[發明專利]一種多級農田排水溝渠生態修復系統

有效

• 申請號: 202110646530.3
• 申請日: 2021-06-10
• 公開（公告）號: CN113387509B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 劉凌;賀懷杰;燕文明;李琪;陳翔;朱秀群;邢小蕾;朱良珍
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;E02B11/00;E02B13/00;C02F101/30
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 嚴志平

本發明公開了一種多級農田排水溝渠生態修復系統，包括設置在農田排水溝渠末端的框架，所述框架上設置有空氣發生器，所述溝渠內設置有與其水流方向垂直的曝氣簾，所述曝氣簾設置在萬向液壓桿機構上，所述溝渠內且位于所述曝氣簾前后兩側均設置有植物修復區，所述溝渠內最前端設置有攔污柵，所述空氣發生器連有曝氣管，所述曝氣簾包括串聯式曝氣單元、納米材料凈化單元和微生物掛膜降解單元。本發明提供的一種多級農田排水溝渠生態修復系統，簡單運行、成本低廉、性能穩定、不影響溝渠灌排功能、并強化吸附和降解水體及底泥中的氮磷和有機污染物。

技術領域

本發明涉及一種多級農田排水溝渠生態修復系統，屬于農業面源污染控制技術領域。

背景技術

為提高糧食產量，我國農田均存在化肥過量施用的現狀，導致大量氮磷等營養物質通過農田排水溝渠排入受納水體，農業面源污染日益嚴重。目前，隨著工業廢水、城鎮生活污水等點源污染逐步得到治理與控制，河湖水體的農業面源污染日益突顯。農田排水溝渠的氮磷等營養物質流入河湖水體，易造成水體富營養化，因此農業面源污染已成為河湖水域的重要污染源之一。由于農田灌溉排水溝渠上承農田面源污染，下至受納水體的過渡區，在保證農田溝渠灌水和排水功能的同時，也發揮著削減污染物的重要作用，因此成為控制河湖水體富營養化的重要渠道。

烏梁素海位于內蒙古自治區河套灌區尾端，一級流域為黃河流域，二級流域為黃河干流水系，是中國北方最大的內陸湖泊，也是一個具有重要意義的濕地生態系統。烏梁素海是河套灌區水利工程的重要組成部分，是農田排水、工業廢水及生活污水唯一的承泄渠道，接納了河套地區90％以上的農田排水，在控制土地鹽堿化、促進區域社會經濟發展方面發揮著重要作用。然而，目前每年有大量的氮磷污染物通過農田排水進入烏梁素海，使得湖泊內高濃度的營養鹽、可溶性有機物以及礦物鹽富集，浮游植物大量生長，湖泊富營養化現象嚴重。因此，在烏良素海湖流域農田灌區開展農田排水溝渠氮磷及有機污染物削減和生態修復研究，以控制該區域農業面源污染，是十分重要的。

經對現有技術的文獻檢索發現，中國專利申請201510956894.6提出了“一種削減農田排水污染物的雙層溝渠處理系統”，通過在原有渠道底部設置下層斷面(其中包括陷阱、過濾墻、暗溝和沉淀池)使得農田排水得到凈化；中國專利申請201710056426.2提出了“一種防降雨徑流沖刷和強化污染物凈化的生態溝渠系統”，通過在溝渠設置收集槽、種植沉水植物，并在底部增加曝氣裝置來降低降雨徑流對溝渠的沖刷和凈化溝渠排水污染物；中國專利申請201810975159.3提出了“強化氮素去除的基質壩耦合人工濕地一體化溝渠系統”，通過設置第一溝槽，包括SS攔截壩和氨氮攔截壩、設置第二溝槽，為人工濕地系統，結合以上兩種設置來實現氨氮高效的硝化作用和吸附作用達到高效脫氮的目的。然而，大部分專利方法側重于對農田排水溝渠進行改造，這些改造和維護成本較高，并且一定程度上可能會影響農田溝渠的灌排功能，因此難以在實際情況下實現。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，克服現有技術的缺陷，提供一種簡單運行、成本低廉、性能穩定、不影響溝渠灌排功能、并強化吸附和降解水體及底泥中的氮磷和有機污染物的多級農田排水溝渠生態修復系統。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：