[发明专利]一种太阳能活水增氧氮磷同步去除装置及其净化方法

说明书

本发明公开了一种太阳能活水增氧氮磷同步去除装置及其净化方法，沿水流方向，在沟渠中依次设置格栅和至少两个氮磷同步去除模块，格栅内部填充有吸附材料，每个氮磷同步去除模块均包括上层脱氮除磷植物笼、下层脱氮除磷植物笼、升降装置、配重底座、第一拦截板、第二拦截板、曝气装置和太阳能供电装置；曝气装置包括曝气机和曝气管线，太阳能供电装置固定于脱氮除磷植物笼上部，通过防水电线与耗电装置连接供电。本发明的装置可以根据实际情况进行植物种类配置，还可以根据不同季节实际沟渠液面高度进行灵活调整，该装置通过太阳能供能储能带动曝气机发电运作，无需外加电源即可增加水体溶解氧含量。

技术领域

本发明属于面源污染控制和水污染处理技术领域，具体涉及一种太阳能活水增氧氮磷同步去除装置及其净化方法。

背景技术

农田沟渠是农业地表径流汇入河流、湖泊等天然水体的必经通道，因而对农业非点源污染的削减起着极为重要的作用。近几年，国家开始重视农田沟渠的环保功能，提出要完善高标准农田建设标准规范，要求在敏感区域和大中型灌溉区充分利用现有沟、塘、窖等，配置水生植物群落、格栅和透水坝，建设除氮吸磷等相关设施，净化农田排水及地表径流。

专利号为201710743367.6的发明专利公开了一种便携式农田生态沟渠脱氮除磷装置及方法，该装置包括中空的长方形框架，框架顶面的四个角均设置有第一固定绳，框架内设置有可拆卸长方体形植物生长区，植物生长区内设置有基质，基质上种植有水生植物，植物生长区顶面的四个角均设置有第二固定绳。专利号为201811468836.9的发明专利公开了一种田园景观型生态沟渠氮磷拦截系统及方法，其包括泥沙缓冲带、生态沟渠单元、拦截转化池和田埂植物栅篱，以期将农田作为环境氮磷的消纳汇，达到优化排水水质、改善农田生态环境的目的。

但现有的沟渠氮磷拦截净化装置生态系统较为单一，植物配置种类有限，装置无法根据不同季节实际沟渠液面高度进行灵活调整；而且沟渠水流速较慢，在非降雨天气基本呈静止状态，水体中氧气含量较少，无法满足水生植物及微生物去除污染物的需求。因此，寻求新型沟渠原位处理装置具有实际价值。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，在确保不影响沟渠灌排水功能的前提下，提供一种太阳能活水增氧氮磷同步去除装置及其净化方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

一种太阳能活水增氧氮磷同步去除装置，其包括格栅和至少两个氮磷同步去除模块，沿水流方向，在沟渠中依次设置格栅和至少两个氮磷同步去除模块，所述格栅内部填充有吸附材料；所述每个氮磷同步去除模块均包括上层脱氮除磷植物笼、下层脱氮除磷植物笼、升降装置、配重底座、第一拦截板、第二拦截板、曝气装置和太阳能供电装置；

所述上层脱氮除磷植物笼的高度与水面平齐，通过升降装置与下层脱氮除磷植物笼固定连接，所述下层脱氮除磷植物笼通过升降装置与配重底座固定连接，所述配重底座固定于沟渠底部；所述上层脱氮除磷植物笼和下层脱氮除磷植物笼均可以通过升降装置上下移动进行高度调节；所述上层脱氮除磷植物笼和下层脱氮除磷植物笼均为无盖箱体结构，所述箱体下方的箱面开设若干孔洞；所述箱体内的上部填充有大颗粒植物生长营养基质，下部填充有细颗粒填料和粗颗粒填料的混合填料，箱体的孔隙直径小于内部填充材料的粒径；所述上层脱氮除磷植物笼的箱体顶部种植挺水植物，所述挺水植物的根部延伸至箱体内填充的植物生长营养基质及混合填料中；所述下层脱氮除磷植物笼的箱体顶部种植沉水植物，所述沉水植物的根部延伸至箱体内填充的植物生长营养基质及混合填料中；所述曝气装置包括曝气机和曝气管线，所述曝气机固定于上层脱氮除磷植物笼箱体上方，所述曝气管线的一端从曝气机中伸出，另一端固定于所述配重底座；