[发明专利]山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用方法

摘要

本发明公开一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用方法。该方法用一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施对山区半山区河湖近岸菜地尾水进行网络梯级化再利用，在菜地尾水氮、磷高浓度排放时段，利用设施中灌溉池内的菜地尾水及水肥农药加灌池内配制的水肥溶液对300亩菜地喷灌，可利用蔬菜地尾水0.96万m3/季，节约灌溉水0.24万m3/季，化肥N、P2O5、K2O用量分别减少13.8kg/亩·季、2.4kg/亩·季、3.5kg/亩·季，农田尾水径流入河、湖水中的氮、磷去除率分别达45％和52％，每年减少3.47kg/hm2氮污染物和0.59kg/hm2磷污染物排入河、湖。

主权项

1.山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用方法，其特征在于：采用一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施对山区半山区河湖近岸菜地尾水进行网络梯级化高效再利用，包括以下步骤如下：第一步：监测所述一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施中蔬菜地灌排沟渠(1)排放的菜地尾水的高浓度污水排放时段、测算蔬菜地灌排沟渠(1)相邻需要灌溉的菜地面积；蔬菜地灌排沟渠(1)中排放的菜地尾水中的总氮浓度＞2mg/L和/或总磷浓度＞0.4mg/L时为高浓度污水排放时段，总磷浓度以纯P计；第二步：在蔬菜地灌排沟渠(1)中排放的菜地尾水为高浓度污水排放时段，关闭所述蔬菜地灌排沟渠(1)尾端出水口的闸门(19)，打开引水管(2)上的阀门(16)、打开各出水管(4)上的阀门(16)和各提水管(7)上的阀门(16)，开启各级台地上的水泵(6)，使蔬菜地灌排沟渠(1)中的菜地尾水流入一级台地(5)上的储水池(3)和在各级台地上的灌溉池(8)；第三步：按下列公式确定水肥农药加灌池(15)内加入的水溶性氮化肥量和/或水溶性磷化肥量：设：C为传统漫灌方式灌溉蔬菜平均每季单位面积灌溉需水量，单位为m3/亩·季，T为传统漫灌方式灌溉蔬菜每季灌溉次数，用所述一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施喷灌蔬菜的每季灌溉次数与传统漫灌方式灌溉蔬菜每季灌溉次数相等，V为用所述一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施喷灌蔬菜每季每次单位面积灌溉需水量，单位为m3/亩·季·次；设：二级分支管(13)每季每亩每次流出的菜地尾水体积为9/10V，单位为m3/亩·季·次，水肥农药出液管(17)每季每亩每次流出的水肥溶液体积为1/10V，单位为m3/亩·季·次；用所述一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施中蔬菜地灌排沟渠(1)内的菜地尾水加入到水肥农药加灌池(15)内稀释加入在水肥农药加灌池(15)内的肥料，水肥农药加灌池(15)内每季每亩每次水肥溶液体积以每季每亩每次加入到水肥农药加灌池(15)内的菜地尾水体积计；水肥农药出液管(17)每季每亩每次流出的水肥溶液体积等于每季每亩每次加入到水肥农药加灌池(15)内的菜地尾水体积，则，每季每亩每次加入到水肥农药加灌池内的菜地尾水体积为1/10V，单位为m3/亩·季·次，每季每亩每次水肥农药加灌池(15)内的水肥溶液体积为1/10V，单位为m3/亩·季·次；设：水肥农药加灌池(15)内每季每亩每次加入的水溶性氮化肥量或水溶性磷化肥量为Q，单位为g；加入水肥农药加灌池(15)内的所述水溶性氮化肥中N含量或所述水溶性磷化肥中P2O5含量为S，其含量以质量分数％计；每季每次喷施于菜地的目标施N浓度或目标施P2O5浓度为H，单位为mg/L，蔬菜地灌排沟渠(1)内的菜地尾水中N浓度或P2O5浓度为W，单位为mg/L；根据Q＝V(H‑W)/S，计算出在水肥农药加灌池(15)内每季每亩每次加入的水溶性氮化肥量或水溶性磷化肥量，其中V＝[C(1‑20％)]/T；第四步：每季每次对每亩菜地喷灌，在水肥农药加灌池(15)内加入步骤三中计算出的水溶性氮化肥量和/或水溶性磷化肥量，在水肥农药加灌池(15)内加入体积为1/10V的菜地尾水，与所加入的肥料搅拌均匀，调节水肥农药出液管(17)上的流量计(20)和二级分支管(13)上的流量计(20)的流量，水肥农药出液管(17)上的流量计(20)的流量值为1m3/h，二级分支管(13)上的流量计(20)的流量值为9m3/h，打开主管(11)上的阀门(16)、水肥农药出液管(17)上的阀门(16)、二级分支管(13)上的阀门(16)和喷灌管(14)上的喷头(18)，水肥农药加灌池(15)内的水肥溶液汇入二级分支管(13)中的菜地尾水流入喷灌管(14)经喷头(18)喷灌在菜地，待喷灌结束后，关闭二级分支管(13)上的流量计(20)和阀门(16)及水肥农药出液管(17)上的流量计(20)和阀门(16)；所述一种山区半山区河湖近岸菜地尾水网络梯级化高效再利用设施的结构是：设有蔬菜地灌排沟渠(1)，储水池(3)、灌溉池(8)、水泵(6)、灌溉设施、水肥农药加灌池(15)，具体结构如下：在蔬菜地灌排沟渠(1)尾端出水口设置有闸门(19)，在蔬菜地灌排沟渠(1)尾部的一侧设置一个储水池(3)，且储水池(3)设置在一级台地(5)上，储水池(3)内的底面和内壁设置有防水层，储水池(3)与蔬菜地灌排沟渠(1)之间通过引水管(2)连通，引水管(2)与蔬菜地灌排沟渠(1)的连接处高于引水管(2)与储水池(3)的连接处，在引水管(2)与蔬菜地灌排沟渠(1)连接处设置有纱网，且在引水管(2)上设置一个阀门(16)；储水池(3)的池壁下部连接有一根出水管(4)，出水管(4)与储水池(3)连接处设置有纱网，且在出水管(4)上设置有一个阀门(16)，出水管(4)的另一端与水泵(6)的进水口连接，水泵(6)的出水口与提水管(7)的一端连接，该提水管(7)的另一端与二级台地上的灌溉池(8)连通；从二级台地(9)起至最高级台地，每个台地上均设置有一个灌溉池(8)，每个灌溉池(8)内的底面和内壁设置有防水层；每个灌溉池(8)连接有一根主管(11)，所述主管(11)的一端与灌溉池(8)的池壁下部连通，主管(11)与灌溉池(8)的连接处设置有纱网，主管(11)的另一端封闭，在主管(11)上设置有一个阀门(16)；在每个灌溉池(8)的主管(11)上连接有至少一个灌溉设施，所述灌溉设施分布在与所连接的灌溉池(8)向下相邻的台地上，所述灌溉设施的结构是：设置有一级分支管(12)、二级分支管(13)、喷灌管(14)、水肥农药加灌池(15)、流量计(20)，水肥农药出液管(17)，喷头(18)及阀门(16)，在主管(11)上的阀门(16)至主管(11)封闭的一端之间的主管(11)上连接一级分支管(12)，一级分支管(12)的另一端封闭，每根一级分支管(12)连接有一根二级分支管(13)，二级分支管(13)的另一端封闭，水肥农药出液管(17)的一端与水肥农药加灌池(15)的池壁下部连通，水肥农药出液管(17)的另一端与二级分支管(13)连通，在水肥农药出液管(17)上沿液体流动方向依次设置一个阀门(16)和一个流量计(20)，在位于一级分支管(12)与二级分支管(13)连接处至水肥农药出液管(17)与二级分支管(13)连接处之间的二级分支管(13)上沿液体流动方向依次设置有一个阀门(16)和一个流量计(20)，在水肥农药出液管(17)与二级分支管(13)连接处至二级分支管(13)封闭的一端的二级分支管(13)上连接有至少一根喷灌管(14)，每根喷灌管(14)上连接有至少一个喷头(18)；所述水肥农药加灌池(15)内的底面和内壁设置有防水层；相邻两台地上的灌溉池(8)之间设置有出水管(4)、水泵(6)和提水管(7)，具体连接是：每个灌溉池(8)池壁下部连接有一根出水管(4)，出水管(4)与该灌溉池(8)连接处设置有纱网，该出水管(4)上设置有一个阀门(16)，该出水管(4)的另一端与水泵(6)的进水口连接，水泵(6)的出水口与一根提水管(7)的一端连接，该提水管(7)的另一端与相邻的上一个台地上的灌溉池(8)连通。