[發明專利]旱作物農田首級退水水質強化凈化裝置

有效

• 申請號: 201410215464.4
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103964566A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 王沛芳;王超;錢進;侯俊;饒磊;包子云
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;E02B11/00
• 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

本發明涉及一種旱作物農田首級退水水質強化凈化裝置，以生態型排水方式調節田間的地下水位，并降低農田首級退水中氮、磷、有機物，減少排水對承泄區的污染，適用于旱地農田過濕地排水。屬于旱作物農田排水及農田面源污染控制技術領域。

背景技術

我國農業生產的長足發展離不開對農業的投入，而農藥化肥的大量施用，增加了面源污染物流失的負荷。據太湖農科所實驗結果表明：在同等降雨強度下, 小麥地（旱地）前期施氮量在215kg/hm²時， 被雨水淋洗損失的總氮為施氮總量的15%左右；當施氮量提高到225kg/hm²時，淋洗損失高達30%以上。降雨徑流以及傳統農田排水將導致旱作物農田大量化肥和農藥流失進入地表水體，導致河湖水質惡化。

一般而言，旱作物農田排水主要有過濕地排水和鹽堿地排水兩大任務。過濕地排水的任務是排除農田土壤中多余的水分，要求在一定時間內排除過多的地表水、降低過高的地下水位，使土壤具有適宜的水氣比例，滿足作物的正常生長和獲取較高的收獲量。鹽堿地排水的任務是控制地下水位，及時排除過多的地表水和地下水，防止鹽分在土壤表面聚積，使鹽堿地得到改良。

在我國，旱作物農田普遍存在田間排水溝。這些田間排水溝依據農事需要臨時挖就，存在的主要問題有：一是不能有效控制田間地下水位；二是排水時，其退水中含有較高濃度的泥沙、氮、磷、農藥、及有機物等污染物質。這些污染物質將直接排放入河，最終污染地表水體。

目前，在田間首級排水口設置控制裝置來調節田間的地下水位，并凈化退水水質的發明尚不多見。CN100485131C公開了一種農田排水排漬控制箱以及田面水自動控制系統，主要是控制農田田面水，控制箱中填充的易形成生物膜的吸附材料對氮、磷營養元素有一定吸收能力，但是這種控制箱當水流過大時易移動，且長時間使用后截留凈化氮磷的效果下降，適用期短。

發明內容

本發明提出的是一種旱作物農田首級退水水質強化凈化裝置。其目的旨在針對上述旱作物農田首級退水污染控制問題，通過在旱作物田間排水溝末端與外排水溝連接處，設置水質強化凈化裝置，達到調節田間的地下水位和控制農田退水中氮、磷濃度以降低受納水體富營養化程度的目的。

本發明的技術解決方案：旱作物農田首級退水水質強化凈化裝置，其特征是在田間排水溝末端豎直設置帶有塑料網開口的塑料波紋管，該塑料波紋管頂端略低于排水溝頂，塑料波紋管在排水溝底以95°轉向導出田埂進入外排水溝，并與充滿生物填料球、生物填料的鋼絲網箱連通，鋼絲網箱的周圍用碎石堆砌圍護，防止水流沖擊并過濾水體，豎直設置帶有塑料網開口的塑料波紋管的開口處設置檢修蓋板用于檢修，保持水管排水通暢。

本發明的優點：

1）水質凈化效果好，凈化裝置的塑料網阻攔了大體積污染物質，碎石起到對鋼絲網箱出水和迎水過濾作用；豎直管道具有曝氣功能，使退水跌落曝氣，增加溶解氧而有利于微生物生長和降解；生物填料球減少了農田退水中氮、磷和有機污染物含量；

2）有效調節田間的地下水位，充分利用原有的農田田埂、田間排水溝和外排水溝，合理的結構設計解決了生態工程占地較多的問題；

3）可定期打開檢修蓋，檢修堵塞，不影響排水通暢，水質凈化裝置結合在旱作物農田首級退水排放過程中，形成生態型排水方式，基建工程少，不改變農業生產格局；

4）利于田間排水溝排水口修復和重建，工程造價與維護成本低廉，運行管理維護簡單，易于大面積推廣。

附圖說明

附圖1 是水質強化凈化裝置布設剖視圖。

附圖2 是生物填料球示意圖。

附圖3 是水質強化凈化裝置布設平面示意圖。

附圖4 鐵絲網箱示意圖。

圖中的1是塑料網開口，2是塑料波紋管，3是生物填料球，4是鐵絲網箱，5是碎石，6是檢修蓋板，7是球形的凸起骨架，8是生物填料。

具體實施方式

下面根據附圖所示對本發明進行進一步詳細描述：