一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽、防堵塞填料净化槽、植物

【技术实现步骤摘要】
一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构


[0001]本技术涉及生态护岸领域，特别是涉及一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，尤其适用于农村及乡镇河流水体磷污染较严重的河道。

技术介绍

[0002]面源污染是造成湖泊水体恶化的主要因素之一，其中农业面源磷污染的影响范围最广，对水体危害最严重，农业面源磷污染的排放量远大于工业或城镇生活污水等点源类磷污染的排放量。磷是引起水体富营养化的重要因子，而水体中营养盐的富集又与农业活动密切相关，农田耕种和畜禽养殖过程中的磷流失是当前农业面源磷污染治理中存在的主要问题。
[0003]生态护岸是防止面源污染进入河湖的最后一道防线，生态护岸可通过生态拦截的方式对磷污染排放进行过程阻断。以往的生态型护岸多以污染物的综合防治为主，缺乏对污染物的针对性拦截，对于农村地区的面源磷污染拦截效果有限，且常规的生态型护岸常使用多种填料基质来净化面源污染，但却忽视了填料的易堵塞性，长期使用，填料系统容易被堵塞而失去净化功效。如公开号为CN105645592A的技术专利一种净化面源污染物的生态护岸，该专利仅仅使用沸石和卵石作为吸附填料层，简单填料的吸附作用不能很好地去除污染物，且40～60cm厚的填料层长期运行容易堵塞，使护岸失去生态净化功能。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对上述问题，提出一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，在综合净化面源污染的同时加强对磷污染的拦截净化护岸体系，同时对该体系设置填料基质防堵塞结构，在加强护岸除磷效果的同时保证其运行的长期性。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽、防堵塞填料净化槽、植物
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微生物控氧耦合净化槽、生态鱼巢及石笼防冲刷结构，所述生态缓冲槽包括自上而下依次设置的滞水层、耐水湿植被层、第一种植土壤层、粗砂层、砾石层，所述生态缓冲槽上部设有溢流孔，所述溢流孔通过出水管溢流至所述防堵塞填料净化槽内，所述防堵塞填料净化槽包括竖直设置在槽内中心的中心出水筒、填充在槽内的强化型除磷填料层、设置在所述中心出水筒上的溢流板、设置在所述溢流板上的半球形格栅及铺设在所述强化型除磷填料层上的截污网，所述植物
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微生物控氧耦合净化槽包括外槽、活动设置在所述外槽内的内槽、连接外槽内底部与内槽外底部的光敏液压杆、铺设在所述内槽内的第二种植土壤层以及种植在所述第二种植土壤层内的植物
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微生物耦合体；当外部光线强度变化时，所述内槽随光敏液压杆的伸缩在外槽内进行竖向运动。
[0006]优选地，所述生态缓冲槽上表面为下凹式结构，所述下凹式结构上表面与溢流孔下方的空间所形成的空间构成所述滞水层。
[0007]优选地，所述第一种植土壤层由砂、壤质土壤混合而成，为下凹型结构，中部土壤
厚度为15～25cm，两侧土壤厚度为20～30cm；所述粗砂层由粒径小于5mm的砂构成，厚度为20～30cm；所述砾石层由粒径范围5～20mm的砾石构成，厚度为40～50cm。
[0008]优选地，所述生态缓冲槽的槽体为砖砌、无砂混凝土、玻璃钢或碳钢材质；所述溢流孔设置在远离岸坡顶部的一侧的所述槽体上方距离种植土壤5cm处，直径为3cm；所述槽体下方距离底部10cm处开有与防堵塞填料净化槽相连通且直径为3cm的第一排水孔；所述防堵塞填料净化槽在远离生态缓冲槽一侧的槽壁下方距离底部10cm处开有与植物
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微生物控氧耦合净化槽相连通且直径为3cm的第二排水孔；所述植物
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微生物控氧耦合净化槽在远离防堵塞填料净化槽的外槽下方距离底部10cm处开有与生态鱼巢相连通且直径为3cm的第三排水孔。
[0009]优选地，所述出水管呈直角状垂直于所述防堵塞填料净化槽中心，所述半球形格栅位于出水管正下方，所述半球形格栅直径5cm。
[0010]优选地，所述强化型除磷填料层的厚度为60～80cm，由火山石、钢渣、沸石、牡蛎壳以质量比为(2～3)：(1～2)：(3～4)：(1～2) 混合铺设而成，所述火山石粒径在6～10mm，所述钢渣粒径为6～10mm，所述沸石粒径在6～10mm；所述牡蛎壳经球磨后使用，粒径为6～10mm。
[0011]优选地，所述外槽为固定式矩形槽体结构，由无砂混凝土浇筑而成，壁厚2cm；所述内槽的高度为20cm；所述光敏液压杆由设置在河岸上的太阳能电池板及光控电路系统控制伸缩。所述太阳能电池板与光控电路系统之间设有一号导线，所述光控电路系统与液压杆之间设有二号导线，埋于河岸坡内。所述植物
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微生物耦合体由挺水植物、沉水植物在植物幼苗期同高效聚磷菌类中空球体整体用尼龙网包裹缠绕制成，所述高效聚磷菌类中空球体由高效聚磷菌为优势菌群的颗粒污泥包裹在类中空球体中制成；所述颗粒污泥由来自污水处理厂的成熟活性污泥经SBR反应器颗粒化培养后制成，培养至粒径2～2.4mm；所述类中空球体为干化污泥烧制而成的表面带孔隙的蜂巢状结构，所述类中空球体壁厚为2～3mm、粒径为16～18mm。
[0012]优选地，所述类中空球体的制备方法包括：
[0013](a)磨粉均化，取含水率在20～30％的干化污泥、磁性菱铁矿及膨润土，烘干至恒重后用球磨仪制成细小粉末，分别用100目筛筛分备用；
[0014](b)混合造粒，称取质量百分含量为50～70％的干化污泥、质量百分含量为10～15％的磁性菱铁矿及质量百分含量为10～30％的膨润土，均匀混合，加入质量分数为75％乙醇作溶剂、质量分数为0.55％全氟磺酸树脂溶液作粘合剂、40mmol/L十六烷基三甲基溴化铵CTAB 作造孔剂，其中，溶剂、粘合剂、造孔剂的体积比为(6～8):(1～2): (0.5～1)，以铸模的方法将原料团成壁厚2～3mm、粒径10～12mm 的半蜂巢状生坯料；
[0015](c)生料干燥，通过称取一定质量铸成中空半蜂巢状的生料球，放入电热鼓风干燥箱，在105℃下进行干燥6小时并密封保存备用；
[0016](d)生料烧结，对半蜂巢状坯料进行梯度升温煅烧，达到设定的烧结温度850℃后维持6h，之后停火降温；
[0017](e)熟料冷却，结束加热后，在炉中降温直至500℃左右时，将烧结后的蜂巢体胚料取出冷却至室温。
[0018]优选地，所述颗粒污泥的制备步骤包括：
[0019]采用SBR反应器进行颗粒污泥的培养，SBR反应器的运行采用时间程序控制器进行自动控制，反应器在室温条件下运行；接种污泥取自污水处理厂的成熟活性污泥，平均粒径为75μm，污泥的SVI为 35～70mL/g，在污泥中分离出两株除磷率在90％以上的菌株短芽孢杆菌 Brevibacillus sp.及假单胞菌Pseudomonas sp.，将两株菌株纯培养后按约1:1的数量比例混合制成高效聚磷菌菌剂；
[0020]在颗粒污泥培养初期向反应器中添加高效聚磷菌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，其特征在于：包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽(1)、防堵塞填料净化槽(2)、植物
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微生物控氧耦合净化槽(3)、生态鱼巢(4)及石笼防冲刷结构(5)，所述生态缓冲槽(1)包括自上而下依次设置的耐水湿植被层(6)、滞水层(7)、第一种植土壤层(8)、粗砂层(9)、砾石层(11)，所述生态缓冲槽(1)上部设有溢流孔(13)，出水管(14)由所述溢流孔(13)伸出至所述防堵塞填料净化槽(2)内，所述防堵塞填料净化槽(2)包括竖直设置在槽内中心的中心出水筒(19)、填充在槽内的强化型除磷填料层(18)、设置在所述中心出水筒(19)上的溢流板(16)、设置在所述溢流板(16)上的半球形格栅(15)及铺设在所述强化型除磷填料层(18)上的截污网(17)，所述植物
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微生物控氧耦合净化槽(3)包括外槽(23)、活动设置在所述外槽(23)内的内槽(22)、连接外槽(23)内底部与内槽(22)外底部的光敏液压杆(25)、铺设在所述内槽(22)内的第二种植土壤层(24)以及种植在所述第二种植土壤层(24)内的植物
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微生物耦合体(21)；当外部光线强度变化时，所述内槽(22)随光敏液压杆(25)的伸缩在外槽(23)内进行竖向运动。2.根据权利要求1所述的复合型生态护岸结构，其特征在于：所述生态缓冲槽(1)上表面为下凹式结构，所述下凹式结构上表面与溢流孔(13)下方的空间所形成的空间构成所述滞水层(7)。3.根据权利要求1所述的复合型生态护岸结构，其特征在于：所述第一种植土壤层(8)由砂、壤质土壤混合而成，为下凹型结构，中部土壤厚度为15～25cm，两侧土壤厚度为20～30cm；所述粗砂层(9)由粒径小于5mm的砂构成，厚度为20～30cm；所述砾石层(11)由粒径范围5～20mm的砾石构成，厚度为40～50cm。4.根据权利要求1所述的复合型生态护岸结构，其特征在于：所述生态缓冲槽(1)的槽体(10)为砖砌、无砂混凝土...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晴，樊蓓莉，张衢，毛韦达，
申请(专利权)人：北京东方利禾景观设计有限公司，
类型：新型
国别省市：