[发明专利]一种用于农田尾水处理的富藻沟系统及处理方法

说明书

本发明公开了一种用于农田尾水处理的富藻沟系统及处理方法，包括富藻沟渠、推流器、水位控制闸门、排水连通涵管、水生生物塘及调控站；农田尾水从农田排出后进入富藻沟系统，在推流器作用下保持流速，由沟内的藻菌共生系统对尾水进行净化处理，然后通过排水连通涵管进入水生生物塘进一步净化处理，经沟塘系统处理后的水由调控站提升至农田进行循环利用。本发明采用沟－塘联合工艺对农田尾水进行深度净化，将普通的沟渠改造成富含藻类的富藻沟，有效地增加了沟渠的污染物去除能力，同时采用调控站将处理后的尾水提升回农田进行资源循环利用，达到节约灌溉用水、氮磷资源、减少外排水量、削减水环境污染压力等目的。

技术领域

本发明涉及的是低污染水处理领域，具体为一种用于农田尾水处理的富藻沟系统及处理方法。

背景技术

高投入、高产出是目前我国种植业的主要特点，因此导致了高强度的氮磷排放。以太湖流域为例，农田肥料年用量平均为氮肥570～600kg/hm2，磷肥79.5～99kg/hm2，大大超过了合理施用量范围，化肥平均利用率仅为30％～35％。过量的化肥投入提高了土壤的氮磷背景值，增加了氮磷向水体流失的风险和流失量。不合理的施肥和灌溉排水模式造成农田尾水氮磷超标，由于污水处理设施建设的滞后，大量没有经过处理的农田尾水直接排入农村的水环境，最终进入湖泊等受纳水体。因此，为了实现对面源污染的有效控制，遏制水环境富营养化趋势，对农田尾水进行收集处理显得尤为重要。

考虑到农村的经济基础和管理水平现状，农田尾水的治理不可能纳入市政污水处理管网，市政污水处理所采用的生物处理技术虽然有较高的有机物、氮、磷去除率，但其基建成本高，运行费用高，管理要求也高。而农田尾水具有水量季节变化大，峰值水量大，可循环利用等特点，应该充分利用农村当地的自然环境，因地制宜地采用去除效果好、投资省、能耗低、管理简便的技术，以确保建成的污水处理设施能长期稳定运行。农村地区由于经济相对落后，在建设污水处理设施时固然要考虑处理效果和经济方面的因素，但最重要的是设施建成后的长期稳定运行。由于农村地区文化水平相对落后，基本无环保专业人员在农村任职，因此，在选择污水处理技术时，为保证设施建成后的长期稳定运行，应将维护简单和能耗低的处理技术放在首位；其次，在保证长效运行的前提下最大限度地削减污水中的污染负荷。

目前用以处理农田尾水的技术主要有稳定塘、土地处理和生物膜处理等，其中，土地处理较适合作为小规模农田尾水处理设施，或作为二级处理的后续处理加以应用；生物膜处理技术由于对启动、维护管理要求较高，需要专业人员进行运行管理，因此，在农村地区缺乏长效运行的基础；传统稳定塘氮磷去除效率低，难以满足当前控制水环境富营养化的需要。高效藻类塘工作作为好氧塘的强化，除具有传统稳定塘投资省、能耗低和维护简单的优点外，有机物和氮磷去除效率较传统稳定塘进一步提高，而且高效藻类塘无噪音和臭气产生，水体的流动又避免了蚊虫的滋生。因此，该技术非常适合在气候温暖的地区用于农田尾水的处理及回用。然而高效藻类塘也存大占地较大，在耕地日趋紧张，缺乏条件的地区，其应用受到一定限制，因此需对其进行改进。

经检索，申请号为CN201510593877.0的中国专利，涉及一种拟自然的生态农田构建方法。所述的拟自然的生态农田构建方法，包括农田、沟渠、机耕路、农田缓冲带和缓冲净化塘的构建，在农田生产功能的基础上，进一步发挥农田的生态功能，将农田作为环境氮、磷的消纳汇，利用农田土壤碳汇、生物多样性控制农田面源污染。

申请号为CN201510593442.6的中国专利，该专利公开一种硬化沟渠生态化改造的方法，属于农田环保领域，通过构建漂浮型生态沟、护壁型生态沟或漂浮型与护壁型间隔混合式生态沟，并相应的栽种对污染物具有吸附能力的挺水植物、浮水植物以及沉水植物，实现对农田尾水的处理。