一种中部水网地区面源污染的拦控系统及其构建方法技术方案

一种中部水网地区面源污染的拦控系统及其构建方法，其系统包括污水前端收集分流系统、污水中段拦截处理系统、污水末端处置回用系统和固形物无害资源化系统，所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统共同构成面源污水复合拦控湿地群落。其优点是：将水网地区面源污染分步分级进行拦截和控制，处理效果稳定并实现了污染物最终处置；利用各处理单元耦合构建起一个面源污染复合拦控湿地群落，形成一个高级水网生态圈，不仅具有较高的生态景观价值，还能够调蓄水源气候，维护生态平衡；系统结构简单，建设容易，投资低廉，对村湾破坏性小，集耕植生产、排水灌溉、保水固土的功能于一体，构建了一个复合的、多元的、高端的村落生态生产体系。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，其系统包括污水前端收集分流系统、污水中段拦截处理系统、污水末端处置回用系统和固形物无害资源化系统，所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统共同构成面源污水复合拦控湿地群落。其优点是：将水网地区面源污染分步分级进行拦截和控制，处理效果稳定并实现了污染物最终处置；利用各处理单元耦合构建起一个面源污染复合拦控湿地群落，形成一个高级水网生态圈，不仅具有较高的生态景观价值，还能够调蓄水源气候，维护生态平衡；系统结构简单，建设容易，投资低廉，对村湾破坏性小，集耕植生产、排水灌溉、保水固土的功能于一体，构建了一个复合的、多元的、高端的村落生态生产体系。【专利说明】
本专利技术涉及村镇污染综合控制和水土工程
，具体的说是。
技术介绍
面源污水污染是指农村生活和农业生产活动中，溶解的或固体的污染物从非特定的地域，在降水和径流冲刷作用下，通过农田地表径流、农田排水和地下渗漏，使大量污染物进入受纳水体所引起的污染。近年来，随着我国点源污染控制的不断深化和完善，农村地区面源污染，尤其是面源污水造成的环境污染逐渐成为环境学界关注的重点。我国中部水网地区包括湖北、河南、安徽等省区的大部区域，具有典型的低矮丘陵-水网平原地质特征。该地区漕运发达、耕地密布、地势复杂、易于发生洪涝灾害，因此治理该地区面源污染十分复杂，不仅需要对该地区空间布局、区域面积、功能定位、农耕灌溉、安全保障和环境目标、景观建设和文化保护等进行协调和安排，提出中部水网地区面源污染控制的整体解决方案，还必须综合考虑人口密度、群众素质、经济发展水平、下垫面条件、土地资源、水资源和当前环境污染状况等因素。具体来说，中部水网区村镇面源污染着重分为污水污染、固体垃圾污染和人畜粪便污染。(I)污水污染包括农村生活和农业生产活动中直接产生的污水和受其污染的雨水，是水体的主要污染源之一，包括洗涤污水、养殖废水、农田尾水等。目前中部水网地区污水收集方式包括暗管、草沟、硬化沟渠等；面源污水处理工艺则包括生态塘、人工湿地、土地渗滤、生态滴滤和生态沟渠等；其中生态塘和生态沟渠造价低廉、处理效果良好、还兼具水利和生态景观价值，但处理效果不佳，且受到环境条件的严格制约；而人工湿地和土地渗滤技术处理能力较强，氮磷拦截效果出色且造价相对低廉。(2)固体垃圾污染包括生活垃圾和农业生产垃圾，后者又包括生物质垃圾(秸杆、禽畜废料)和不易降解垃圾，目前水网地区垃圾未实现有效收集控制，主要以就地丢弃堆放为主，容易通过雨水、淋溶进入地表、地下水，如果就地焚烧又会产生严重的空气污染。(3)人畜粪便污染近年来通过化粪池和新农村建设有了明显改善，但是化粪池无法做到粪便的最终无害化处理，也无法有效实现生物质循环回用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种耦合农田耕植、排水灌溉、农事生产、保水固土、调蓄气候功能于一体的中部水网地区面源污染的拦控系统及其构建方法。一种中部水网地区面源污染的拦控系统，包括污水前端收集分流系统、污水中段拦截处理系统、污水末端处置回用系统和固形物无害资源化系统，所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统共同构成面源污水复合拦控湿地群落；所述污水前端收集分流系统，包括拦截支渠系统，在不同拦截支渠的交汇点处构筑有雨污分流井； 所述污水中段拦截处理系统，包括生态干渠、厌氧水解预处理池、由土地渗滤和人工湿地组成的土地-湿地深度处理系统依次相连通，所述生态干渠、土地-湿地深度处理系统以及村落范围内的防洪灌溉渠的沿岸均设置植物缓冲篱，所述生态干渠、厌氧水解预处理池、土地-湿地深度处理系统分别和溢流跌水坝相连通； 所述污水末端处置回用系统，包括回用分流堰、废弃-回用水储存塘渠网和滨岸生态边坡，所述回用分流堰的出水口分别和废弃-回用水储存塘渠网、滨岸生态边坡相连；所述固形物无害资源化系统，包括村落垃圾收集系统、化粪池和高温堆肥釜及垃圾清理配套设施。所述拦截支渠系统包括村落支渠网络和农田支渠网络，利用现有村落门前屋后的沟渠系统和农田菜地排灌沟渠，将土沟、草沟、暗管、涵洞、硬化沟渠连接成树状的拦截支渠系统，利用自然落差将洗涤用水、禽畜养殖废水、含化肥农田尾水和雨水引向地势较低的污水中段拦截处理系统的生态干渠。所述生态干渠为按照地势分为多段水平的沟渠阶梯式单元，每个单元内错杂布设内填钢渣的氮磷拦截箱。所述废弃-回用水储存塘渠网，为村落中的废置塘渠和待修复污染塘渠改造而成，利用原有沟渠和水道将其连接成网并整体接入污水中段拦截处理系统。所述滨岸生态边坡，包括多级碎石格笼，滨岸生态边坡表面还种植有边坡植物。所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统同防洪灌溉渠一同构成水网地区面源污水复合拦控湿地群落，即污水中段拦截处理系统的生态干渠、土地-湿地深度处理系统和污水末端处置回用系统的废弃-回用水储存塘渠网、防洪灌溉渠以及村落中其他水体共同构成连片的面源污水复合拦控湿地群落。一种中部水网地区面源污染的拦控系统的构建方法，包含如下步骤: (1)对村落现有沟渠塘池进行清整和疏通，在保留现有设施的基础上建设拦截支渠并将雨污分流井与防洪灌溉渠联通，构成前端收集分流系统； (2)挑选村湾的低洼空地建设中段拦截处理系统，依次建设生态干渠、厌氧水解池和土地-湿地处理系统； (3)在村湾污水汇流点修筑回用分流堰，并将村湾范围内现有塘渠进行连接和清整，与回用分流堰、农田菜地联通，沿受纳水体沿岸建设生态边坡，并将其分别与防洪灌溉渠、农田菜地、回用分流堰连接形成末端处置回用系统； (4)将以上前端收集分流系统、中段拦截处理系统和末端处置回用系统的污水处理单元进行连接、强化并设置植物缓冲篱，经过一段时间的培植使中段拦截处理系统与末端处置回用系统和防洪灌溉渠、农田菜地共同构成复合拦控湿地群落； (5)对村湾现有垃圾进行彻底清理，改造并新建化粪池和高温堆肥釜，设置垃圾堆肥-回田-转运-清理机制，建立固形物无害资源化系统。本专利技术中部水网地区面源污染的拦控系统及其构建方法的优点是: 1、将水网地区面源污染分步分级进行拦截和控制，使处理系统成网连片，处理效果稳定，实现了污染物最终处置，各参数均可达到排放要求； 2、本专利技术在充分利用村落与现有硬件设施基础上改进而成，结构简单，建设容易，投资低廉，对村湾破坏性小； 3、本专利技术运行稳定，无需外部能源供给，故障率低，无需看护，同时通过禽畜养殖、垃圾堆肥、植物收割形成生态利润反哺农桑； 4、本专利技术充分耦合农田耕植、排水灌溉、农事生产、保水固土、调蓄气候的功能于一体，构建了一个耦合的、多元的、高端的村落生态生产体系； 5、本专利技术首次引入污水处理的湿地群落概念，利用各处理单元构建起一个面源污染复合拦控湿地群落，形成了一个高级水网生态圈，不仅具有较高的生态景观价值，还能够调蓄水源气候，维护生态平衡。【专利附图】【附图说明】图1为中部水网地区面源污染的拦控系统的整体结构示意框图； 图2为中部水网地区面源污染的拦控系统的平面俯视图； 图3为雨污分流井的结构示意图； 图4为溢流跌水坝的结构示意图； 图5为植物缓冲篱的截面结构示意图。图中，I为村落与禽畜笼舍、2为拦截支渠、3为雨污分流井、4为生态干渠、5为土地-湿地深度处理系统、6为植物缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中部水网地区面源污染的拦控系统，其特征在于：包括污水前端收集分流系统、污水中段拦截处理系统、污水末端处置回用系统和固形物无害资源化系统，所述污水中段拦截处理系统和污水末端处置回用系统共同构成面源污水复合拦控湿地群落；所述污水前端收集分流系统，包括拦截支渠系统，在不同拦截支渠的交汇点处构筑有雨污分流井；所述雨污分流井包括井体、喉管和溢流堰，通过喉管的流量限制和溢流堰的引流作用实现初期暴雨的有效分离；所述污水中段拦截处理系统，包括生态干渠、厌氧水解预处理池、由土地渗滤和人工湿地组成的土地?湿地深度处理系统依次相连通，所述生态干渠、土地?湿地深度处理系统以及村落范围内的防洪灌溉渠的沿岸均设置植物缓冲篱，所述生态干渠、厌氧水解预处理池、土地?湿地深度处理系统分别和溢流跌水坝相连通；所述污水末端处置回用系统，包括回用分流堰、废弃?回用水储存塘渠网和滨岸生态边坡，所述回用分流堰的出水口分别和废弃?回用水储存塘渠网、滨岸生态边坡相连；所述固形物无害资源化系统，包括村落垃圾收集系统、化粪池和高温堆肥釜及垃圾清理配套设施。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡将军，余芃飞，霍子平，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：