申请日2016.04.27
公开(公告)日2016.09.21
IPC分类号C02F9/14; E02B11/00
摘要
一种内置污水净化系统的农田排水沟包括：排水沟外壁、修复池、格栅拦截网、人行过道、连接管和终端水泵。排水沟外壁由无砂混凝土浇筑制成，截面成倒梯形状。修复池分为植物修复区和活性污泥修复区上下两个部分，修复池包括：池壁、横向隔墙、竖向隔墙、曝气头、底部进水口、底部出水口和上下连通口。格栅拦截网由不锈钢材料制成，位于每块农田与其对应的修复池连接的第一植物栽培区处。人行过道选用木板或铁板架至排水沟上，与农田之间田垄相对应。连接管为塑料圆管，位于修复池底部。终端水泵临近河边，从河里抽水，对农田进行灌溉。在清洗修复池时，开启终端水泵，对整个修复池进行反冲洗。
权利要求书
1.一种内置污水净化系统的农田排水沟，其特征在于，包括排水沟外壁(100)、修复池(200)、格栅拦截网(300)、人行过道(400)、连接管(500)和终端水泵(600);
所述排水沟外壁(100)沿农田排列方向由无砂混凝土浇筑制成，长度与农田总宽带相同，深度为1m;截面成倒梯形状;排水沟外壁(100)低于农田围堰0.2m;
所述修复池(200)设有若干个，与每块农田一一对应;修复池(200)分为植物修复区和活性污泥修复区上下两个部分;
所述格栅拦截网(300)，由不锈钢材料制成，宽0.3m，高0.2m;横杆中心间距100mm;扁钢中心间距30mm;扁钢厚度为5mm;扁钢宽度为25mm;位于每块农田连接其对应的修复池(200)的第一植物栽培区(234);
所述人行过道(400)选用木板或铁板架至排水沟上，横跨排水沟，与农田之间田垄相对应，方便系统的管理和行人行走;
所述连接管(500)为塑料圆管，直径为0.1m;位于修复池(200)底部，连通相邻两级修复池(200)底部活性污泥修复区;
所述终端水泵(600)临近河边，从河里抽水，对农田进行灌溉;在清洗修复池(200)时，开启终端水泵(600)，对整个修复池(200)进行反冲洗。
2.根据权利要求1所述的一种内置污水净化系统的农田排水沟，其特征在于：每个修复池(200)包括：池壁(210)、横向隔墙(220)、竖向隔墙(230)、曝气头(240)、底部进水口(250)、底部出水口(260)、上下连通口(270)和活性污泥添加口(280);
所述池壁(210)以排水沟外壁(100)作为每个修复池(200)的两个池壁(210)，另外两面池壁(210)由无砂混凝土浇筑制成长度与相对应农田宽度相同;
所述横向隔墙(220)由砖块切成，平行于池底，距离池底0.3m;在第四植物栽培区(237)处留有开口，成圆孔状，直径为0.1m，作为植物栽培区和活性污泥修复区的上下连通口(270);
所述竖向隔墙(230)共3块，根据距格栅拦截网(300)由近及远分别为第一竖向隔墙(231)，第二竖向隔墙(232)和第三竖向隔墙(233)，三面竖向隔墙(230)均由砖块切成，位于植物修复区，将植物修复区分隔成第一植物栽培区(234)、第二植物栽培区(235)、第三植物栽培区(236)和第四植物栽培区(237);
所述底部进水口(250)成圆孔状，直径为0.1m，位于活性污泥修复区底部左侧，通过连接管(500)与上一级修复池(200)活性污泥修复区连接;
所述底部出水口(260)成圆孔状，直径为0.1m，位于活性污泥修复区底部右侧，通过连接管(500)与下一级修复池(200)活性污泥修复区连接;
所述上下连通口(270)位于横向隔墙(220)上，成圆孔状，直径为0.1m;内置不锈钢筛网(272)，筛网孔径2.9mm，丝径0.71mm;不锈钢筛网(272)的作用是过滤植物修复区的污泥杂质，并且防止活性污泥修复区污泥进入植物修复区;上下连通口(270)上设置一直径为0.1m的圆形水泥盖(271)，水泥盖(271)上浇筑一把手，方便工作人员挪动水泥盖(271);
所述活性污泥添加管(280)上部为塑料倒梯台开口，增大添加口面积，下部为塑料圆管，通过上下连通口伸入活性污泥吸附区;通过活性污泥添加管(280)向活性污泥吸附区添加活性污泥。
3.根据权利要求1、2所述的一种内置污水净化系统的农田排水沟，其特征在于：所述横向隔墙(220)在第四植物栽培区(237)处留有开口，成圆孔状，作为植物栽培区和活性污泥修复区的上下连通口(270);上下连通口(270)内置不锈钢筛网(272);上下连通口(270)上设置一圆形水泥盖(271)，水泥盖(271)上浇筑一把手，方便工作人员挪动水泥盖。
4.根据权利要求1、2所述的一种内置污水净化系统的农田排水沟，其特征在于：所述竖向隔墙(230)共3块，每面竖向隔墙(230)平行于农田田垄方向安置，间隔相等、相互平行;第一竖向隔墙(231)，在距离农田远的一侧留有开口，第二竖向隔墙(232)在距离农田近的一侧留有开口，第三竖向隔墙(233)在距离农田远的一侧留有开口。
5.根据权利要求1、2所述的一种内置污水净化系统的农田排水沟，其特征在于：所述曝气头(240)设有若干个，均匀分布在活性污泥修复区底部。
说明书
一种内置污水净化系统的农田排水沟
技术领域
本发明涉及水环境治理和农田污水修复技术流域，尤其是一种内置污水净化系统的农田排水沟。
背景技术
农业自古以来就是国民经济的基础，为了实现我国经济腾飞及综合实力的提高。我国一直在探索农业发展道路，并在农业科技、经济和社会各个方面都取得了巨大成就。但由于污水灌溉、随意排放农田污水，对农田土壤和周边河域造成相当严重的环境污染。两岸的雨水径流、农田退水和其它一些污水排放导致污染物质在河水环境中的累积，使得河流的污染程度不断加重，水环境日渐恶化，人居环境质量也逐步下降。
水污染治理的方法主要有物理法、化学法和生态修复法，每种方法都有优点和长处，也存在不足和缺陷。
中国专利《一种用于农田污染土壤稳定化修复的系统》(申请号：CN201420553891.9)公开了一种用于农田污染土壤稳定化修复装置，用于原地对农田污染土壤进行修复，尚未出现专门针对农田排出污水进行治理的相关方法。
随着人们对生态环境的认识日益提高，农田水污染问题越来越受到关注，人们开始尊重并保护河流的自然风貌和生态功能，在保证洪水安全下泄的前提下，通过采用一些复合修复技术和方法恢复河流的自然特征和生物多样性，创造出大自然中富有情趣的水边空间，实现人与河流的和谐发展。因此对农田污水处理变得相当重要。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了克服和解决农田排出污水对周边河域的污染问题，本发明提供一种操作简单、投资较少的一种内置污水净化系统的农田排水沟，既能对一些体积较大的污染污染物进行拦截，也能净化从农田排出的污水，并且能养护美化排水沟，达到农田和排水沟的和谐统一。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的一种内置污水净化系统的农田排水沟包括：排水沟外壁、修复池、格栅拦截网、人行过道、连接管和终端水泵。
所述排水沟外壁沿农田排列方向由无砂混凝土浇筑制成，长度与农田总宽带相同，深度为1m。截面成倒梯形状。排水沟外壁低于农田围堰0.2m。
所述修复池共若干个，与每块农田一一对应。修复池分为植物修复区和活性污泥修复区上下两个部分。每个修复池包括：池壁、横向隔墙、竖向隔墙、曝气头、底部进水口、底部出水口、上下连通口和活性污泥添加管。
所述池壁，以排水沟外壁作为每个修复池的两个池壁，另外两面池壁由无砂混凝土浇筑制成长度与相对应农田宽度相同。
所述横向隔墙，由砖块切成，平行于池底，距离池底0.3m。在第四植物栽培区处留有开口，成圆孔状，直径为0.1m，作为植物栽培区和活性污泥修复区的上下连通口。
所述竖向隔墙，共3块，根据距格栅拦截网由近及远分别为第一竖向隔墙，第二竖向隔墙和第三竖向隔墙，三面竖向隔墙均由砖块切成，位于植物修复区，将植物修复区分隔成第一植物栽培区、第二植物栽培区、第三植物栽培区和第四植物栽培区。每面竖向隔墙平行于农田田垄方向安置，间隔相等、相互平行。第一竖向隔墙，在距离农田远的一侧留有开口，第二竖向隔墙在距离农田近的一侧留有开口，第三竖向隔墙在距离农田远的一侧留有开口。
所述曝气头，若干个，均匀分布在活性污泥修复区底部。
所述底部进水口，成圆孔状，直径为0.1m，位于活性污泥修复区底部左侧，通过连接管与上一级修复池活性污泥修复区连接。
所述底部出水口，成圆孔状，直径为0.1m，位于活性污泥修复区底部右侧，通过连接管与下一级修复池活性污泥修复区连接。
所述上下连通口，位于横向隔墙上，成圆孔状，直径为0.1m。内置不锈钢筛网，筛网孔径2.9mm，丝径0.71mm。上下连通口上设置一直径为0.1m的圆形水泥盖，水泥盖上浇筑一把手，方便工作人员挪动水泥盖。
所述活性污泥添加管，上部为塑料倒梯台开口，增大添加口面积，下部为塑料圆管，通过上下连通口伸入活性污泥吸附区。通过活性污泥添加管向活性污泥吸附区添加活性污泥。
所述格栅拦截网，由不锈钢材料制成，宽0.3m，高0.2m。横杆中心间距100mm;扁钢中心间距30mm;扁钢厚度为5mm;扁钢宽度为25mm。位于每块农田连接其对应的修复池的第一植物栽培区。
所述人行过道，选用木板或铁板架至排水沟上，横跨排水沟，与农田之间田垄相对应，方便系统的管理和行人行走。
所述连接管，为塑料圆管，直径为0.1m。位于修复池底部，连通相邻两级修复池底部活性污泥修复区。
所述终端水泵，临近河边，从河里抽水，对农田进行灌溉。在清洗修复池时，开启终端水泵，对整个修复池进行反冲洗。
本发明的有益效果是，来自农田的污水，经过各自格栅拦截网进入相对应的修复池中，在经过格栅拦截网时，将一些大块塑料、泥巴、石子拦截，实现初级过滤。经过初级过滤的污水进入修复池第一植物栽培区，由于第一竖向隔墙，第二竖向隔墙和第三竖向隔墙的阻隔，使污水依次经过第一植物栽培区、第二植物栽培区、第三植物栽培区和第四植物栽培区，使污水与植物接触更加充分。正常情况下，上下连通口处的水泥盖处于打开状态。经过植物修复区修复的污水通过上下连通口处的不锈钢筛网，过滤掉植物修复区的一些细小淤泥，进入活性污泥修复区，经过活性污泥修复区，污水中的氮、磷等物质被活性污泥吸附。曝气头曝气，可以维持空气有效的与水接触，保持水中一定的溶解氧浓度。在曝气区产生足够的搅拌混合作用，促使水的循环流动，实现活性污泥与废水的充分接触混合。维持混合液具有一定的运动速度，使活性污泥在混合液中始终保持悬浮状态。经过活性污泥吸附后的污水通过底部出水口，进入下一级修复池活性污泥修复区。若需对活性污泥修复区进行清洗，可关闭各个修复池中的水泥盖，打开终端水泵，对修复池反冲，从而达到清理活性污泥修复区的效果。
