[實用新型]一種田園景觀型生態溝渠氮磷攔截系統

有效

• 申請號: 201822017327.6
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN209276229U
• 公開（公告）日: 2019-08-20
• 發明（設計）人: 梁新強;趙子熠;何霜;劉楓;李發永;金俊偉
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: C02F3/30
• 分類號: C02F3/30;C02F3/32;C02F9/14;E02B5/00;E02B5/08;C02F101/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本實用新型公開了一種田園景觀型生態溝渠氮磷攔截系統，屬于農業面源污染控制和水環境治理等技術領域。其包括泥沙緩沖帶、生態溝渠單元、攔截轉化池和田埂植物柵籬；所述的泥沙緩沖帶、生態溝渠單元、攔截轉化池沿水流方向順次設置于連續的溝渠中；所述的田埂植物柵籬設置于溝渠一側或兩側的田埂上。本實用新型能夠在不影響農田正常生產功能的基礎上，進一步發揮其生態作用，將農田作為環境氮、磷的消納匯，以期達到優化排水水質、改善農田生態環境的目的。

技術領域

本實用新型涉及一種田園景觀型生態溝渠氮磷攔截系統，屬于農業面源污染控制和水環境治理等技術領域。

背景技術

生態溝渠技術類似于當前廣泛采用的人工濕地廢水處理技術，溝渠中農田排水氮、磷營養物質在溝渠水生植物與溝渠底泥微生物的共同作用下，以吸附、吸收、沉淀、過濾和微生物降解等多種形式而被阻截下來。水生植物根系能夠直接吸收農田排水中的氨氮，硝態氮和磷酸鹽，通過打破界面平衡，促進其在界面的交換作用，從而加速污染物進入底泥速度，增強其截留能力。

目前我國已經有大量新建和改造而成的生態溝渠，這些生態溝渠在面源污水攔截處理中起到巨大的作用，但是也存在不容忽視的問題：

1)普通生態溝渠對氮磷污染物去除效率不高，其主要依靠渠內挺水植物和底泥微生物圈對氮磷污染物進行吸附和吸收，生物多樣性單一，生態系統穩定性不足，易受外界環境影響，且由于植物量、接觸面積、反應效率和停留時間的限制，氮磷去除率一般維持在70％左右，而且在系統吸附飽和后處理效率還會降低；

2)普通生態溝渠中吸附、吸收的污染物未能得到有效處置，在暴雨、洪水來臨時會將污染物以淋溶或異化的形式反釋進入水體和農田，造成二次污染。

3)普通生態溝渠未能將“田-埂-溝-池-路”作為統一整體，農田的生態功能未能得到有效發揮，且不符合美麗田園和綠色生態廊道的建設需求。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有農田生態系統功能不足及溝渠攔截凈化能力薄弱的缺點，在不影響農田正常生產功能的基礎上，為進一步發揮其生態作用，提供了一種“田-梗-溝-池-路”復合一體的田園景觀型生態溝渠氮磷攔截技術。

本實用新型所采用的具體技術方案如下：

一種田園景觀型生態溝渠氮磷攔截系統，包括泥沙緩沖帶、生態溝渠單元、攔截轉化池和田埂植物柵籬；所述的泥沙緩沖帶、生態溝渠單元、攔截轉化池沿水流方向順次設置于連續的溝渠中；所述的田埂植物柵籬設置于溝渠一側或兩側的田埂上；

所述的泥沙緩沖帶沿進水方向的前端設置一個向下的斜坡，構成跌水區，跌水區的末端連接溝渠的渠底；跌水區下游垂直水流方向設置緩沖調流墻；所述的緩沖調流墻橫跨整個溝渠的橫截面，緩沖調流墻上布置有若干過流孔，且過流孔在墻上的分布密度從上到下逐漸減小；

所述的生態溝渠單元包括嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化處理裝置和水生植物群落單元；嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化處理裝置嵌入溝渠中，用于對農田排水進行脫氮除磷；所述的水生植物群落單元設置于嵌入式硝化-反硝化-除磷成套化處理裝置下游的溝渠中，水生植物群落單元所在的溝渠段邊壁上固定有護坡支架，護坡支架上密布支架網格，用于種植挺水植物和沉水植物；

所述的攔截轉化池設置于嵌入溝渠中，攔截轉化池底部低于渠底，且進水口和出水口與渠底平齊；攔截轉化池內部沿水流方向順次劃分為匯水區、吸附攔截區和儲水排水區，所述的吸附攔截區中設有橫跨池體斷面的炭基填料墻，匯水區和儲水排水區之間通過炭基填料墻阻隔不直接連通；所述的炭基填料墻的外殼采用多孔框架，多孔框架內部中空且外壁透水，其內腔中在迎水面、出水面和底部分別鋪設有海綿層；海綿層之間的空腔中填充有兩層不同的填料，其中下部為滲濾層，上部為炭基吸附填料層；

所述的田埂植物柵籬設置于所述溝渠一側或兩側的田埂上，其底部為鋪設于田埂表面的卵石帶，卵石帶上種植有挺水植物和/或濕地喬灌木。