一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置及其工作方法与流程

本发明涉及一种生态拦截装置，特别涉及一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置及其工作方法。

背景技术：

农业是我国的基本产业，是保证我国人民风衣足食和进行各种生产建设的根本。农业的生产是基于农作物光合作用的特性，将空气中的碳元素吸收，转变为碳水化合物，并释放出氧气的过程，因此农作物生产的必要元素是阳光、空气和水。但是仅仅依靠上述条件是不足以高效的进行农业生产，农作物在进行光合作用的过程还需要补充包括氮肥、磷肥、钾肥，以及各种微量元素。我国农民很早就懂得了在农作物的生长过程中施加各种肥料会促使其增产的现象，到了近现代，随着化工行业和采矿行业的发展，人们相继从空气中提取并生产了大量的氮肥，以及从矿山中开采了大量的磷肥和钾肥，这三种主要肥料的广泛应用保证了我国农业持续的增产增收，为我国经济的发展奠定了稳固的基础。

但是在一些农作物高产区，由于一些农民缺乏作物生产专业知识，种植方式传统、肥药管理粗放，肥料施用普遍的存在盲目性和随意性，农田养分大量盈余，并随地表径流汇入周边河道和湖泊中富集，造成这些地区的水体富营养化。这些富营养化的水体中就会滋生出蓝藻、浮萍等水生物，如果不经过控制，这些滋生出的蓝藻和浮萍就会成倍递增，迅速占领河流或湖泊的水面，造成水生植物的污染以及破坏原来的水圈生态。目前在我国的太湖流域和珠江流域都曾爆发出类似的问题。针对出现的这些由农田面源污染引起的水体富营养问题，目前还没有一种行之有效的方法进行预防和处理，因此，一些致力于水体富营养化控制和治理的科研人员希望有一种装置和方法，可以沿农田面源污染产生的源头、流经的过程方向上对污染物进行拦截、削减并回收养分和资源化利用从而对农田面源污染进行控制和对富营养化水体进行生态修复，实现一种可持续的生态化良性循环。

技术实现要素：

本发明提出了一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置及其工作方法，在农田的排水沟渠上设置陆源污染拦截带，在农田与河道汇水区设置了围隔护栏拦截农田废弃物，以及在河道中依次设置若干个标准的漂浮性水生物控养护栏和生态浮岛来养殖漂浮性水生物吸收水体中的营养物质，并设置若干曝气装置将水中的营养物质与漂浮性水生物根系充分接触，促使其更快生长，从而尽可能多的吸收水体中的营养物质，最后设置捕捞装置将生长成熟的水生植物捕捞，从而消减江河湖泊中的水体富营养化物质。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置，包括田间排水沟渠和河道，所述河道的两侧设有陆源污染拦截带，所述田间排水沟渠通过所述陆源污染拦截带导通连接所述河道，所述田间排水沟渠和所述河道的流水交汇处包围设有围栏隔栅，所述围栏隔栅的流水下行区依次分布设有若干漂浮植物控养池，两个相邻的所述漂浮植物控养池之间设有下挂生物填料的生态浮岛，若干所述漂浮植物控养池与生态浮岛之间设有固定设有用于池内充氧的曝气管回路。

作为本发明的一种优选技术方案，所述生态浮岛的顶端固设有电器控制柜，所述河道的边侧设有移动捕捞装置，所述电器控制柜内包含有控制处理单元和若干执行电器元件，所述控制处理单元通过导线导通并分别控制若干所述执行电器元件的动作。

作为本发明的一种优选技术方案，所述生态浮岛的边侧设置有曝气泵装置，所述河道的边侧设有移动捕捞装置，若干所述执行电器元件通过导线电性连接所述曝气泵装置和所述移动捕捞装置，所述移动捕捞装置设置在河岸上，控制处理单元通过执行电器元件控制移动捕捞装置捕捞成熟的水生植物上岸，通过脱水处置后资源化利用。

作为本发明的一种优选技术方案，若干所述漂浮植物控养池下游的边侧固定设有水质检测器，所述水质检测器通过导线电性连接控制处理单元。

作为本发明的一种优选技术方案，所述曝气管回路是均匀的弯折管体，所述曝气管回路的表面均布设有若干曝气孔，所述曝气管回路的一端通过导管导通连接所述曝气泵装置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述围栏隔栅设置的数量是两道至五道，且每相邻的两道所述围栏隔栅之间填充设有过滤砂砾。

一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置的工作方法，所述水质检测器检测水质并将检测结果传递至所述控制处理单元，所述控制处理单元通过所述执行电器元件控制所述曝气泵装置装置对所述曝气管回路冲入高压空气进行曝气工作。

作为本发明的一种优选技术方案，当所述漂浮植物控养池中的漂浮性水生物生长成熟后，所述控制处理单元通过所述执行电器元件控制所述移动捕捞装置对其进行捕捞至所述生态浮岛中进行存储。

作为本发明的一种优选技术方案，所述控制处理单元通过所述执行电器元件控制所述曝气泵装置进行间歇模式曝气或进行定期模式曝气。

作为本发明的一种优选技术方案，所述漂浮植物控养池的数量根据所述水质检测器的检测值进行设置。

本发明所达到的有益效果是：本发明净水能力强、消减富营养化效果好，在田间排水沟渠和河道的交汇处设置围栏隔栅初步拦截杂物，在河道中依次设置若干个漂浮植物控养池控养漂浮性水生物，并设置若干曝气泵装置通过曝气管回路向漂浮植物控养池的底端曝气，让水中的营养物质与漂浮性水生物根系充分接触，促使其更快生长，从而尽可能多的吸收水体中的营养物质，最后设置移动捕捞装置捕捞装置将生长成熟的水生植物捕捞并进行存储以及回收处理，从而消减江河湖泊中的水体富营养化物质。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的主观结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图中：1、田间排水沟渠；2、河道；3、陆源污染拦截带；4、围栏隔栅；5、漂浮植物控养池；6、曝气管回路；7、生态浮岛；8、电器控制柜；9、控制处理单元；10、执行电器元件；11、曝气泵装置；12、移动捕捞装置；13、水质检测器；14、生物填料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：如图1-2所示，本发明提供一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置，包括田间排水沟渠1和河道2，河道2的两侧设有陆源污染拦截带3，陆源污染拦截带3用于拦截陆地上的杂物进入河道2中污染河水，田间排水沟渠1通过陆源污染拦截带3导通连接河道2，田间排水沟渠1和河道2的流水交汇处包围设有围栏隔栅4，围栏隔栅4可以拦截田间排水沟渠1中的杂物，避免其进入河道中，围栏隔栅4的流水下行区依次分布设有若干漂浮植物控养池5，漂浮植物控养池5中控制性的养殖漂浮性水生物，漂浮性水生物的根系浸入水中吸收水体中的营养物质，两个相邻的所述漂浮植物控养池5之间设有下挂生物填料14的生态浮岛7，生态浮岛7用于设置若干控制装置，对相邻的若干漂浮植物控养池5进行控制和管理，若干所述漂浮植物控养池5与生态浮岛7之间设有固定设有用于池内充氧的曝气管回路6曝气管回路6的作用是通过池内充氧，氧化去除污染物。

进一步，生态浮岛7的顶端固设有电器控制柜8，电器控制柜8内包含有控制处理单元9和若干执行电器元件10，控制处理单元9通过导线导通并分别控制若干执行电器元件10的动作。

进一步，所述生态浮岛7的边侧设置有曝气泵装置11，所述河道2的边侧设有移动捕捞装置12，若干所述执行电器元件10通过导线电性连接所述曝气泵装置11和所述移动捕捞装置12，所述移动捕捞装置12设置在河岸上，控制处理单元9通过执行电器元件10控制移动捕捞装置12捕捞成熟的水生植物上岸，通过脱水处置后资源化利用。

进一步，若干漂浮植物控养池5下游的边侧固定设有水质检测器13，水质检测器13通过导线电性连接控制处理单元9，水质检测器13将检测的水质结果传导在至控制处理单元9中，控制处理单元9根据其检测结果指令曝气泵装置11和移动捕捞装置12进行相应的工作。

进一步，曝气管回路6是均匀的弯折管体，曝气管回路6的表面均布设有若干曝气孔，曝气管回路6的一端通过导管导通连接曝气泵装置11，曝气泵装置11通过导管向曝气管回路6中冲入高压空气进行曝气，促进河道水体中的富营养物质与漂浮性水生植物的根系充分接触，促使其更快生长。

进一步，围栏隔栅4设置的数量是两道至五道，具体可根据需求设定，且每相邻的两道围栏隔栅4之间填充设有过滤砂砾，过滤砂砾可以初步的截留田间排水沟渠1中的杂物和富营养物质进入和河道2中方便后续净化处理。

本申请还提供的一种农田汇水区污染河道水体生态修复装置的工作方法，水质检测器13检测水质并将检测结果传递至控制处理单元9，控制处理单元9通过执行电器元件10控制曝气泵装置11装置对曝气管回路6冲入高压空气进行曝气工作。

进一步，当漂浮植物控养池5中的漂浮性水生物生长成熟后，控制处理单元9通过执行电器元件10控制移动捕捞装置12对其进行捕捞至生态浮岛7中进行存储或进行回收利用，以获取很好的环境效益和经济效益。

进一步，控制处理单元9通过执行电器元件10控制曝气泵装置11进行间歇模式曝气或进行定期模式曝气，间歇模式曝气和进行定期模式曝气不仅可以节约能源，而且可以令漂浮性水生物根系与水中的营养物质有充分接触的时间，令漂浮性水生物生长更加迅速，净化效果更好。

进一步，漂浮植物控养池5的数量根据水质检测器13的检测值进行设置，当水质检测器13检测到河道2中的水质已经净化达标之后，则无需在河道2中施放漂浮植物控养池5，否则继续施放，直至河道2中的水质达标。

本发明净水能力强、消减富营养化效果好，在田间排水沟渠1和河道2的交汇处设置围栏隔栅4初步拦截杂物，在河道2中依次设置若干个漂浮植物控养池5控养漂浮性水生物，并设置曝气泵装置11通过曝气管回路6向漂浮植物控养池5的底端曝气，让水中的营养物质与漂浮性水生物根系充分接触，促使其更快生长，从而尽可能多的吸收水体中的营养物质，最后设置移动捕捞装置12捕捞装置将生长成熟的水生植物捕捞并进行存储以及回收处理，从而消减江河湖泊中的水体富营养化物质，拦截并消减了江河湖泊中的水体富营养化问题，因此具有很好的实用价值。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。