可再生填料-植物組合式溝渠-護坡氮磷生態(tài)攔截系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水體凈化系統(tǒng)，更具體的說，是涉及一種可再生填料-植物組合式溝渠-護坡氮磷生態(tài)攔截系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國化肥使用量居世界首位，但化肥的利用率很低，化肥的過量使用及施肥結(jié)構(gòu)的不合理導(dǎo)致肥料在降雨和灌溉后大量流失，含大量氮磷養(yǎng)分的徑流直接排入河道或湖泊，形成了對水體富營養(yǎng)化的嚴(yán)重威脅。研究表明，太湖水富營養(yǎng)化問題與農(nóng)業(yè)面源污染有著直接關(guān)系。農(nóng)業(yè)面源污染已成為我國水體污染的主要污染源之一，控制面源污染已經(jīng)到了刻不容緩的地步。
[0003]國內(nèi)關(guān)于面源污染的研究由20世紀(jì)80年代開始，如武漢市東湖流域山地和農(nóng)田區(qū)域氮磷流失、江蘇太湖農(nóng)業(yè)非點源污染及其控制對策研究等。目前，我國常見的面源污染控制工程，主要包括植物緩沖帶、人工濕地系統(tǒng)、多水塘系統(tǒng)，生態(tài)溝渠系統(tǒng)等，利用植被對土壤養(yǎng)分的吸收截留能力，實現(xiàn)對面源污染物的截留和過濾。工程建設(shè)過程中，與周圍的景觀緊密結(jié)合，不僅有效地削減農(nóng)村面源污染負(fù)荷，也可在一定程度上改善農(nóng)村環(huán)境景觀。
[0004]生態(tài)溝渠對農(nóng)業(yè)面源污染物具有較好的凈化作用，是適合我國國情和地域特色的有效控制農(nóng)業(yè)面源污染的技術(shù)手段。我國農(nóng)田溝渠眾多且較為統(tǒng)一，如果利用現(xiàn)有農(nóng)田溝渠建成具有攔截功能的溝渠濕地，將能減少農(nóng)田流失N、P進入水體的風(fēng)險。但是當(dāng)暴雨發(fā)生時，溝渠排水量大，水力停留時間短，生態(tài)溝渠對氮磷的吸收攔截效果就會大幅度下降，導(dǎo)致大量高濃度農(nóng)田排水直接進入河道或進入后續(xù)的水處理單元，造成河道或者后續(xù)水處理單元的污染物負(fù)荷大幅度提高。如何保證在暴雨徑流進入河道之前降低氮磷污染物的濃度，成為目前需要迫切解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種集污水輸送、攔截及凈化于一體的可再生填料-植物組合式溝渠-護坡氮磷生態(tài)攔截系統(tǒng)，該系統(tǒng)充分利用農(nóng)田、現(xiàn)有溝渠及河道護岸，解決了生態(tài)工程占用耕地多的問題，具有處理效能高、應(yīng)用范圍廣、景觀效果好等特點。
[0006]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0007]本發(fā)明的可再生填料-植物組合式溝渠-護坡氮磷生態(tài)攔截系統(tǒng)，包括截面為梯形的溝渠，所述溝渠設(shè)置于農(nóng)田和河道之間，所述溝渠鄰接河道一側(cè)的渠壁連接有生態(tài)護坡；所述溝渠的渠壁內(nèi)側(cè)均鋪設(shè)有溝渠三維植物網(wǎng)，所述溝渠三維植物網(wǎng)上鋪設(shè)有中空的混凝土防滲砌塊，所述溝渠渠壁鋪設(shè)的混凝土防滲砌塊的中空部位填充有填料并種植有護坡植物;所述溝渠底部由下至上鋪設(shè)有中空的混凝土防滲砌塊和溝渠填料層，所述溝渠底部鋪設(shè)的混凝土防滲砌塊的中空部位填充有填料并種植有水生植物;所述生態(tài)護坡包括河道護岸，所述河道護岸上鋪設(shè)有護坡填料層，所述護坡填料層上鋪設(shè)有與溝渠三維植物網(wǎng)相連接的護坡三維植物網(wǎng)，所述護坡三維植物網(wǎng)上種植有護坡植物。
[0008]所述溝渠鄰近農(nóng)田一側(cè)的渠壁上端設(shè)置有溝渠廊道壓頂。
[0009]所述溝渠鄰接河道一側(cè)的渠壁高度低于鄰接農(nóng)田一側(cè)的渠壁高度，所述溝渠鄰接河道一側(cè)的渠壁上端等間距的設(shè)置有凸臺。
[0010]所述混凝土防滲砌塊由空心六邊形護坡磚構(gòu)成，所述混凝土防滲砌塊的兩個側(cè)面分別設(shè)置有用于各個混凝土防滲砌塊彼此間連接的凸塊和凹槽。
[0011 ]所述溝渠填料層和護坡填料層均由碎石或卵石構(gòu)成。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案所帶來的有益效果是:
[0013](1)本發(fā)明不占用耕地，溝渠設(shè)置于農(nóng)田和河道之間，根據(jù)現(xiàn)有溝渠和河道邊坡改造建成，工程造價低、操作簡易，適于大面積推廣應(yīng)用；
[0014](2)本發(fā)明中，混凝土防滲砌塊通過凸塊和凹槽的聯(lián)結(jié)緊密排列于溝渠周壁和底部，有效防止?jié)B漏，中空部位種植護坡植物或水生植物，密集的植物莖葉和根系可以有效過濾、截留農(nóng)田徑流中的懸浮物，并吸收攔截下來的氮磷等營養(yǎng)物；
[0015](3)本發(fā)明中，溝渠底部的混凝土防滲砌塊中種植的水生植物選用挺水植物和沉水植物，可將空氣中的氧轉(zhuǎn)運到根部，再經(jīng)過植物根部的擴散，在植物根須周圍環(huán)境中依次出現(xiàn)好氧區(qū)、兼氧區(qū)和厭氧區(qū)，有利于硝化、反硝化反應(yīng)和微生物對磷的過量積累作用，達到除氮、磷等污染物的效果；
[0016](4)本發(fā)明中，溝渠底部鋪設(shè)有溝渠填料層，河道護岸上鋪設(shè)有護坡填料層，所述溝渠填料層和護坡填料層均由卵石或碎石等填料構(gòu)成，利于生物膜的形成與生長，構(gòu)成植物-微生物系統(tǒng)，提高了凈水能力；
[0017](5)本發(fā)明中，溝渠填料層中填料所吸附的氮磷在植物的吸收以及細菌的作用下逐漸減少，填料所處環(huán)境干濕變化，有氧厭氧交替進行，有利于填料中有機物等污染物被分解吸收，從而達到填料再生的效果，無需更換填料；
[0018](6)本發(fā)明中，生態(tài)護坡上鋪設(shè)護坡填料層和護坡三維植物網(wǎng)，護坡三維植物網(wǎng)上種植有護坡植物，并且護坡三維植物網(wǎng)上端與溝渠三維植物網(wǎng)相連，利用護坡植物根系和護坡三維植物網(wǎng)的錨固作用達到護坡結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，護坡填料層和護坡植物可以對排水中的氮磷等污染物起到攔截和吸收作用；
[0019](7)本發(fā)明中，溝渠靠近河道一側(cè)的渠壁上端等間距的設(shè)置凸臺，修建成長城形狀，并與生態(tài)護坡連接，溝渠的末端可連接到河道或者下游污水處理單元，且溝渠末端設(shè)置有排水閘門，正常情況下，農(nóng)田徑流經(jīng)溝渠填料層和水生植物凈化后，可直接排放至溝渠末端連接的河道或者下游污水處理單元，但當(dāng)溝渠流量較大或下游污水處理單元受納能力有限時，溝渠末端排水閘門關(guān)閉，通過溝渠的農(nóng)田排水就會從長城形溝壁低矮處流出，均勻分布在連接的生態(tài)護坡上，經(jīng)過護坡植物和碎石的吸收、攔截后排入河道，有效去除農(nóng)田排水中的各種污染物，避免暴雨時大量農(nóng)田排水未經(jīng)處理直接進入河道。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明的截面圖。
[0021]圖2是圖1中A-A視圖。
[0022]圖3是本發(fā)明中混凝土防滲砌塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]附圖標(biāo)記:2溝渠三維植物網(wǎng)3溝渠填料層4混凝土防滲砌塊5水生植物6溝渠廊道壓頂8護坡填料層9護坡植物10護坡三維植物網(wǎng)
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述。
[0025]如圖1至圖3所示，本