[发明专利]一种低丘红壤小流域生态治理系统

说明书

本发明涉及一种低丘红壤小流域生态治理系统，具体为一种基于低丘陵为小流域的多层次、分散性的综合污水生态处理系统。具体为一种集山顶的养殖场，山腰的油茶林或/和脐橙园，山脚的稻田和村庄于一体的综合污水处理系统。充分考虑到我国南方低丘红壤区自然村广泛存在的依山地丘陵地形形成的多层次立体种养一体现状，以“山顶单元‑山腰单元‑山脚单元”为主的分段式的小流域综合污水处理的综合循环生态治理工艺。各阶段的处理工艺，均依地势而建，具有投资少、效果好、运行维护方便、无二次污染等优点。其最终出水可以达到《地表水环境质量标准》(GB3838‑2002)Ⅲ类标准。

技术领域

本发明涉及一种低丘红壤小流域生态治理系统，具体为一种低丘陵地区小流域的多层次、分散性的综合污水生态处理系统。

背景技术

我国南方红壤分布广泛，低丘红壤是红壤区的主要组成部分，约占28％。低丘红壤地区的土壤具有“红、粘、瘦”的特点，其肥力不高。此外，对低丘红壤长期的不合理开垦利用及降雨时空分布不均，季节性暴雨引起的土壤流失严重，加上土壤有效水含量低，又面临严重的伏秋干旱问题。南方丘陵山脚多为村落及农田，目前农村生活污水处理主要存在以下问题：1、由于农村生活污水排水管网建设不完善，且污染源分散，收集污水困难，从而难以实现大规模集约化处理；2、常规污水处理系统工艺复杂，自动化程度较高，运行维护专业化程度较高，因此不适应农村技术水平相对较低的情况；3、常规污水处理工艺投资和运行成本较高，农村生活污水处理经常出现设施建成后难以持续运行的情况；4、污水氮磷含量、有机负荷高，且由于农村面源污染，导致污水中残留农药、抗生素等具有生物毒性的物质，对生化处理系统的稳定高效运行造成冲击。

此外，近年来随着农田生态系统中化肥用量的不断增加，农田土壤中的氮磷含量和农田氮磷的流失量也在不断增加，给环境管理带来了很大的风险，农田面源污染负荷随地表径流量增加而增加，虽然农田面源污染较其他污水浓度低，但是对于区域保护水体来说也是污水，近年来受到研究学者的关注。近年来的研究主要集中在农田排灌沟渠进行生态改造，但这种方法缺乏区域和整体性考虑。

南方的许多村庄都分布在低丘红壤区，形成了具有典型代表性的“山顶养殖、山腰种植、山脚生活”的立体式的小流域形态。随着规模化和工业化进程的加快，带来了以畜禽养殖污染、农业面源污染与农村生活污染于一体的典型小流域污染现状。因此，针对南方低丘红壤区小流域存在的山顶畜禽养殖污染、山腰果园种植和山脚稻田面源污染及农村生活污水污染等问题，需要将养殖、种植以及生活区域的农村生活污水整体考量，因地制宜的解决上述各类水污染处理以及生态修复管理问题具有十分重要的意义。

发明内容

本发明为解决上述问题，提供一种低丘红壤小流域生态治理系统，依据南方低丘红壤区典型小流域地形地貌、农业资源循环利用模式、污染源排放特点，因地制宜的设置，具体技术方案如下：

包括山顶养殖水处理子系统、山腰种植灌溉子系统和山脚生活区及农田灌溉处理子系统。所述的山顶养殖水处理子系统包括依次设置的固液分离机、黑膜沼气池、中间池、A/O池、BAF池和人工湿地。

所述的山腰种植灌溉子系统包括连接所述山顶养殖处理子系统出水的生态消纳塘①，生态消纳塘①后连接调节池①，调节池①后设置线路I和线路II，所述线路I为灌溉泵将调节池①的水用于山腰果园灌溉，山腰果园内沿环山水平线设置竹节沟，在山腰果园下方设置生态消纳塘②汇聚竹节沟来水，生态消纳塘②后连接生态沟渠①；所述的线路II为调节池①连接所述生态沟渠①。

山脚生活区及农田灌溉处理子系统包括连接山腰种植灌溉子系统的调节池②，调节池②后设置线路i和线路ii，所述线路i为灌溉泵将调节池②的出水用山脚水稻田作物的灌溉，水稻田间设置农田沟渠，农田沟渠出水经汇水沟渠连接至生态沟渠③；所述线路ii为调节池②连接生态沟渠②，生态沟渠②后连接生态沟渠③；山脚农家生活污水依次经化粪池、格栅滤池、复合人工湿地处理后进入生态沟渠③，后排入自然水体。