本发明专利技术属于农业面源污染控制技术领域且公开了一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统，包括上层断面以及设置在上层断面底部的下层断面，所述下层断面由陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池组构成，所述陷阱的前池壁顶端设有进水管以及安装在进水管上的球阀，所述沉淀池的后池壁顶端设有排水管，所述上层断面即为原有沟渠。平时沟渠里的排水从处理系统的下层断面依次通过陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池而得到净化，且所蓄积的废水可重新用于农业灌溉，暴雨时沟渠洪水可直接从系统上层断面通过，不影响沟渠排水功能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种双层沟渠处理系统，具体涉及一种削减农田排水污染物的双层沟 渠处理系统，属于农业面源污染控制
技术介绍
近年来，随着人类活动的增强，水污染和水体富营养化问题日益突出。作为水体污 染最主要来源的农业面源污染已成为水环境污染治理、尤其是湖泊污染治理的重要焦点。 农田排水沟渠系统作为农田面源排放和下游受纳水体的过渡带，同时具有排水和污染物消 减双重功能，日渐成为各级水环境保护工作者关注的热点之一。 目前，农田排水沟渠系统控制面源污染研究的一个重要方向是生态沟渠构建和应 用，其构建内容主要包括工程和植物两个部分。工程部分主要采用拦截坝或不同的护坡技 术如生态混凝土、生态砖、护坡网等增加沟渠的粗糙度和阻力，从而降低流速，拦截泥沙，增 加沟渠水利停留时间；同时增加水体与沟坡和沟底的接触面积，促进污染物的吸附和降解。 植物部分主要通过不同植物的比较筛选和优化配置，提高植物对沟渠水体的吸收和拦截速 率。 尽管大量研究证实，相比自然排水沟渠，生态沟渠对农田排水中的污染物有更好 的去除能力，但现有生态沟渠仍存在以下一些问题。①生态沟渠内的水体大多流动较快，导 致水力停留时间短，污染物去除效率低。如果沟渠内设置过多或过高的拦截坝，又影响沟渠 的排水功能;②生态沟渠中的植物需要定期收割，若不及时收割，一方面生长的植物容易堵 塞沟渠，影响沟渠排水;另一方面植物腐烂分解时体内的碳氮磷等元素又会重新释放出来， 造成二次污染。植物的收割无形中增加了运行和管理成本，而且大量收获的生物质也是一 种固体废弃物，如果不能及时处理，也能引起严重的环境问题;③研究表明，农田废水硝酸 盐氮超标最为严重，硝酸盐氮的有效消减是实现农田废水处理的关键。目前，硝酸盐氮的去 除主要靠微生物的反硝化作用，然而沟渠排水流动性强，其溶解氧(D0)相对较高，不利于微 生物反硝化作用，导致氮的去除效果普遍偏低;④现有生态沟渠主要关注农业废水的污染 物去除效率，对废水的蓄积及循环利用考虑较少，殊不知，农业废水也是重要的水资源，如 果能合理的收集、处理和回收利用，将大大减少灌溉用水的需求量和农业废水的产生量。 以上问题表明我国农田区域急需开发一种不影响沟渠正常排水，却能提高沟渠内 废水蓄积量，废水停留时间，微生物膜表面积及微生物反硝化效率的新型沟渠。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题克服现有的缺陷，提供一种削减农田排水污染物的双层 沟渠处理系统，平时沟渠里的排水从处理系统的下层断面依次通过陷阱、过滤墙、暗沟和沉 淀池而得到净化，且所蓄积的废水可重新用于农业灌溉。暴雨时沟渠洪水可直接从系统上 层断面通过，不影响沟渠排水功能，可以有效解决
技术介绍
中的问题。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案： 本专利技术提供一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统，包括上层断面以及设 置在上层断面底部的下层断面，所述下层断面由陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池组构成，所述 陷阱的前池壁顶端设有进水管以及安装在进水管上的球阀，所述沉淀池的后池壁顶端设有 排水管，所述上层断面即为原有沟渠。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述处理系统建造于农田排水沟渠内。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述上层断面和下层断面之间由隔板隔开并且 隔板能承受一定的压力，所述隔板间隙做密封处理以杜绝上层断面与下层断面之间水气交 换。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述下层断面由陷阱、过滤墙、暗沟和沉淀池依 次串联而成。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述上层断面的宽度与原有沟渠相同，所述下 层断面中陷阱、过滤墙、暗沟、沉淀池、进水管和排水管的具体尺寸根据原有沟渠的实际大 小和水量设定。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述陷阱内填充有机废弃物填料，所述有机废 弃物填料可以是由玉米秸杆、花卉秸杆、麦杆、菜叶、木肩等中的一种或几种任意组合而成 并且所述有机废弃物填料需定期更换。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述过滤墙是由陶粒、沸石、炉渣等中的一种或 几种任意组合而成的填料墙并且所述过滤墙需定期更换以防堵塞。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述暗沟内悬挂有易于形成微生物膜的生物填 料。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述生物填料是条状生物填料，由球体和/或盘 体串联组成并且所述条状生物填料成排均匀的垂直悬挂于暗沟中。 作为本专利技术的一种优选技术方案，所述沉淀池内可放置潜水栗用于抽取下层断面 蓄积的废水进行农业灌溉，所述沉淀池内的底泥需定期清理。 本专利技术所达到的有益效果是：一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统，具 有以下效果： 1、本专利技术所述方法拦截和蓄积了大量沟渠排水，提高了沟渠排水的水力停留时 间，蓄积的沟渠排水重新用于农业灌溉，实现了水资源的循环利用； 2、本专利技术所述方法能大幅度削减农田沟渠排水中的污染物，其中SS、C0D、硝酸盐 氮、TN、TP 的平均去除率分别达到30.94%、23· 72%、15.14%、13.90%和11.31 %; 3、本专利技术所述沟渠排水处理方法不影响沟渠排水、不占用任何耕地，运行管理简 单，并且不受季节限制，容易推广应用。【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实 施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。 在附图中：图1是本专利技术实施例所述的一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统俯视 图；图2是本专利技术实施例所述的一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统侧视 图；图3是本专利技术实施例所述的一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统运行期 间双层沟渠处理系统不同位点D0浓度；图4是本专利技术实施例所述的一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统运行期 间各水质指标的平均去除率； 图中标号：1、进水管；2、排水管;3、沟底;4、沟壁;5、陷阱;6、过滤墙;7、暗沟;8、沉 淀池;9、球阀；10、生物填料；11、池壁；12、上层断面；13、下层断面;L1、陷阱长度;L2、过滤墙 宽度;L3、暗沟长度;L4、沉淀池长度;H1、陷阱和沉淀池深度;H2、暗沟深度;W1、处理系统宽 度。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 实施例:请参阅图1-4,本专利技术一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统，包 括上层断面12以及设置在上层断面12底部的下层断面13,所述下层断面13由陷阱5、过滤墙 6、暗沟7和沉淀池8组构成，所述陷阱5的前池壁顶端设有进水管1以及安装在进水管1上的 球阀9,所述沉淀池8的后池壁顶端设有排水管2,所述上层断面12即为原有沟渠，所述陷阱5 里填充干的玉米秸杆，所述过滤墙6填充陶粒:煤渣（1:1)，所述暗沟7内成排均匀的垂直悬 挂软性组合填料，共450条。 本实施例处理系统的具体尺寸为宽度W1 = 0.4m;长度LI = 1.0m，L2 = 0.3m，L3 = 14.7111儿4=1.〇111;高度!11=0.9111，高度!12 = 0.4111;系统总长17111，沟底3坡降0.29%，废水滞留 总量约3m3。本实施例处理系统建当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种削减农田排水污染物的双层沟渠处理系统，其特征在于：包括上层断面(12)以及设置在上层断面(12)底部的下层断面(13)，所述下层断面(13)由陷阱(5)、过滤墙(6)、暗沟(7)和沉淀池(8)组构成，所述陷阱(5)的前池壁顶端设有进水管(1)以及安装在进水管(1)上的球阀(9)，所述沉淀池(8)的后池壁顶端设有排水管(2)，所述上层断面(12)即为原有沟渠。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵永贵，段昌群，和树庄，刘嫦娥，付登高，
申请(专利权)人：云南大学，
类型：发明
国别省市：云南;53
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