中小流域饮用水源污染防控设施及方法技术

本发明专利技术提供一种中小流域饮用水源污染防控设施及方法，涉及水源地治理领域。中小流域饮用水源污染防控设施，中小流域包括农田和作为饮用水水源的河流，防控设施包括生态田埂、生态拦截沟渠、生态塘、生态屏障廊道和复合垂直流生态湿地。中小流域饮用水源污染防控方法，使用中小流域饮用水源污染防控设施进行。本申请提供的中小流域饮用水源污染防控设施和方法，通过物理、化学、微生物、植物的多重作用，有效的拦截和去除有机物、残留农药、氮、磷等污染物，使被处理水达到地表水环境质量标准中的III类水的标准。

【技术实现步骤摘要】
中小流域饮用水源污染防控设施及方法
本专利技术涉及水源地治理领域，尤其涉及一种中小流域饮用水源污染防控设施及方法。
技术介绍
水是生命的源泉，是生态环境系统中最活跃和最影响最广泛的因素，是社会经济发展、人类进步的重要物质和不可取代的重要资源。随着经济的发展和人民生活水平的提高，人民群众对生活质量的要求越来越高，但同时又由于经济发展和资源过度开发，导致了中小流域饮用水源和水资源枯竭问题，这些问题正日益威胁到人民的身体健康，尤其是在收入相对较低，基础建设相对薄弱的广大农村地区，情况更为严重。各种研究和统计资料表明，我国大部分乡村我国大部分村镇饮用水源没有相应的保护和污染防控措施，受到化肥、农药、畜禽养殖粪污、生活垃圾和塑料制品废弃物等污染，饮用水质恶化，严重影响村镇饮用水安全。中小流域饮用水源污染，主要是氮、磷、有机物和藻类。以前对于村镇饮用水安全的保障方面多以环境保护措施为主，如水源防护区的划分和水源保护区的标志的设置等，对于污染防控措施不足。有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种中小流域饮用水源污染防控设施及方法，以解决上述问题。为实现以上目的，本专利技术特采用以下技术方案：一种中小流域饮用水源污染防控设施，所述中小流域包括农田和作为饮用水水源的河流，所述防控设施包括生态田埂、生态拦截沟渠、生态塘、生态屏障廊道和复合垂直流生态湿地；所述生态田埂设置在所述农田周围，用于减少所述农田的地表径流；所述生态拦截沟渠设置在多块所述农田之间，用于排出所述农田的尾水和径流；所述生态塘和所述生态屏障廊道均与所述生态拦截沟渠的出口连通、用于去除水体污染物；所述生态屏障廊道和所述生态塘的出口均与所述生态湿地连通，所述生态湿地的出口与所述河流连通，所述生态湿地用于对来自所述生态屏障廊道和/或所述生态塘的水进行处理。采用生态田埂对农业生产过程中产生的水体污染进行拦截，然后通过生态拦截沟渠和生态塘对农田尾水和径流水进行进一步处理，再经过复合垂直流生态湿地的深度处理，排放至饮用水源河流中。优选地，所述生态田埂的高度为300-350mm；优选地，所述生态田埂的两侧设置有用于阻截氮、磷养分损失和控制残留农药向水体迁移的植物隔离带；优选地，所述植物隔离带的植物包括苜蓿、三叶草或大豆中的一种或多种。可选地，所述生态田埂的高度可以为300mm、310mm、320mm、330mm、340mm、350mm以及300-350mm之间的任一值。现有田埂一般只有200mm高，在此基础上再加高100～150mm，可以有效防止30～50mm降雨时所产生的地表径流，或在稻田施肥施肥初期减少灌水以降低地表水浑浊，从而可以减少大部分的农田地表径流，在田埂的两侧栽种苜蓿、三叶草或大豆等植物，以形成隔离带，在发生地表径流时可以有效阻截氮、磷养分损失和控制残留农药向水体迁移。优选地，所述生态拦截沟渠的底部设置有碎石垫层和生物膜构造层，所述生物膜构造层设置在所述碎石垫层的上方；所述生态拦截沟渠的两侧沟渠坡坡面设置有多孔植草砖；所述生态拦截沟渠的底部两侧种植浮水植物；水面以下的所述多孔植草砖内种植挺水植物，水面以上的所述多孔植草砖内种植植草；优选地，所述生态拦截沟渠呈梯形；优选地，所述碎石垫层中的碎石的粒径为32-64mm；优选地，所述碎石垫层的两侧设置有护脚，所述护脚为混凝土砌块；优选地，所述生物膜构造层包括石英砂，所述石英砂的粒径为0.6-1.2mm；优选地，所述浮水植物包括睡莲，所述挺水植物包括黄菖蒲，所述植草包括狗牙根；优选地，所述黄菖蒲的种植密度为4-6株/m2，所述狗牙根的种植密度为18-20株/m2；优选地，所述多孔植草砖的顶部设置有阻滑护肩，所述阻滑护肩为混凝土砌块；优选地，所述生态拦截沟渠的顶面两侧设置有绿化道，所述绿化道上种植桫椤。可选地，所述碎石垫层中的碎石的粒径可以为32mm、35mm、40mm、45mm、50mm、55mm、60mm、64mm以及32-64mm之间的任一值；所述石英砂的粒径可以为0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm、1.0mm、1.1mm、1.2mm以及0.6-1.2mm之间的任一值；所述黄菖蒲的种植密度可以为4株/m2、5株/m2、6株/m2，所述狗牙根的种植密度可以为18株/m2、19株/m2、20株/m2。生态拦截沟渠用于收集农田尾水/农田径流水、渗漏排水，一般位于农田田块之间。沟渠底的浮水植物以及两侧沟渠坡面种植的挺水植物，能够拦截农田尾水/农田径流水的污染物，也能够吸收其水中的氮、磷等养分，达到控制污染物向水体迁移和氮、磷养分再利用的目的。优选地，所述生态塘的底部设置素土夯土层，所述素土夯土层的两侧侧壁设置浆砌石基础，所述生态塘的塘壁采用直植生毯护坡；优选地，所述植生毯护坡的水下部分种植植坡生挺水植物，所述植坡生挺水植物包括千尾藻和/或芦竹；所述植生毯护坡的水上部分种植耐旱植物，所述耐旱植物包括佛家草和/或太阳花；优选地，所述生态塘的周围设置生态路，所述生态路的下部设置有生态袋，所述生态袋的上部设置乔木和绿篱；所述乔木包括桂树、柳树和玉兰树中的一种或多种，所述绿篱包括三叶草和/或牵牛花；优选地，所述生态塘的底部种植塘底沉水植物，所述塘底沉水植物包括黑藻和/或穗状狐尾藻；优选地，所述生态塘的水面布置有生态浮床和浮水植物，所述生态浮床和浮水植物占所述生态塘水面面积的8％-12％；所述生态浮床种植美人蕉和/或蕹菜；所述生态塘中养殖滤食性鱼类。生态塘是以挺水植物生境区→生态浮床及浮水植物生境区→塘底沉水植物为次序的多生境氧化塘系统，对氮、磷及有机物等进行有效去除。另外，对雨水起到调蓄和预处理作用。优选地，所述生态屏障廊道包括按照水体流向依次设置的挺水植物浅层氧化沟、跌水曝气氧化沟和廊道保护带；至少一条所述生态拦截沟渠的出口与所述挺水植物浅层氧化沟连通。更加优选地，所述挺水植物浅层氧化沟设置有沟底生物膜构造层，所述沟底生物膜构造层内种植有沟底挺水植物；优选地，所述沟底生物膜构造层的填料为硅藻土；优选地，所述硅藻土的粒径为0.95-1.35mm；优选地，所述沟底挺水植物包括梭角草，种植密度为50-75芽/m2；优选地，所述跌水曝气氧化沟与所述挺水植物浅层氧化沟之间设置有跌水坎和设置在所述跌水坎顶部的跌水板，所述跌水曝气氧化沟通过跌水曝气氧化沟出水管与所述复合垂直流生态湿地连通；优选地，所述廊道保护带内种植有再力花；优选地，所述廊道保护带的底部敷设鹅卵石，所述鹅卵石的粒径为4-8mm；优选地，所述廊道保护带与所述跌水曝气氧化沟之间设置有廊道保护带前壁，与所述廊道保护苇前壁相对的另一侧设置有廊道保护带后壁。可选地，所述生态浮床和浮水植物占所述生态塘水面面积的比例可以是8％、9％、10％、11％、12％以及8％-12％之间的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种中小流域饮用水源污染防控设施，所述中小流域包括农田和作为饮用水水源的河流，其特征在于，所述防控设施包括生态田埂、生态拦截沟渠、生态塘、生态屏障廊道和复合垂直流生态湿地；/n所述生态田埂设置在所述农田周围，用于减少所述农田的地表径流；所述生态拦截沟渠设置在多块所述农田之间，用于排出所述农田的尾水和径流；所述生态塘和所述生态屏障廊道均与所述生态拦截沟渠的出口连通、用于去除水体污染物；所述生态屏障廊道和所述生态塘的出口均与所述生态湿地连通，所述生态湿地的出口与所述河流连通，所述生态湿地用于对来自所述生态屏障廊道和/或所述生态塘的水进行处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种中小流域饮用水源污染防控设施，所述中小流域包括农田和作为饮用水水源的河流，其特征在于，所述防控设施包括生态田埂、生态拦截沟渠、生态塘、生态屏障廊道和复合垂直流生态湿地；
所述生态田埂设置在所述农田周围，用于减少所述农田的地表径流；所述生态拦截沟渠设置在多块所述农田之间，用于排出所述农田的尾水和径流；所述生态塘和所述生态屏障廊道均与所述生态拦截沟渠的出口连通、用于去除水体污染物；所述生态屏障廊道和所述生态塘的出口均与所述生态湿地连通，所述生态湿地的出口与所述河流连通，所述生态湿地用于对来自所述生态屏障廊道和/或所述生态塘的水进行处理。


2.根据权利要求1所述的中小流域饮用水源污染防控设施，其特征在于，所述生态田埂的高度为300-350mm；
优选地，所述生态田埂的两侧设置有用于阻截氮、磷养分损失和控制残留农药向水体迁移的植物隔离带；
优选地，所述植物隔离带的植物包括苜蓿、三叶草或大豆中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的中小流域饮用水源污染防控设施，其特征在于，所述生态拦截沟渠的底部设置有碎石垫层和生物膜构造层，所述生物膜构造层设置在所述碎石垫层的上方；所述生态拦截沟渠的两侧沟渠坡坡面设置有多孔植草砖；
所述生态拦截沟渠的底部两侧种植浮水植物；水面以下的所述多孔植草砖内种植挺水植物，水面以上的所述多孔植草砖内种植植草；
优选地，所述生态拦截沟渠呈梯形；
优选地，所述碎石垫层中的碎石的粒径为32-64mm；
优选地，所述碎石垫层的两侧设置有护脚，所述护脚为混凝土砌块；
优选地，所述生物膜构造层包括石英砂，所述石英砂的粒径为0.6-1.2mm；
优选地，所述浮水植物包括睡莲，所述挺水植物包括黄菖蒲，所述植草包括狗牙根；
优选地，所述黄菖蒲的种植密度为4-6株/m2，所述狗牙根的种植密度为18-20株/m2；
优选地，所述多孔植草砖的顶部设置有阻滑护肩，所述阻滑护肩为混凝土砌块；
优选地，所述生态拦截沟渠的顶面两侧设置有绿化道，所述绿化道上种植桫椤。


4.根据权利要求1所述的中小流域饮用水源污染防控设施，其特征在于，所述生态塘的底部设置素土夯土层，所述素土夯土层的两侧侧壁设置浆砌石基础，所述生态塘的塘壁采用直植生毯护坡；
优选地，所述植生毯护坡的水下部分种植植坡生挺水植物，所述植坡生挺水植物包括千尾藻和/或芦竹；所述植生毯护坡的水上部分种植耐旱植物，所述耐旱植物包括佛家草和/或太阳花；
优选地，所述生态塘的周围设置生态路，所述生态路的下部设置有生态袋，所述生态袋的上部设置乔木和绿篱；所述乔木包括桂树、柳树和玉兰树中的一种或多种，所述绿篱包括三叶草和/或牵牛花；
优选地，所述生态塘的底部种植塘底沉水植物，所述塘底沉水植物包括黑藻和/或穗状狐尾藻；
优选地，所述生态塘的水面布置有生态浮床和浮水植物，所述生态浮床和浮水植物占所述生态塘水面面积的8％-12％；所述生态浮床种植美人蕉和/或蕹菜；所述生态塘中养殖滤食性鱼类。


5.根据权利要求1所述的中小流域饮用水源污染防控设施，其特征在于，所述生态屏障廊道包括按照水体流向依次设置的挺水植物浅层氧化沟、跌水曝气氧化沟和廊道保护带；至少一条所述生态拦截沟渠的出口与所述挺水植物浅层氧化沟连通。


6.根据权利要求5所述的中小流域饮用水源污染防控设施，其特征在于，所述挺水植物浅层氧化沟设置有沟底生物膜构造层，所述沟底生物膜构造层内种植有沟底挺水植物；
优选地，所述沟底生物膜构造层的填料为硅藻土；
优选地，所述硅藻土的粒径为0.95-1.35mm；
优选地，所述沟底挺水植物包括梭角草，种植密度为50-75芽/m2；
优选地，所述跌水曝气氧化沟与所述挺水植物浅层氧化沟之间设置有跌水坎和设置在所述跌水坎顶部的跌水板，所述跌水曝气氧化沟通过跌水曝气氧化沟出水管与所述复合垂直流生态湿地连通；
优选地，所述廊道保护带内种植有再力花；
优选地，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志鑫，蓝家良，唐传祥，
申请(专利权)人：湖南艾布鲁环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43