[發(fā)明專利]一種農(nóng)業(yè)面源污染高效截流系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610259032.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-25
• 公開（公告）號(hào): CN105672448B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾曉嵐;羅萬申;王濤濤;蔡松柏;丁文川;劉定
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): E03F1/00
• 分類號(hào): E03F1/00;E03F5/00;E03F5/02;E03F5/10;E02B13/02
• 代理公司: 重慶博凱知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司50212
• 代理人: 李明,李海華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)污水的收集，具體涉及一種農(nóng)業(yè)面源污染高效截流系統(tǒng)及控制方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著集約化農(nóng)業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)中的不斷深入和進(jìn)步，隨之而來的環(huán)境污染問題也日益嚴(yán)重。農(nóng)村面源污染已成為我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中的突出問題。位于云南省中部的滇池是我國最大的內(nèi)陸淡水湖泊之一，昆明市就坐落在滇池湖畔。滇池流域面積2920km²，其水資源對(duì)昆明市工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民群眾生活起著至關(guān)重要的作用，但因污染物的大量排入，滇池已成為水體富營養(yǎng)化程度最嚴(yán)重的湖泊之一。近年來國家和地方已投入大量資金開展滇池污染治理工作，實(shí)施了一大批見效快、治理技術(shù)成熟的點(diǎn)源污染治理工程，滇池水質(zhì)惡化的趨勢(shì)得到一定控制。然而，滇池的富營養(yǎng)化表征并沒有明顯改善，特別是其主體外海“水華”仍大面積、長時(shí)間出現(xiàn)。究其原因，在滇池入湖污染負(fù)荷中，農(nóng)村面源污染還沒有得到有效控制，而農(nóng)業(yè)面源污染的氮、磷貢獻(xiàn)率已超過50%。所以，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)村農(nóng)業(yè)污水的處理在當(dāng)前就顯得尤為迫切。

目前滇池周圍的農(nóng)業(yè)種植類型主要是蔬菜和花卉的大棚種植，大棚區(qū)域內(nèi)分布著上百條的農(nóng)灌溝渠，每年會(huì)有大量的污染物通過農(nóng)灌溝渠排入滇池。目前滇池周圍截污干渠以及配套的污水廠已修建完成并投入運(yùn)行，但其處理能力還是有限的，并不能把所有農(nóng)灌溝渠的污水全部收集。又因?yàn)榇笈锓N植不同于傳統(tǒng)的作物種植，大棚區(qū)域的農(nóng)業(yè)面源污染有其自身的特點(diǎn)，其主要污染物為總磷（TP），尤其是溶解性總磷（DTP）。水質(zhì)水量變化也不同于傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)面源污染，由于大棚的覆蓋，地表的洼地蓄水量減少和不滲透性增加，造成大棚區(qū)域的徑流系數(shù)增加，降雨產(chǎn)匯流較快，徑流量增加，并且存在一定的初期沖刷，所以降雨的前期徑流污染物濃度要高于后期徑流。此外，目前截留井的設(shè)計(jì)大多是針對(duì)城市污水的，不太適合農(nóng)業(yè)面源污染。

基于以上因素，有必要針對(duì)滇池農(nóng)業(yè)面源污染而設(shè)計(jì)一款截流系統(tǒng)，以在相同截流水量的情況下最大程度上截流更多的污染物，這對(duì)后續(xù)污水廠的穩(wěn)定運(yùn)行和對(duì)滇池水環(huán)境的保護(hù)都起著至關(guān)重要的作用。

在其他農(nóng)村地區(qū)或者城郊結(jié)合部，同樣存在與滇池相似的農(nóng)業(yè)種植類型、類似的農(nóng)業(yè)面源污染以及污水廠處理能力不夠的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明所解決的問題在于，怎樣提供一種針對(duì)農(nóng)業(yè)面源污染，能夠在相同截流水量的情況下截流更多污染物的農(nóng)業(yè)面源污染高效截流系統(tǒng)。

本發(fā)明還提供一種農(nóng)業(yè)面源污染高效截流控制方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種農(nóng)業(yè)面源污染高效截流系統(tǒng)，在農(nóng)灌溝渠末端設(shè)有截流渠，所述截流渠由截流井、截流控制裝置和檢查井組成；在農(nóng)灌溝渠側(cè)壁上與每個(gè)截流井對(duì)應(yīng)位置設(shè)有出水口，該出水口構(gòu)成對(duì)應(yīng)截流井的入水口，截流井的出水通過截流口進(jìn)入檢查井，檢查井出水口與污水管連接；

截流控制裝置包括閘門、啟閉機(jī)、超聲明渠流量計(jì)和控制單元，所述閘門設(shè)置在截流井內(nèi)并緊貼截流口，用于開閉截流口；所述啟閉機(jī)與閘門連接以提供閘門開閉動(dòng)力；所述超聲明渠流量計(jì)的探頭設(shè)置在截流井內(nèi)最高水位線的上方位置，超聲明渠流量計(jì)用于測(cè)量截流井中水的流量；超聲明渠流量計(jì)的輸出接控制單元，控制單元輸出端與啟閉機(jī)連接，以根據(jù)超聲明渠流量計(jì)檢測(cè)到的流量通過啟閉機(jī)控制閘門的啟閉。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述截流井靠近入水口位置設(shè)有攔污格柵，所述攔污格柵的柵條間距為30mm；截流井內(nèi)設(shè)置有量水堰。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，在截流井與農(nóng)灌溝渠的接口處設(shè)有沉砂池，沉砂池的底部低于截流井底部，截流井底部低于農(nóng)灌溝渠底部。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述檢查井包括井底、由側(cè)壁組成的井身、井蓋，污水管設(shè)置在與截流口相對(duì)的井身上，污水管底部低于截流口底部；在井身上設(shè)有檢修用爬梯，爬梯位于井蓋下方。

作為上述方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述控制單元通過無線信號(hào)遠(yuǎn)傳裝置與中控系統(tǒng)遠(yuǎn)程連接，由中控系統(tǒng)發(fā)出指令信號(hào)，遠(yuǎn)程控制啟閉機(jī)驅(qū)動(dòng)閘門啟閉。

本發(fā)明還提供一種農(nóng)業(yè)面源污染高效截流控制方法，本方法農(nóng)灌溝渠的污水通過側(cè)壁的出水口進(jìn)入截流渠內(nèi)，并通過截流渠進(jìn)入污水處理系統(tǒng)，其中截流口的開閉由閘門控制；其特征在于：閘門的開閉按如下方法進(jìn)行控制：

1）設(shè)置閘門初始狀態(tài)為開啟；

2）檢測(cè)截流口前的流量信號(hào)，并將信號(hào)按設(shè)定的時(shí)間間隔反饋到控制單元，控制單元按后一時(shí)刻流量減前一時(shí)刻流量計(jì)算每個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的流量差σ；