洪澇期間亦可正常排水。吸附基質球填置于池底，不超過排水溝底部，沉水植物位于凈污池池底內，挺水植物適量種植，從而在擁有凈化功能的同時不失排水功能。（2）本發明處理效果好，能有效去除有機物、重金屬、農藥殘體物，氮磷等營養元素。水流繞行可增加停留時間，增加沉淀效果；當水流流經碎石籠透水墻時，一方面可使石籠各表面的生物膜發揮最大功效，攔截懸浮物，吸收同化有機物等，另一方面，透墻水體與繞流水體匯合形成錯流，使水體充分交換，不存在死角；底部吸附基質可大量吸附污染物質；水生植物亦可攔截吸收同化污染物質。（3）排水流量大小不影響本發明處理工藝。在大流量時段，來水能順利通過凈污池并得到凈化；在小流量時，來水可蓄在凈污池內，得到凈化。（4）本發明施工安裝便捷且易推廣實施。不需大量基建工程，施工安裝方便，在農田可廣泛應用，且多級串聯應用可提高整體處理效果。

附圖說明

附圖1是灌區稻田排水溝串聯濕地凈污系統示意圖（3組串聯為例）。

附圖2是濕地凈污池平面示意圖。