一种用于农田排水的氮磷拦截去除装置的制作方法

本实用新型涉及农田水利技术领域，尤其是一种用于农田排水的氮磷拦截去除装置。

背景技术：

农田排水过程中，将会造成大量的氮磷营养进入江河、湖泊、水库，导致水体富营养化，破坏了水生生物的生存环境，严重的将会导致水环境恶化，水生生态系统失衡。日趋严重的水污染，不仅降低了水体使用功能，而且也加剧了水资源短缺的矛盾。

目前，针对农田排水氮磷拦截主要有两种措施：①是减少源头排放量，减少化肥使用量；②减少污水排放量和排放浓度，最为常见的就是利用现有的排水沟做成生态渠道进行氮磷拦截。可是，现有技术中的措施，均存在着大量的缺陷：拦截系统存在阻水，影响排水效果；设备结构复杂，导致后期维护难以及时、不到位，致使沟渠难以长期有效的发挥拦截作用，而且缺少长效保障，造成处理成本较高，甚至会造成二次污染。

鉴于此，现有技术中出现了关于农田地表径流氮磷拦截去除装置，例如专利号为201621169600.1的稻田地表径流氮磷拦截去除装置，在农田排水沟的边坡上设置有氮磷拦截去除装置，氮磷拦截去除装置顶端与农田地表排水口相连；氮磷拦截装置为阶梯形结构；采用麦秸秆透水混凝土制备而成。使得原料易得，成本低，施工方便，不占排水沟和农田有效面积，而且还能保护排水沟道，防止被破坏；增大了过水通道的表面积，使得更多的微生物可以附着，达到了对氮磷拦截作用，增强空气接触面积，提高水中溶氧量，有利于去除排水中氮磷污染物。

可是，该装置结构仅仅能够对地表径流水进行处理，而在地下水径流过程中，也往往伴随着氮磷污染水的流动，而上述装置并不能实现将地表径流与地下径流两股水进行氮磷拦截清除，造成农田排水氮磷拦截效果依然不理想。基于此，本研究者经过对现有技术中的农田排水氮磷拦截相关技术进行了解，对农田排水氮磷拦截装置进行了改进，为农田排水氮磷拦截装置提供了新设备。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供一种用于农田排水的氮磷拦截去除装置。

具体是通过以下技术方案得以实现的：

用于农田排水的氮磷拦截去除装置，包括形成排水沟的边坡，边坡顶端为沟顶，沟顶竖直向下设置竖向渗透部a，竖向渗透部a底部沿着排水沟长度方向上设置有若干通孔a；在通孔a上部沿着排水沟长度方向上设置有通孔b；在通孔a位于边坡侧设置有下层入沟管，下层入沟管远离竖向渗透部a一端伸入农田排水沟中；通孔a的背向边坡设置有下层集水管；通孔b的位于边坡侧设置有上层入沟管，上层入沟管远离竖向渗透部a一端伸入农田排水沟中；通孔b的背向边坡设置有上层集水管；所述的上层集水管和下层集水管上均设置有集水孔；所述的竖向渗透部a内填充有秸秆把；所述的上层入沟管中填充有上层滤芯；所述的下层入沟管内填充有下层滤芯。

为了能够提高农田排水效率，改善排水效果，优选，所述的竖向渗透部a顶部背向边坡侧设置有渗透网，并且在渗透网位置处相匹配设置有集水槽；渗透网能够使得集水槽内的农田排水渗透到竖向渗透部a内，实现从竖向渗透部a顶部向底部流动。

为了能够实现对排水的渗透过滤，提高对农田排水时的氮磷去除率，同时，避免上层滤芯、下层滤芯被农田排水时冲刷到排水沟中堵塞排水沟，造成排水沟二次污染以及农田排水的氮磷去除效率较低缺陷，优选，所述的上层滤芯和下层滤芯均采用稻壳、稻草、麦秸秆混合造粒填充压实而成，并且在入沟一端的端口上采用铁丝制备的铁丝网固定连接而成。

为了能够降低农田排水效果增强，改善对农田排放水中氮磷含率，降低农田排水污染环境，优选，所述的竖向渗透部a背向边坡一端依次设置有若干竖向渗透部b，竖向渗透部b内填充有秸秆把。

为了能够避免农田排水过程中大量大颗粒杂质进入到下层集水管、上层集水管中，堵塞集水管，造成装置维护周期较短，造成维护成本较高的缺陷，优选，所述的竖向渗透部a背向边坡一端，贴紧集水槽底设置有隔板，隔板上设置有若干渗透孔。

为了能够提高氮磷脱除率，增强溶氧量，提高氮磷降解率，优选，所述的边坡上设置有拦截齿，拦截齿由秸秆透水混凝土制备而成；拦截齿呈直角三角形，并且一直角边与边坡贴紧设置，直角三角形的斜边竖直向下。

为了能够防止进入到上述装置区域的农田废水渗透到更深层次的土壤中，优选，所述的竖向渗透部a位于边坡侧设置有沟端底板；竖向渗透部a背向边坡侧设置有左侧底板。

为了提高氮磷去除效率，保证排水通透性，优选，所述的下层集水管中填充有稻壳，稻壳只是填充满下层集水管，而不做压实处理。

为了提高氮磷去除效率，保证排水通透性，优选，所述的上层集水管中填充有稻壳，稻壳只是填充满下层集水管，而不做压实处理。

与现有技术相比，本发明创造的技术效果体现在：

经过竖向渗透部a整体竖向延伸到排水沟底部，并经过整体隔断边坡侧和背向边坡侧，使得背向边坡侧的地下径流和地表径流水得到分割开来进行处理，极大程度提高了农田排水过程中氮磷去除率，防止了现有装置技术中造成的排水沟与农田地下径流水直接渗透到排水沟端，造成进入排水沟中的排水氮磷含量较大，造成排水受到污染。

该装置结构简单，安装方便，并能够设置在排水沟边坡上，不仅能够加强排水沟边坡的强度，防止排水沟边坡滑坡，而且还能够避免排水沟被冲刷形成破坏，防止了排水沟堵塞和维修成本较高。

本发明创造经过竖向渗透部a以及竖向渗透部a位于边坡侧和背向边坡侧采用下层入沟管、上层入沟管、上层集水管、下层集水管以及上层集水管、下层集水管上设置集水孔，有效的实现了对农田排水过程中的氮磷去除，降低了对环境的污染；而且采用通孔a、通孔b结构的设置，结合上述结构的控制，便于安装和后续的维修，降低了维护成本。

附图说明

图1为安装本实用新型装置结构的农田排水沟位置结构示意图。

图2为本实用新型装置一侧结构示意图。

图3为安装本实用新型结构的农田排水沟位置剖视结构示意图。

1-排水沟2-边坡3-沟顶4-集水槽5-竖向渗透部a6-渗透网7-上层滤芯8-下层滤芯9-农田基地10-下层入沟管11-上层入沟管12-上层集水管13-下层集水管14-左侧底板15-沟端底板16-集水孔17-竖向渗透部b18-隔板19-拦截齿20-秸秆透水混凝土。

具体实施方式

下面结合具体的实施方式来对本实用新型的技术方案做进一步的限定，但要求保护的范围不仅局限于所作的描述。

如图1-3所示，在某些实施例中，用于农田排水的氮磷拦截去除装置，包括形成排水沟1的边坡2，边坡2顶端为沟顶3，沟顶3竖直向下设置竖向渗透部a5，竖向渗透部a5底部沿着排水沟1长度方向上设置有若干通孔a；在通孔a上部沿着排水沟1长度方向上设置有通孔b；在通孔a位于边坡2侧设置有下层入沟管10，下层入沟管10远离竖向渗透部a5一端伸入农田排水沟中；通孔a的背向边坡2设置有下层集水管13；通孔b的位于边坡2侧设置有上层入沟管11，上层入沟管11远离竖向渗透部a5一端伸入农田排水沟中；通孔b的背向边坡2设置有上层集水管12；所述的上层集水管12和下层集水管13上均设置有集水孔16；所述的竖向渗透部a5内填充有秸秆把；所述的上层入沟管11中填充有上层滤芯7；所述的下层入沟管10内填充有下层滤芯8。

在某些实施例中，所述的竖向渗透部a5顶部背向边坡2侧设置有渗透网6，并且在渗透网6位置处相匹配设置有集水槽4；渗透网6能够使得集水槽4内的农田排水渗透到竖向渗透部a5内，实现从竖向渗透部a5顶部向底部流动。使得排水效率较高，使得能够从竖向渗透部a5顶部向下流动渗透过滤，排出水的过程，吸附氮磷成分，实现拦截功能，避免农田排水过程中的氮磷进入到排水沟中，造成排水污染环境的缺陷产生。

具体的在某些实施例中，用于农田排水的氮磷拦截去除装置，包括能够形成排水沟1的边坡2，边坡2的顶端形成沟顶3，从沟顶3竖直向下设置的竖向渗透部a5，设置在竖向渗透部a5背向边坡2顶部的渗透网6，以及设置在竖向渗透部a5背向边坡2顶部，并且能够与渗透网6相匹配的集水槽4；渗透网6能够使得集水槽4内的农田排水渗透到竖向渗透部a5内，实现从竖向渗透部a5顶部向底部流动；竖向渗透部a5位于底部贯通设置有贯通竖向渗透部a5背向边坡2侧和位于边坡2侧的通孔a；竖向渗透部a5位于渗透网6紧邻位置处设置有贯通竖向渗透部a5背向边坡2侧和位于边坡2侧的通孔b；通孔a的位于边坡2侧设置有下层入沟管10，下层入沟管10远离竖向渗透部a5一端伸入农田排水沟中；通孔a的背向边坡2设置有下层集水管13；通孔b的位于边坡2侧设置有上层入沟管11，上层入沟管11远离竖向渗透部a5一端伸入农田排水沟中；通孔b的背向边坡2设置有上层集水管12；所述的上层集水管12和下层集水管13上均设置有集水孔16；所述的竖向渗透部a5内填充有秸秆把；所述的上层入沟管11中填充有上层滤芯7；所述的下层入沟管10内填充有下层滤芯8。

该装置在安装过程中，首先在农田基地9上挖设侧壁均竖直向下的沟渠，并根据需要，确定好沟渠侧壁的高度尺寸和沟渠的宽度尺寸；再将已经开设好通孔a、通孔b的竖向渗透部a贴紧侧壁设置好，再将下层入沟管安装在通孔a上，并采用挡板将下层入沟管端部贴紧倾斜设置，倾斜的角度以边坡的尺寸要求进行设置，并采用土壤或者混凝土填充覆盖下层入沟管，持续填充泥土或者混凝土至覆盖至通孔b位置处，安装好上层入沟管，再采用泥土或者混凝土覆盖至与竖向渗透部a顶部平齐，形成沟顶，压实填充的泥土或者混凝土，形成边坡侧；再在竖向渗透部a背向边坡侧挖沟至竖向渗透部a底部，并将下层集水管13与通孔a安装，将上层集水管12与通孔b安装连通，并按照位于边坡侧方式回填泥土，直至泥土覆盖过通孔b位置之后，再沿着排水沟方向上挖设凹槽，并将位于竖向渗透部a侧壁设置成渗透网，该渗透网采用秸秆堆砌而成，并且能够与竖向渗透部a内部连通，而挖设的凹槽即为集水槽4，集水槽4其他侧壁上能够将农田中需要排放的水经过渗透收集，并经过渗透网进入到竖向渗透部a中，经过竖向渗透部a中的秸秆把设置，实现对农田排水的过滤去除氮磷目的，其不仅结构简单，操作方便，而且安装和后续的维护难度均较低。在使用过程中，将农田需要排放的水排放到集水槽中，经过上述装置处理，即可实现。所述的上层滤芯7和下层滤芯8是在边坡2形成之后，直接灌入而成的。

在某些实施例中，所述的上层滤芯7和下层滤芯8均采用稻壳、稻草、麦秸秆混合造粒填充压实而成，并且在入沟一端的端口上采用铁丝制备的铁丝网固定连接而成。降低了制备成本，使得原料易得，而且还避免了呗排水冲刷到排水沟中，造成堵塞以及二次污染的现象。

在某些实施例中，所述的竖向渗透部a5背向边坡2一端依次设置有若干竖向渗透部b17，竖向渗透部b17内填充有秸秆把。提高氮磷去除效率和去除能力，降低农田排水氮磷的污染。

在某些实施例中，所述的竖向渗透部a5背向边坡2一端，贴紧集水槽4底设置有隔板18，隔板18上设置有若干渗透孔。防止了集水管受到堵塞，提高了装置使用的稳定性。

在某些实施例中，所述的边坡2上设置有拦截齿19，拦截齿19由秸秆透水混凝土20制备而成；拦截齿19呈直角三角形，并且一直角边与边坡2贴紧设置，直角三角形的斜边竖直向下。提高了氮磷去除率，而且增强了水体中溶氧量，提高了氮磷降解率，降低了排水污染。

在某些实施例中，所述的竖向渗透部a5位于边坡2侧设置有沟端底板15；竖向渗透部a5背向边坡2侧设置有左侧底板14。实现避免集中排水过程的渗水性较强，导致农田废水渗透到更深的泥土中，进入到比排水沟更低的土壤中，造成氮磷去除率、去除效率较差的缺陷产生。

在某些实施例中，所述的下层集水管13中填充有稻壳，稻壳只是填充满下层集水管13，而不做压实处理。增强排水效果，提高氮磷去除率，防止堵塞集水管，造成农田排水不佳的现象。

在某些实施例中，所述的上层集水管12中填充有稻壳，稻壳只是填充满下层集水管12，而不做压实处理。增强排水效果，提高氮磷去除率，防止堵塞集水管，造成农田排水不佳的现象。

本实用新型未尽事宜参照现有技术，本领域公知常识以及常规技术手段加以实现即可。本发明创造中给出的术语，例如“左”、“右”、“背向”、“位于边坡一侧”等，均是在面对本发明创造的附图进行的阐述，其定义也参照附图以及现有技术中相关技术文献介绍和常规解释加以理解。