[發明專利]一種交替式防堵人工濕地及其在有機稻灌溉中的應用

在審

• 申請號: 201510929927.8
• 申請日: 2015-12-15
• 公開（公告）號: CN105417715A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 林逢潤
• 申請（專利權）人: 廣西荷香人間現代農業科技有限公司
• 主分類號: C02F3/32
• 分類號: C02F3/32
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 羅玉榮

技術領域

本發明涉及人工濕地，具體是一種交替式防堵人工濕地及其在有機稻灌溉中的應用。

背景技術

人工濕地是人工制造的處理廢水的設施，傳統的人工濕地填料多為分層布設，也不交替進、出水，所以極易堵塞，難以持久運行，不適宜處理灌溉用水。

有機稻的種植越來越受到人們的重視，但有機稻種植對環境條件要求高，對灌溉水要求達到灌溉水質標準GB5084-92的有關規定。

同時有機稻種植區必須有獨立的排灌系統，基地周邊要有一定的防護措施，避免常規田塊的農藥、化肥和水流入或滲入有機田塊。但是，由于廣西已實行包產到戶，有機稻種植區周邊存在較多常規田塊農業種植、分散居住農戶和畜禽養殖場所，即使基地周邊建設有相應的防護措施，在廣西雨季或水稻種植季節，因降水強度大，致使大量含有農藥和化肥的農業種植廢水、含有洗滌劑和人用抗生素的農村生活污水、含有大量有害微生物和畜禽用抗生素的畜禽養殖廢水進入雨水，并通過有機稻種植區排灌系統滲入、漫入有機稻種植區，進而影響有機稻種植及其有機稻質量。因此，在廣西有機稻種植區排灌系統上游開發一種適宜處理雨季初期混合雨水和農業分散式污水的交替式防堵人工濕地，對有機稻種植具有重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于開發一種交替式防堵人工濕地及其在有機稻灌溉中的應用。

實現本發明目的的技術方案是：

一種交替式防堵人工濕地，包括收集雨水和農業分散式污水的調節池以及人工濕地反應器兩大部分，其工藝流程為：格柵→調節池→人工濕地→農業灌溉。

所述收集雨水和農業分散式污水的調節池建設在有機稻種植區的排灌系統上游，利用原有的洼地和水塘建設，或者用混凝土建筑。調節池的容積按有機稻種植區排灌系統上游服務范圍內當地30min最大降雨量所計算的混合雨水進行設計。巖溶發育區混凝土澆筑水量調節池容積按服務范圍內當地20min最大降雨量所計算混合雨水進行設計。

本發明所處理進水是指進入有機稻種植區的含有抗生素、農藥、洗滌劑、有害微生物的初期雨水和農業分散式污水。

調節池收集的待處理農業廢水，通過閘閥均勻向交替式防堵人工濕地反應器供水，出流量按在反應器中能停留6小時計算。

本發明所指的交替式防堵人工濕地反應器，其進水、出水由閘閥控制交替運行，交換輪替時間間隔為5d-7d。

所述的交替式防堵人工濕地反應器底部及四周均采用混凝土澆筑；反應器在空間上按三段式分布，其中首、尾二段長度各占35%-40%，中間段長度占20%-30%，設計池長為L，池寬為50%L，池深0.70m-1.50m，有效水深0.5m-1.3m；設計水力停留時間5h-10h。

本發明交替式防堵人工濕地通過水槽進行進水布水、出水集水。布水槽、集水槽大小尺寸相同，槽寬0.3m、長0.5L、池深0.70m-1.50m，有效水深0.5m-1.3m；布水槽、集水槽與填料間采用建筑用穿孔節土磚阻斷，利用漿砌建筑用穿孔節土磚的穿孔和縫隙在垂向均勻推流式布水和集水。布水槽、集水槽穿孔節土磚漿砌高出填料表面0.2m要求水泥摸光。

本發明交替式防堵人工濕地進水、出水通過進水渠、出水渠控制，二者斷面尺寸以及渠底高度相同，但渠底標高至少要低于填料表面0.5m。

本發明所指的交替式防堵人工濕地填料采用分段布設（而非分層布設），首尾二段所用填料為灰巖、白云質灰巖碎石，碎石粒徑范圍為20mm-25mm；中間段所用填料也為灰巖、白云質灰巖碎石，但碎石粒徑范圍為15mm-20mm。

本發明所指交替式防堵人工濕地處理出水在種植時期內可用于有機稻種植區農業灌溉。

在交替式防堵人工濕地實際運行過程中，要定期對格柵攔截漂浮物進行清理，一般1d-2d清理一次。但初期混合雨水會沖刷、攜帶各種漂浮物，降雨時段初期需及時清理格柵漂浮物，以防發生堵塞。

本發明交替式防堵人工濕地種植植物采用生物量大、生長繁殖快、易種植、易成活、好管理的風車草、美人蕉。

本發明交替式防堵人工濕地在有機稻灌溉中的應用，主要是處理雨水和分散農戶的種植廢水，使其達到種植有機稻灌溉用水的質量標準，灌溉種植有機稻，生產綠色食品。

本發明優點在于：

（1）交替式防堵人工濕地充分利用人工濕地進、出水交替運行以及填料粒徑在反應器沿程方向的變化，改善反應器中水流流態和流向，避免人工濕地出現淤積、堵塞，實現人工濕地連續穩定運行，確保人工濕地處理出水水質，提高有機農產品質量和安全。