一种泡田水污染控制处理系统

1.本发明涉及污染控制处理系统技术领域，特别是涉及一种泡田水污染控制处理系统。


背景技术：

2.水稻插秧前需要对本田灌水，用以浸泡耕作层土壤，以便于耕耙和插秧。
3.秸秆还田作为一项新型的农业耕作方式，有利于提升土壤肥力、促进作物稳产增产，同时可以实现秸秆的合理利用。目前，我国南方水稻种植地区秸秆还田后，在稻田泡田期出现了水体恶化的问题，这是因为秸秆在水体环境中自然分解，会排放出氮(n)、磷(p)、有机质等物质，从而构成农业面源污染的重要组成部分，同时秸秆分解出的nh
4+-n发生了氨挥发，生成了氨气(nh3)等恶臭气体。
4.相关研究发现o2含量增加会使得硝化细菌活性增加，加气能有效提高水体溶解氧含量，让好氧微生物得以存活，利用微生物的新陈代谢作用快速对水体中的污染物质进行降解或转移，且对提高受污染水体里nh
4+-n、tp等主要污染物的去除率效果显著。
5.目前对农业面源污染的处理主要是建立人工湿地的方法解决，处理效率较低，不能有效地利用农业污水中的氮磷等营养物质，并且缺少针对水质极差的泡田水的水质处理设备。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种泡田水污染控制处理系统，以解决上述现有技术存在的问题，可以提高泡田水的水质处理效果，水质处理效率，达到效果好、见效快的处理目的。
7.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
8.本发明提供一种泡田水污染控制处理系统，包括能源系统、中央控制系统以及设置在水稻田田面上的检测系统、掺气系统和改良剂投放系统；所述中央控制系统分别与所述能源系统和检测系统电连接，所述检测系统能够对田间泡田水水质实时监控，所述中央控制系统能够控制所述掺气系统和改良剂投放系统向田间泡田水中投放改良剂并进行掺气处理。中央控制系统通过检测系统获得泡田水水质水量数据后，在能源系统通过太阳能电池板获取的电能的支持下，通过掺气系统和改良剂添加系统精确定量的向泡田水中掺气并添加改良剂。
9.可选的，所述能源系统包括电连接的蓄电池和太阳能板，所述蓄电池与所述中央控制系统电连接。
10.可选的，所述检测系统包括布设于水稻田田面上的多个水质检测计和水位计，所述水质检测计和水位计分别与所述中央控制系统连接；水质检测计的参量检测范围包括全氮、全磷以及有机物含量。
11.可选的，所述掺气系统包括气泵、第一管道系统和微气泡发生器；所述气泵与多个所述第一管道系统一端固定连接，所述第一管道系统通过多个支架固定铺设于水稻田田面
上，所述第一管道系统上均匀设置有多个所述微气泡发生器；所述气泵与所述中央控制系统连接；掺气系统采用第一管道系统在田面上完成掺气过程。
12.可选的，所述改良剂投放系统包括改良剂储存箱、第二管道系统和改良剂滴头；所述改良剂储存箱连接有多个所述第二管道系统，所述第二管道系统通过多个支架固定铺设于水稻田田面上，所述第二管道系统上均匀设置有多个所述改良剂滴头；所述改良剂储存箱与所述第二管道系统连接处设置有控制阀，所述控制阀与所述中央控制系统连接，改良剂储存箱内有供微生物附着的附着区、搅拌器和水位计，搅拌器和水位计分别通过线路与中央控制系统相连；改良剂投放系统采用第二管道系统在田面上完成改良剂投放过程。第一管道系统和第二管道系统由立于田间的支架支撑，以保持一定高度，避免沉入淤泥造成堵塞。
13.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
14.本发明的泡田水污染控制处理系统，根据检测系统检测到的泡田水水质条件和水量条件，中央控制系统根据检测结果，计算出掺气量和改良剂的投放量，处理泡田水的恶臭等水质问题。根据水质水量条件的不同动态调整改良剂的投放量和掺气量，能够节约改良剂的用量，节约能源，降低成本。本发明采用添加改良剂和掺气相结合的方式，可以提高水质处理效果，水质处理效率，达到效果好、见效快的处理目的。本发明结构简单，田面上的结构为管道结构，其余部分均集中设置，节约空间空间利用率高，同时便于移动，利于节约农业生产的成本。泡田水的污染是农业面源污染的一种，本发明将农业面源污染处理过程限制在田间，不仅解决了泡田水对自然水体的污染问题，而且将泡田水中的氮磷污染物截留在田间，实现了氮磷污染物的资源化，对减少化肥用量、促进水稻生长和提高水稻产量具有积极作用。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本发明泡田水污染控制处理系统的逻辑控制示意图；
17.图2为本发明泡田水污染控制处理系统的布置示意图；
18.图3为本发明泡田水污染控制处理系统的第一管道系统和第二管道系统局部示意图；
19.其中，1为水质检测计、2为中央控制系统、3为蓄电池、4为太阳能板、5为气泵、6为第一管道系统、7为微气泡发生器、8为改良剂储存箱、9为第二管道系统、10为改良剂滴头、11为支架、12为能源系统、13为检测系统、14为田间泡田水、15为掺气系统、16为改良剂投放系统、17为水位计。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.本发明的目的是提供一种泡田水污染控制处理系统，以解决上述现有技术存在的问题，可以提高泡田水的水质处理效果，水质处理效率，达到效果好、见效快的处理目的。
22.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
23.参考附图1、图2和图3所示，本发明提供一种泡田水污染控制处理系统，包括能源系统12、中央控制系统2以及设置在水稻田田面上的检测系统13、掺气系统15和改良剂投放系统16，能源系统12包括电连接的蓄电池3和太阳能板4，蓄电池3与中央控制系统2电连接；中央控制系统2分别与能源系统12和检测系统13电连接，检测系统13包括布设于水稻田田面上的多个水质检测计1和水位计17，水质检测计1和水位计17分别与中央控制系统2连接；水质检测计1的参量检测范围包括田间泡田水的全氮、全磷以及有机物含量，其将检测数据输送至中央控制系统2，中央控制系统2能够控制掺气系统15和改良剂投放系统16向田间泡田水14中投放改良剂并进行掺气处理。中央控制系统2通过检测系统13获得田间泡田水14水质水量数据后，在能源系统12通过太阳能板4和蓄电池3获取的电能的支持下，通过掺气系统15和改良剂添加系统16精确定量的向田间泡田水14中掺气并添加改良剂；太阳能板4产生的电能可以直接为中央控制系统2、掺气系统15和改良剂投放系统16供电，也可以储存到蓄电池3中，提高利用效率。
24.具体的，掺气系统15包括气泵5、第一管道系统6和微气泡发生器7；气泵5与多个第一管道系统6一端固定连接，第一管道系统6通过多个支架11固定铺设于水稻田田面上，第一管道系统6上均匀设置有多个微气泡发生器7；气泵5与中央控制系统2连接；掺气系统15采用第一管道系统6在田面上完成掺气过程。
25.改良剂投放系统16包括改良剂储存箱8、第二管道系统9和改良剂滴头10；改良剂储存箱8连接有多个第二管道系统9，第二管道系统9通过多个支架11固定铺设于水稻田田面上，第二管道系统9上均匀设置有多个改良剂滴头10；改良剂储存箱8与第二管道系统9连接处设置有控制阀，控制阀与中央控制系统2连接，改良剂储存箱8内有供微生物附着的附着区、搅拌器和储存箱水位计，搅拌器和储存箱水位计分别通过线路与中央控制系统2相连；改良剂投放系统16采用第二管道系统9在田面上完成改良剂投放过程。
26.本发明的泡田水污染控制处理系统为防止管道系统沉入淤泥堵塞微气泡发生器7和改良剂滴头10，管道系统6和管道系统9均架设在支架11上；工作时，通过水位计17和水质检测计1获得田间泡田水14水量及水质的相关数据，经由线路传输至中央控制系统2，中央控制系统2在分析水质水量数据后，在由蓄电池3和太阳能板4组成的能源系统的支持下，通过掺气系统15和改良剂投放系统16向田间泡田水14掺气并投放改良剂。掺气系统15以气泵5作为动力机在能源系统12的支持下经由第一管道系统6和微气泡发生器7，完成向田间泡田水14掺气的作用。改良剂投放系统16依靠改良剂储存箱8存放改良剂，在中央控制系统2的控制下，经由第二管道系统9和改良剂滴头10，使改良剂自流进入田间泡田水14中。
27.本发明能够精准控制改良剂投放量和掺气量，在节约能源和生产成本的条件下达到较好的水质改良效果。中央控制系统和能源系统集中设置结构紧凑，掺气系统和改良剂投放系统均采用管道系统能够减小田面上的装置体积，节省田面空间。实现了氮磷等营养
物质在田间的留存和利用，提高了肥料等营养物质的利用效率，为水稻生长提供了合适的生长环境，对提高水稻产量和减少农业面源污染都有有益作用。结构简单，便于移动可以大幅节约成本。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。