[发明专利]氮磷循环利用及有效削减的农村地表水源地生态防护方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种氮磷循环利用及有效削减的农村地表水源地生态防护方法，主要涉及农村地表水源地(湖泊和水库)的生态防护及保障，属于资源环境保护技术领域。

背景技术

目前农村地表饮用水源地主要受到农村生活污水污染及农田面源径流污染的威胁。农村生活污染来源分散，难以集中处理；农田面源径流污染季节性变化明显，施肥季节和雨季污染流失量大，旱季条件下污染流失量较小。农村生活污水和农田面源地表径流所携带氮磷等营养盐一方面受雨时冲刷，养分流失量大，另一方面所流失养分，进入农村饮用水源地，引起水质下降，水质趋于富营养化，增加了饮用水源地保护的难度。农村生活污水主要为冲厕排水、盥洗排水及厨房杂排水，基本上不含有重金属等有毒物质，其主要污染物氮、磷等为植物所必需的养分；目前广大农村化肥过量施用，投入强度大，氮肥的利用率仅为30%~35%，磷肥为10%~20%，雨时受地表径流冲刷，旱时灌溉后排水，均携带有大量的营养物质，释放氮和磷为主要污染形式，因此合理收集污染来水，实现养分循环利用回灌农田，同时在进入水源地前进行强化净化，充分削减污染物，具有重要的现实意义。

农村地表水源地及湖库等生态防护的主要方法有生态沟渠、人工湿地、水生植物床及前置库等方法和措施。生态沟渠、人工湿地简单易行，但通常脱氮效果较差，仅依靠植物吸收往往很难去除造成饮用水源地、湖库等富营养化的氮、磷等营养物质；水生植物床在冬季植物枯萎季节，其污染物去除效果往往很难得到保证；前置库等以生态净化为主，处理对象通常为混合了农村生活、生产过程中产生的面源污染，以及降水径流污染等的低污染浓度污水，处理效率不高，通常要求水力停留时间长，占地面积大。

如中国专利文献中申请号“201020123001.2”的名称为“农田低浓度面源污水生态净化设施”其所披露的技术方案是针对低浓度农田面源污水，利用现有农田沟渠，沿水流方向依次设有经济型水生植物带、格栅、沉淀池、复合介质滤水坝，未考虑农村生活污水的处理；申请号“200410066164.0”的名称为“平原河网地区面源污染强化净化前置库系统”其所披露的技术方案是该系统包括四个部分：地表水径流收集与调节子系统、沉降子系统、生态透水坝、前置库库区，也未考虑单独收集处理农村生活污水；申请号“200910272338.1”的名称为“一种阻控农业面源污染的生态沟渠”，其所披露的技术方案主要针对农业污水和农田地表径流排水，生态沟渠内种植水生植物、镶嵌生物球，并且在污水中接种附生藻类和浮游藻类，此方法同样没有考虑农村生活污水的处理，藻类接种较为繁琐且未考虑藻类越冬低温带来的处理效果下降的问题；申请号“200610097845.2”的名称为“一种生态沟渠污水净化方法”，其所披露的技术方案是针对混合了乡镇企业少量工业废水的较高浓度高负荷污水处理方法和生态沟渠净化方法，其城镇生活污水处理工艺流程较为复杂，着重强调对污染物质和氮磷等富营养化物质的削减，建设及运行维护成本较高，在农村地区推广应用难度较大，且未考虑流失氮磷资源的再利用；申请号“200610097846.7”的名称为“农田生态干渠-人工湿地水质改善与生态系统重建方法”，其所披露的技术方案中针对村镇生活污水及少量工业废水的处理工艺为粗格栅-沉砂池-细格栅-水解池，农田生态干渠需填充砾石、竹炭和人工土滤料，所述工艺较为复杂，对沟渠的改造成本较高，由于未考虑对氮磷资源的再利用，经生态沟渠、生物塘净化后污水还需由泵提升至人工湿地进一步强化净化。

又如申请号“200610029213.2”的名称为“城市前置库工程工艺流程系统的综合治理方法”和申请号“200610024017.6”的名称为“城市前置库工程的综合治理方法”，其所披露的技术方案均是针对城市河道治理的系统；如“200820081535.6”的名称为“高原前置库生态防护墙”其所披露的技术方案是针对高原地区植物处理效率低下而提出的生态防护墙。以上方法强调面源污染物的去除，并未考虑农业面源流失养分的再利用，且均未涉及到农村地表水源地生态保护系统。

从资源循环利用的角度出发，满足农村地表水源地的防护要求，不仅要考虑较高浓度的农村生活污水处理、农田排水处理的问题，还需考虑面源流失养分综合利用与面源污染控制相结合，从而有效防护地表水源地的安全。

发明内容