一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置製造方法
2023-06-06 04:07:11 2
一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置，其由外圍過濾系統、內部促沉淨化系統和底部組成，其中外圍過濾系統由外圍固定布水板及外圍促沉填料組成，內部促沉淨化系統由內部固定擋水板、集水管、布水管、內部促沉填料及排水管組成。本實用新型的用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置能夠實現對農田排水汙染物的原地處理，同時所用材料沒有任何生態風險，且設計簡單，佔地小，成本低廉，運行維護成本低。
【專利說明】一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及環境保護【技術領域】，具體地說涉及一種用於農田排水口的汙染物 促沉淨化裝置。
【背景技術】
[0002] 隨著我國工業廢水和城市生活汙水等點源汙染得到有效控制，農村面源汙染已經 取代點源成為水環境汙染的最重要來源，而在農村面源汙染中，農田面源汙染佔主要部分。 目前，國內關於農田面源汙染控制的方法主要包括農田肥料施用的管理技術、生態溝渠攔 截技術、河浜及塘系統處理技術等。這些技術在科學性和針對性等方面均具備較強優勢，對 攔截和淨化農田面源汙染均能起到一定功效。但農田肥料管理技術在我國目前農業生產模 式和管理體制條件下，無法大面積推廣；河浜及塘系統處理技術是犧牲水體養殖等生產為 代價的，且由於浜、塘等布局原因，也限制了技術的實際應用；生態溝渠攔截技術是目前國 內較為通行的做法，該技術是通過對現有農田內部溝渠的生態化改造，使其在汙染發生區 域進行直接攔截和淨化，實現對農田面源汙染的控制，但此法無法滿足瞬時大流量、汙染濃 度高時的處理效率要求，同時，現有生態溝渠自身的生態系統不能維持，耐衝擊負荷能力較 差。
【發明內容】
[0003] 本實用新型提供了一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置，其由外圍過濾 系統、內部促沉淨化系統和底部組成，其中外圍過濾系統由外圍固定布水板及外圍促沉填 料組成，內部促沉淨化系統由內部固定擋水板、集水管、布水管、內部促沉填料及排水管組 成；
[0004] 其中外圍固定布水板上有直角三角堰，外圍固定布水板與內部固定擋水板均為半 圓柱體形，外圍固定布水板在內部固定擋水板的外圍，兩者中間填充外圍促沉填料，內部固 定擋水板內部填充內部促沉填料；集水管位於內部促沉淨化系統下部，一端穿過內部固定 擋水板弧面深入外圍促沉填料內，另一端與布水管相通；布水管於內部促沉淨化系統垂直 安裝，管下端連接裝置底部，頂端封口，沿頂端向下四周開布水孔；排水管平行於裝置底部 安裝，一端深入內部促沉填料內，另一端穿過內部固定擋水板直立面和田埂進入農田溝渠 系統；
[0005] 其中所述的農田排水口汙染物促沉淨化裝置為半圓柱體形，裝置直徑範圍為 2. 0 ?3. 0m，高度為 0· 8 ?1. 3m。
[0006] 其中裝置外圍固定布水板由塑料片構建而成，板材厚度為2. 0?3. Omm，成半圓 形，兩端連接農田田埂，直徑為2. 0?3. Om，高度為0· 6?1. lm，塑料片上沿開若干直角三 角堰，堰高8. 0?8. 5cm，堰寬9. 0?10cm ;外圍促沉填料為天然沸石，鋪填高度從裝置底部 向上至三角堰底向下0. 1?0. 2m處。
[0007] 其中內部固定擋水板由PVC板材焊接而成，為半圓柱體桶形，帶底板，上端開放， 直徑為1. 4?2. 4m，高度為0. 8?1. 3m ;集水管3?4根，為PVC給水管，位於內部促沉淨 化系統下部，平行於裝置底部安裝，一端穿過內部固定擋水板弧面深入外圍促沉填料內，另 一端與垂直於其的布水管相通；布水管為PVC給水管，高度距內部固定擋水板頂部0. 3? 0. 4m，於內部促沉系統中心垂直安裝，管下端焊接於裝置底部PVC板上，頂端封口，沿頂端 向下四周開孔布水；內部促沉填料為天然沸石，鋪填高度距布水管布水區域下沿〇. 1? 0. 2m ;排水管為PVC給水管，平行於裝置底部安裝，一端深入內部促沉填料內，另一端穿過 內部固定擋水板直立面和田埂進入農田溝渠系統。
[0008] 本實用新型的用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置在用於農田排水汙染物攔 截處理時，外圍過濾系統設置從田塊田埂開始，在田塊內呈半圓形埋設後再止于田埂，其中 的外圍固定布水板上端預先開設直角三角堰，外圍促沉填料採用網袋裝填後鋪設於外圍固 定布水板與內部固定擋水板之間；內部促沉淨化系統設置於開挖施工後空間內，系統半圓 柱直立面緊貼田塊田埂安裝，集水管和布水管預先連接，排水管在內部填料鋪設前安裝，內 部促沉填料也採用網袋裝填後堆砌鋪設。其中外部填料直徑大於內部填料直徑，農田排水 在經過外圍過濾帶初步過濾後，去除較大雜質和懸浮物，再經由內部集水-布水管實現串 聯和二次布水，並經過內部促沉淨化系統處理後，進一步沉澱和淨化汙染物，二者緊密銜 接、配合作用，共同實現攔截、促沉、淨化農田排水汙染物的效果。
[0009] 本實用新型提供的用於農田排水口汙染物促沉淨化裝置的作用機理是：針對農田 排水以顆粒態汙染物為主的特點，綜合考慮汙染物遷移途徑和遷移特點，在靠近汙染物產 生區域內設置汙染物促沉淨化裝置，通過裝置的空間結構設計，改變農田排水水流路徑，帶 動汙染物，尤其是顆粒態汙染物在預設路徑內流動，增加汙水在遷移路徑上的水力停留時 間，並通過三角堰布水、集水管集水與布水管二次布水的方式，使水流在下行-上行-下行 中流動，促進顆粒態汙染物的沉降，同時，通過在裝置空間布局條件下的填料布設，進一步 實現對汙染物的攔截、過濾和沉澱，最終通過填料表面和內部形成的微生物群落，部分降解 去除汙染物，延長填料的使用壽命和作用時間，因此，本實用新型是通過內部集水管串聯外 圍過濾系統和內部促沉淨化系統，使汙水經過外、內兩次攔截、過濾和沉澱，最終實現汙染 物的部分去除。總體來說，本實用新型是借鑑潛流-垂直流人工溼地的技術思路，提供了一 種原位攔截淨化農田排水汙染物的治理措施，在空間結構設計的基礎上，利用水流速的改 變和填料的合理配置，使顆粒、懸浮物、膠體等汙染物被高效攔截、沉澱和去除，即通過裝置 的結構設計形成預想水流態，通過填料配置，實現過濾和沉澱等物理作用，吸附、絮凝等化 學作用，氧化還原、吸收降解等生物作用，最終使裝置成為農田面源汙染處理體系中的重要 組成部分。
[0010] 本實用新型的用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置，可以有效去除農田排水中 顆粒態汙染物及部分溶解態汙染物，也可與生態溝渠配合使用，緩解生態溝渠耐衝擊負荷 能力差及生態系統不能維持等問題，實現對農田面源汙染的全過程與高效控制。
[0011] 本實用新型的優點在於：本實用新型提供的農田排水口汙染物促沉淨化裝置能夠 實現對農田排水汙染物的原地處理，裝置的空間與結構設計適應農田排水汙染物的特點， 同時所用材料沒有任何生態風險，且設計簡單，佔地小，成本低廉，運行維護成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1.用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置的剖面圖
[0013] 其中：
[0014] 1、外圍固定布水板；2、直角三角堰；3、外圍促沉填料；4、內部固定擋水板；5、集水 管；6、布水管；7、內部促沉填料；8、排水管；9、底部；10、布水孔
【具體實施方式】
[0015] 實施例1
[0016] 附圖1為本實用新型的一種【具體實施方式】，是由外圍固定布水板1、、外圍促沉填 料3、內部固定擋水板4、集水管5、布水管6、內部促沉填料7、排水管8和底部9組成；外圍 固定布水板1上分布有多個直角三角堰2 ;
[0017] 外圍固定布水板1、直角三角堰2及外圍促沉填料3共同組成外圍過濾系統，外圍 固定布水板1採用塑料板（台州市黃巖語欣園藝用品廠定製，浙江台州），長度4. 7m，高度 1. lm，安裝深度為1. 0m，上沿直角三角堰2高度8. 5cm，堰寬10cm，外圍固定擋水板安裝於預 先開挖的半圓形坑體內，緊貼迎水面土壁，安裝成直徑為3. Om的半圓形，始于田埂，終於另 一側田埂；外圍促沉填料3鋪設於外圍固定布水板1與內部固定擋水板4之間，採用網袋裝 天然沸石（浙江神石礦業有限公司，浙江縉雲），沸石粒徑6?8cm，每袋重10kg，共250kg， 安裝深度在外圍固定布水板直角三角堰下沿〇. lm。
[0018] 內部固定擋水板4、集水管5、布水管6、內部促沉填料7及排水管8共同組成內部 促沉淨化系統，內部固定擋水板4為半圓柱體桶形，直徑2. 4m，帶底座，上不封頂，高度為 1. 2m，直立面緊貼田埂安裝，採用PVC板材（上海嘉基橡塑製品有限公司，上海嘉定）焊接 而成，板材厚度5mm ;集水管5共3根，平行於內部固定擋水板底座安裝，安裝於底部向上 0. 15m，從內部固定擋水板直角面與弧面接縫開始，每隔45°安裝一根，均勻分布，集水管5 為PVC給水管（普通市售），直徑75_，集水管5 -端穿過內部固定擋水板弧面，深入外圍促 沉填料內，深入長度0. lm，集水管5與內部固定擋水板4接合處兩側採用配套的塑膠墊片和 法蘭（市售）進行密封，並使用PVC密封膠，集水管5另一端與垂直於其的布水管6連通，連 接處也採用配套的塑膠墊片、法蘭及PVC膠密封；布水管6垂直安裝於底部9中心位置，管 底焊接於底部，管高〇. 8m，頂端用配套管堵封口，布水管6採用PVC給水管，直徑250_，頂 部向下0. 15m段開布水孔10,布水孔10直徑為6mm，集水管5和布水管6預先安裝於內部固 定擋水板4內；內部促沉填料7採用網袋裝天然沸石（浙江神石礦業有限公司，浙江縉雲）， 沸石粒徑2?4cm，每袋重10kg，共2600kg，安裝深度在布水管6布水孔10下沿下0· 15m， 內部促沉填料7在排水管8安裝結束後鋪設；排水管8安裝於平行內部固定擋水板底座上 方0. 4m處，共用2根，水平間隔0. 8m，排水管一端穿過內部固定擋水板4直立面和田埂，與 內部固定擋水板4接合處內側採用配套的塑膠墊片、法蘭及PVC膠（市售）密封，另一端深 入內部促沉填料7內，深入長度為0. lm，排水管採用PVC給水管（市售），直徑88. 5_。
[0019] 裝置製作安裝結束後進行進水調試，如布水管6及排水管8均有出水，則視為調試 成功，否則需對集水管5、布水管6、排水管8與其它位置接合的嚴密性進行檢查，直至接合 處無漏水現象，布水管6及排水管8均有出水為止。
[0020] 裝置的實際運行效果表明，裝置對總溶解固體（TDS)的去除率達到70-80%，對總 氮（TN)和總磷（TP)的去除率均為25-60%，其處理效率和運行指標達到了設計要求，運行 1?2年後對外圍促沉填料3和內部促沉填料7進行整體清洗或更換。
[0021] 本實用新型中未提及部分為本領域技術人員公知的技術，在此無需另外詳述。
【權利要求】
1. 一種用於農田排水口的汙染物促沉淨化裝置，其特徵在於其由外圍過濾系統、內部 促沉淨化系統和底部組成； 其中外圍過濾系統由外圍固定布水板及外圍促沉填料組成，內部促沉淨化系統由內部 固定擋水板、集水管、布水管、內部促沉填料及排水管組成； 其中外圍固定布水板上有直角三角堰，外圍固定布水板在內部固定擋水板的外圍，兩 者中間填充外圍促沉填料，內部固定擋水板內部填充內部促沉填料；集水管位於內部促沉 淨化系統下部，一端穿過內部固定擋水板弧面深入外圍促沉填料內，另一端與布水管相通； 布水管於內部促沉淨化系統垂直安裝，管下端連接裝置底部，頂端封口，沿頂端向下四周開 布水孔；排水管平行於裝置底部安裝，一端深入內部促沉填料內，另一端穿過內部固定擋水 板直立面和田埂進入農田溝渠系統。
【文檔編號】C02F9/14GK203878034SQ201420291601
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月3日 優先權日:2014年6月3日
【發明者】劉福興, 宋祥甫, 鄒國燕, 周勝, 付子軾, 陳桂發 申請人:上海市農業科學院