[发明专利]一种具有氮磷削减功能的农田尾水复合生态修复系统有效
申请号: | 201910833526.0 | 申请日: | 2019-09-04 |
公开(公告)号: | CN110615576B | 公开(公告)日: | 2021-10-08 |
发明(设计)人: | 魏东洋;黄荣新;贺涛;贾燕;朱李华;王龙乐;安坤 | 申请(专利权)人: | 生态环境部华南环境科学研究所 |
主分类号: | C02F9/14 | 分类号: | C02F9/14;C05F11/00;C02F101/10;C02F101/16 |
代理公司: | 北京栈桥知识产权代理事务所(普通合伙) 11670 | 代理人: | 潘卫锋 |
地址: | 510655*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 具有 削减 功能 农田 复合 生态 修复 系统 | ||
1.一种具有氮磷削减功能的农田尾水复合生态修复系统,其特征在于,主要包括引流模块(1)、沉降池(2)、复合生态处理池(3)和生态平衡模块(4),
所述引流模块(1)包括设置在农田周围用于将农田径流尾水集中的引流渠(11),所述沉降池(2)连接在所述引流渠(11)的下游处,用于沉降农田尾水中的淤泥,沉降池(2)与引流渠(11)连接处设有用于避免水流直接冲击池底的导流渠(21),
所述复合生态处理池(3)与所述沉降池(2)上端排水口通过水渠连接,用于利用复合生态系统对农田尾水进行处理,复合生态处理池(3)包括浮水植物模块(31)、沉水植物模块(32)和水生生物模块(33),
所述生态平衡模块(4)用于使复合生态处理池(3)的生态系统保持长时间稳定,生态平衡模块(4)包括用于监测复合生态处理池(3)中溶解氧浓度、光照强度、水体温度实时数据的监测单元(41),与监测单元(41)连接用于存储监测数据的存储单元(42),用于对监测数据超出警戒范围时进行预警的预警单元(43),用于根据通过异常监测数据分析计算处理方案的分析控制单元(44)和用于执行处理方案的处理终端单元(45),
所述处理终端单元(45)包括用于向水中曝气增加水中溶解氧浓度的曝气装置(451),用于向水中动物投喂饲料的投喂装置(452),用于回收利用多余浮水植物的回收装置(453)和用于将生态系统除氮磷后水排放的排水泵(454);
所述引流渠(11)互相连通,且靠近沉降池(2)的引流渠(11)地势低;
所述引流渠(11)上架设有用于拦截农田中秸秆和杂物的拦截网(12);
所述沉降池(2)底部还设有用于将沉降淤泥提升至农田以补充农田水土流失的抽泥泵(22);
所述水生生物模块(33)包括水生动物类和水生生物菌类;
所述监测单元(41)包括均匀设置在复合生态处理池(3)内的多个溶解氧浓度监测器(411)、光照监测器(412)和水温监测器(413),所述溶解氧浓度监测器(411)、光照监测器(412)和水温监测器(413)均通过设置在复合生态处理池(3)上方的太阳能电池板(414)供电;
所述回收装置(453)包括将漂浮在水面的植物捞起的机械打捞装置(4531),用于将捞起植物进行粉碎的粉碎装置(4532),用于对粉碎植物进行厌氧消化处理的消化装置(4533)和用于对消化装置(4533)产生的消化液进行回收制备肥料的制肥装置(4534)。
2.利用权利要求1所述的生态修复系统进行农田尾水处理的方法,其特征在于,主要包括以下步骤:
S1:农田尾水径流至引流渠(11),农田尾水中的秸秆和杂物被拦截网(12)拦截过滤,农田尾水经重力作用流至沉降池(2)中,将农田尾水中的淤泥沉淀后排放至复合生态处理池(3),沉淀的污泥通过抽泥泵(22)排至农田中;
S2:复合生态处理池(3)内的浮水植物、沉水植物、水生生物菌对农田尾水中所含的氮磷进行分解吸附,水生动物增强水体的流动性,加快水体处理效率,监测单元(41)实时监测水体的溶解氧浓度、光照强度和水温,并通过处理终端单元(45)调节水体的溶解氧浓度、光照强度和水温至适合水中动植物生存;
S3:复合生态处理池在运行一段时间后,由于农田尾水富营养化,会导致水生植物繁殖过快,造成水体的透明度降低,阳光难以穿透水体,影响沉水植物的生长,并且会引起水中溶解氧浓度过高,影响水生生物的生存,监测单元(41)实时监测水体参数,在水中溶解氧浓度过低时,曝气装置(451)向水中曝气,水中溶解氧浓度过高时,联合光照强度数据,通过分析控制单元(44)分析是否为浮水植物繁殖引起,通过回收装置(453)将部分浮水植物打捞回收;
S4:打捞起的浮水植物通过粉碎装置(4532)进行粉碎,然后利用消化装置(4533)对其进行厌氧消化反应,将得到富含氮磷的消化液通过制肥装置(4534)制成肥料,向农田施放。
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