[发明专利]氮磷拦截潜流坝

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮磷拦截潜流坝，具体涉及一种应用于农田生态沟拦截氮磷等物质的氮磷拦截潜流坝。 

背景技术

我国的化肥当季利用率偏低(34.2％)，尤其是氮肥利用率仅有30％～35％，低于发达国家10-20个百分点。然而，增加肥料投入量导致的环境污染问题也日益突出，这种以高量化肥投入为主的农业生产模式也直接加速了重要自然资源的消耗。 

伴随着高强度农用化学品的利用，农田氮、磷等污染物的流失成为引起水体富营养化的重要因素。以太湖为例，近年来太湖流域典型区域的系列监测和试验研究结果的统计表明，流域农田氮的流失系数约在10-20kg/hm²·a，磷的流失系数约在1-5kg/hm²·a。因此，研究制定经济有效的农田氮、磷流失阻控措施，消减农田排水中氮、磷等污染物负荷，对于遏制太湖水体富营养化，促进流域社会和经济可持续发展具有重要意义。 

现有的污水处理厂由于处理成本和维持费用昂贵而经常处于间歇运行或者根本不运行的状态，导致大量建设资金的浪费和环境污染的日趋恶化。此外，传统的活性污泥法以去除碳源污染物为主，对氮磷等营养物质的去除则微乎其微，出水排入环境水体后易引起富营养化等问题。 

人工湿地是近几十年来发展较快的一种有效的污水处理技术，投资少、易 维护、净化效果好、适用范围广，受到高度重视，目前在我国已有不少应用实例，取得了良好的环境效果。 

水力停留时间是人工湿地污水处理系统重要的设计参数之一，这一参数对于去除水体中氮、磷及悬浮物等有着重要的意义，潜流湿地往往可以在相对较小的处理单元内增加水力停留时间，而对于表面流湿地则需要相对较长的处理单元来实现相同的水力停留时间。 

但与潜流湿地相比表面流湿地湿地的优点是设计和操作简单，投资少，运行费用低，为了提高现有表面流人工湿地的氮磷拦截能力，增加表面流人工湿地的水力停留时间，消减水体氮磷及悬浮物等，设计了如下氮磷拦截潜流坝。 

发明内容

本发明目的在于提供一种氮磷拦截潜流坝，从而增加表面流人工湿地系统水力停留时间，提高水体污染物处理效果，美化周边环境。 

本发明是这样实现的： 

一种氮磷拦截潜流坝，两侧有透水墙，透水墙中间设置有砾石填料层，在砾石填料层上方有土壤覆盖层，土壤覆盖层上种植有植被系统。 

砾石填料层，沿水流方向其砾石粒径逐渐降低。 

所述植被系统种植的植被包括常绿灌木和常绿草坪草。 

植物系统中的常绿灌木可以为冬青、小叶黄杨、女贞、小檗、黄杨、石楠等灌木，常绿草坪可以为多年生黑麦草、高羊茅、早熟禾、小冠花等。 

在砾石填料层和土壤覆盖层中间，可以埋设一个贯穿整个氮磷拦截潜流坝的管道。 

在砾石填料层中，水流上游方向砾石粒径大小为5至8cm，水流下游方向砾石粒径为1至3cm；砾石填料层中的砾石填料可以为鹅卵石、废砖块、水泥块、煤渣等材料中的一种或几种。透水墙是空心砖垒砌而成，厚度为40cm。 

所述的氮磷拦截潜流坝长度为4至8m，高度70至90cm，宽度可以根据不同的生态系统和实际情况进行调整。 

砾石层填充高度为40-50cm，在砾石层上覆盖高30-40cm的土壤层。 

该氮磷拦截潜流坝可以置于农田排水沟渠及表面流人工湿地中，当表面流人工湿地系统中污水通过氮磷拦截潜流坝时，能有效增加水力停留时间，并且由于设置了砾石填料层，能使水体中的悬浮污染物得到沉降和吸附，氮磷拦截潜流坝上的植物也可以有效吸收水体中的氮磷等富营养化污染物，最终增加普通表面流人工湿地的污水处理效果。

附图说明

图1是氮磷拦截潜流坝的结构示意图。 

图中1是透水墙，2是砾石填充层，3是溢流管，4是透水墙，5是土壤层，6是常绿灌木，7是常绿草坪。 

具体实施方式

一种氮磷拦截潜流坝，其宽度按照农田排水沟渠或表面流人工湿地的构造，长度4-8m，高度70-90cm，两侧透水墙依据氮磷拦截潜流坝高度确定，厚度为40cm，由多孔砖交错垒砌而成，透水墙内部靠近进水一侧填充大粒径砾石(可以为鹅卵石、碎砖头、矿渣等)层，然后依次减小砾石粒径进行填充直至另一侧透水墙，砾石层填充高度为40-50cm，在砾石层上覆盖高30-40cm的土壤层，土壤上栽种常绿灌木如：冬青、小叶黄杨、女贞、小檗、黄杨、石楠等灌木，常绿草坪如多年生黑麦草、高羊茅、早熟禾、小冠花等。 

本发明的应用可以有效增加表面流人工湿地的水力停留时间，砾石填充层可有效的吸附和拦截水体中的污染物，植物系统可以吸收、吸附和富集水体中 的污染物，同时可以为水体输送氧气和美化环境，经过2年多的持续运行该系统有效的减少了水体氮磷40％-50％。