一种农业面源污染农田尾水的生态修复系统的制作方法

本实用新型涉及农业污水处理技术领域，尤其是涉及一种农业面源污染农田尾水的生态修复系统。

背景技术：

农业面源污染主要是指农田生产活动中的各种污染物如沉淀物、营养物、农药、病菌等，通过径流、淋溶和农田排水等途径，以低浓度、大范围的形式从土壤圈向人圈扩散的污染过程。农业面源污染的形成是一个综合而复杂的过程，包括降雨径流过程、土壤侵蚀过程、地表溶质溶出过程和土壤溶质渗漏过程，这四个过程是相互联系、相互作用的，其发生过程受到土壤、地形、降雨、土地覆盖、人类活动等诸多因素的影响。农田生产中往往投入大量化肥、农药和农膜，但农药利用率只有10％～20％；氮、磷、钾肥利用率分别只有33％、24％、42％，土壤中盈余的养分在灌溉和降雨时，上述污染物广泛而隐蔽地分布在地表土壤中，表现出极强的潜伏性；灌溉或降雨时，大量的污染物随水迁移，但污染物来源分散性强，其地理边界和空间位置也不易识别，并随雨强、雨量和农田管理措施的变化而出现空间和时间上的异质性。此外，受到土地利用、地形地貌、气相水文等诸多因素的影响，农业面源污染的排放过程随机而不确定。总之，各种污染物交互影响，导致农业面源污染治理难度极大。

我国农业面源污染问题严重，呈逐年增长的趋势。目前，我国农业面源污染已全面超过工业污染和城市污染，成为全国最大的环境污染源；全国氮、磷污染负荷中农业面源污染的贡献率超过50％、化学需氧量(COD) 污染负荷中农业面源污染贡献率接近40％。

面对农业面源污染日益加剧的严重局面，政府不断加大投入，从颁布相关法律法规、标准规范来约束行业废水量和污染物排放，到不断更新污水处理工艺技术，水污染治理已经成为保护环境工作的重点之一。

以往对于农业面源污染农田尾水处理的技术一般采用稳定塘处理系统、土地处理系统和湿地处理系统，这些技术仅仅是采用植物或动物对尾水中富含的化肥等营养成分简单二次利用，处理程度低，最终出水不能达到国家《农田灌溉水质标准》。也有一些新技术借鉴了工业污水处理所用的生物净化设备，例如专利申请CN102392433A、CN101195502A、 CN105254137A，这些技术虽然利用厌氧和好氧微生物对增强净化程度，但厌氧分解过程与好氧分解过程并没有有机结合起来，是独立的两个处理步骤，导致处理效率低下，因此，有必要进行改进和创新。

有鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种农业面源污染农田尾水的生态修复系统，所述的生态修复系统厌氧处理和好氧处理无法有效结合导致污水处理效率低的问题。

为了实现以上目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种农业面源污染农田尾水的生态修复系统，包括复合生物净化床；

所述复合生物净化床沿水平方向依次分为厌氧段、缺氧段和好氧段，所述厌氧段与所述缺氧段之间、以及所述缺氧段与所述好氧段之间均由第一隔板隔开，并且所述第一隔板的顶部设有使相邻两段相通的通水孔；所述复合生物净化床的首端设有进水口，末端设有出水口；所述进水口低于所述厌氧段与所述缺氧段之间的所述通水孔；

所述厌氧段内填充挂生物膜的填料；

所述缺氧段被n个导流板分为水平分布的n+1段，所有所述导流板均设有出水口，所有所述导流板上的出水口的设置位置呈底部、顶部依次交错，并且与所述厌氧段相邻的所述导流板的出水口设置在底部；所述n为≥1 的正整数；

所述好氧段内设有挂生物膜的填料和曝气管。

本实用新型所述的填料用于挂膜，可采用各种类型适宜微生物繁殖的材料，优选比表面积大的填料。

现有技术的生物净化系统只设厌氧生化反应池或只设好氧反应池，或者将两者通过泵送管道连接，前两者很难达到净化排放标准，第三者则无法实现连续化处理，即厌氧处理完全后再泵送进入好氧反应池，中间的运输过程并没有发生生物净化反应，反而增加处理时间，并且泵送也消耗额外的能源，导致净化成本提高。

而本实用新型的上述生态修复系统将复合生物净化床设计成空间上有机结合且结构特定的厌氧段、缺氧段和好氧段，达到了以下三个技术效果：首先，实现净化过程连续化；其次，厌氧和好氧反应时间是可调整的；第三，待处理的污水在整个生物净化过程为自流状态，无需泵送，实现了节能目的。

具体地，本实用新型生态修复系统的处理过程如下:

上游待处理的农田尾水通过复合生物净化床首端上的进水口进入净化床，首先在厌氧段中，尾水中的复杂有机物被分解，随着尾水的涌入，水位不断升高，直至达到第一隔板顶部的通水孔，此时水自流至缺氧段。

然后在缺氧段中，由于处于低氧环境，因此尾水中所携带的污泥及微生物继续发生厌氧和好氧繁殖，深入降解有机物，去除氨氮、磷和农药残留，随着尾水的涌入，水位不断升高，直至达到第一隔板顶部的通水孔，此时水自流至好氧段；在这期间，缺氧段的反应时间是通过导流板控制，即在导流板隔开的每个单元内，只有水位达到导流板的出水口时才能流入下一单元。导流板数量越多，缺氧段内的反应时间越长。

最后在好氧段中进行好氧生物处理，继续降解残留的有机物，去除氨氮、磷和农药残留，随着尾水的涌入，水位不断升高，直至达到复合生物净化床的末端的出水口，尾水自流入下游以继续处理或回收利用。

综上可知，本实用新型的三个反应阶段之间并没有间歇段，为连续化处理，因此处理效率大大提高。

其次，在以上过程中，尾水在每段的停留时间与池子每段的尺寸、出水口/通水孔的高度相关，因此，针对不同污染情况的农田尾水，可以通过调整池子每段的尺寸、出水口/通水孔的高度来控制厌氧、缺氧和好氧的反应时间，最终达到同样的排放标准。而且由于好氧处理对有机物浓度的上限有要求，因此针对不同有机物含量的污水，可以调整缺氧段的反应时间以使有机物的浓度利于好氧微生物的繁殖，提高好氧处理效果。缺氧段的反应时间是通过导流板控制，即在导流板隔开的每个单元内，只有水位达到导流板的出水口时才能流入下一单元。导流板数量越多，缺氧段内的反应时间越长。

第三，本实用新型各个反应段之间仿照自然生态流水模式，利用进水口和出水口之间的高度差实现自流效果，相比现有技术更节能降耗。

此外，本实用新型厌氧和好氧处理之间有缺氧过渡，这样利于细菌繁殖的自我调整和驯化，提高净化效果。

除此外，本实用新型还可以从以下方面进行改进，以达到更好的技术效果：

优选地，所述复合生物净化床中的所述导流板设置弯折部，夹角为 135°。

优选地，所述复合生物净化床还包括设置在所述好氧段下游的过滤段，所述厌氧段、所述缺氧段、所述好氧段和所述过滤段沿水平方向分布，所述过滤段与所述好氧段通过顶部设有通水孔的隔板隔开；

所述过滤段内沿垂直方向由上至下依次设有一个或多个滤料层，所述过滤段中在所述多个滤料层的下方设有排水口。

经过生物膜处理的尾水会携带部分污泥、沙土等沉淀杂质，通过设置过滤段可以解决以上问题，以便处理后的水可以直接回收利用。

过滤段除了具有过滤作用外，还可以作为水携带的活性污泥的载体，使水与微生物能在此载体上继续反应消化污染物，提高净化效果。

其中，滤料层的数量及选材根据实际情况而定，为避免引入外源污染物，采用天然石材或土壤。滤料层的粒径分布依据水的流向而定，由于在过滤段内水由上至下流，因此，滤料的粒径由上至下为递减。例如，由上至下依次为石英砂层和沸石滤料层，石英砂可以选用2～4mm的尺寸，沸石可以选用0.95～1.35mm的尺寸。在沸石滤料层的下方设置滤板滤头组合件作为基体，增加结构牢固度；还可以在石英砂层的上方设置反冲洗排水槽，以对长久使用后堵塞的滤料层进行清洗，以循环利用。

优选地，所述复合生物净化床还包括设置在所述过滤段下游的出水复氧段；

所述出水复氧段与所述过滤段水平相邻或者位于所述过滤段的下方；所述出水复氧段通过所述排水口与所述过滤段相通；

所述出水复氧段内设有单级或多级跌水充氧板。

由于尾水处理后一般用于种植或养殖其它生物，因此需要一定的含氧量。鉴于此，设置出水复氧段，利用高度差使水跌落而自然复氧。

优选地，缺氧段挂生物膜时引入厌氧污泥，好氧段挂生物膜时引入好氧污泥，选用菌种时优先考虑待处理污水适宜的菌种，例如，采集待处理污水中的污泥样品，经实验室分离筛选得到能降解污水中有机物、农药残留、氨氮、磷的菌株，然后驯化。

优选地，还包括设置在所述复合生物净化床上游的生物滞留池；

所述生物滞留池从底部至顶部依次设有砾石层、炉渣层、土壤层和生长于所述土壤层的植物层；

所述生物滞留池的底部设有可渗出水且水平铺设的排水管，所述生物滞留池在垂直方向上自底部至顶部设有溢水管，所述溢水管的底部与所述排水管相通。

生物滞留池的主要目的是对尾水进行输移控制，过滤去除尾水在流动过程中携带的泥沙以及化学、微生物等污染物。其中，生物滞留池设置的砾石层、炉渣层、土壤层具有层层过滤的效果，而种植的植物可以吸附富营养成分，也可以使水处于“活”的状态，避免变质提高后续处理难度，换言之，可以提高出水稳定性。

优选地，在所述土壤层与所述植物层之间还设有可渗水的覆盖层；所述覆盖层优选为树皮层。

设置覆盖层可以防止水流动时再次携带泥沙进入下个处理环节。

优选地，还包括设置在所述生物滞留池上游的仿生态沟渠；

所述仿生态沟渠沿其水流方向分为多个段，所述多个段之间由设有排水孔的第二隔板隔开，并且在奇数段设有阿科曼填料；所述第二隔板上的所述排水孔的设置位置呈底部、顶部依次交错；优选地，所述仿生态沟渠的底部铺设有石英砂。

此处的“呈底部、顶部依次交错”是指相邻两个第二隔板上的排水孔的位置不同，其中一个设置在底部，另一个设置在顶部，以形成高度差。

仿生态沟渠也是为了控制尾水的输移，其模拟地表水的生态流动形式，将现有机械泵送模式替换为生态流动，不仅提高了出水稳定性，还可以在流动过程中利用阿克曼填料的生物作用降解污染物，尤其是降解氮磷化合物，提高总体净化效率和效果。

其次，该仿生态沟渠利用高低差使水自流，达到了节能降耗目的。

另外，在仿生态沟渠的底部设置石英砂可以在生物活化的同时物理去除沉淀杂质，提高处理效率。

优选地，所述仿生态沟渠中的第一段的进水口设有跌水充氧板。

利用跌水自然复氧，节约曝气消耗的能源，同事跌水过程可以将势能转化为动能，加快水的流动。

优选地，所述仿生态沟渠的首端设有储水槽，所述跌水充氧板位于所述储水槽与所述第一段之间。

利用储水槽作为缓冲，控制水进入阿科曼填料的时间。

本实用新型所述的阿科曼填料优选采用表面安置型SDF，该填料上部结构较为疏松，下部较为密实，上部的超级编织层——疏松的纤维编织结构可以最大程度地实现颗粒物的沉降和利于藻类生长繁殖、促进物种多样化；下部的超级编织层——密实的纤维编织结构可以由外及里形成理想的“好氧-兼性-厌氧”环境，实现高效的脱氮除磷、降解有机物，生物膜能自然脱落。

优选地，还包括设置在所述仿生态沟渠上游的沉砂池；

所述沉砂池的底部为凹形坡，所述沉砂池的底部由上至下依次设有砾石层和细砂层。

沉砂池设置于所述仿生态沟渠的上游，更接近水源，实施近源拦截，提高净化效率。将沉砂池的底部设计为凹形，可以使泥沙沉淀于凹陷处，便于清砂。

优选地，所述沉砂池的顶部覆盖有篦子，并且篦子的下方设有过滤网。

篦子是为了透气，去除腐臭味。下方设置过滤网可以滤除外源污染物。

优选地，所述沉砂池的池壁上设有踏步。

踏步便于清砂者使用。

优选地，还包括设置在所述沉砂池上游的植草沟；

所述植草沟铺设有土壤层，所述植草沟的土壤层种植有植物；所述植草沟的底部铺设有可渗出水的排水管。

植草沟可以作为农田与尾水修复系统的缓冲地带，对尾水初步拦截和预处理，对尾水中的有机物、氨氮、磷、农药等污染物预降解，提高处理效率。

植草沟中水的流向为：上游的水从植草沟的顶部进入，不断通过土壤层深入到底部的排水管中，排水管通入下游的处理装置——沉砂池。

优选地，所述植草沟的土壤层的下方铺设有砾石层，所述排水管位于所述砾石层，以过滤去除固体杂质。

优选地，所述植草沟的土壤层的顶部为凹形，防止水溢出，同时增加水向下渗透的压力，提高水流速度。

优选地，还包括设置在所述复合生物净化床下游的生态系统塘；

所述生态系统塘用于种植或养殖水生生物；

所述生态系统塘的底部由上至下依次设有有机淤泥层和石英砂层；

所述生态系统塘的池壁上设有植物毯层。

生态系统塘是对处理后的水回收利用，提高经济效益；同时通过生物和植物的生态循环处理使水的性质接近自然水，可直接用于灌溉农田。

其中，在石英砂的下方还可以铺设鹅卵石，作为垫层，提高池塘的稳定性。

植物毯层具有固沙作用，防止塘体塌方。

综上，本实用新型提出了植草沟、沉砂池、仿生态沟渠、生物滞留池、复合生物净化床和生态系统塘七个处理单元，这些处理单元用于生态修复时，优选的方案为：按照上游至下游的顺序将植草沟、沉砂池、仿生态沟渠、生物滞留池、复合生物净化床和生态系统塘依次连接，并设置适当的高度差使水能从植草沟自流至生态系统塘。该优选方案的处理过程更全面，因此净化效率较高，其净化过程可分为四个阶段：第一阶段是近源拦截(通过植草沟和沉砂池实现)，在该阶段水的输送路径较短；第二阶段是输移控制(通过仿生态沟渠和生物滞留池实现)，在该阶段水的输送路径较长；第三阶段是末端净化(通过复合生物净化床实现)，在该阶段对水作彻底净化；第四阶段是深度利用(通过生态系统塘实现)，在该阶段对水二次利用和稳定水质。

除上述优选的组合方案，七个单元可以择其一或者选多个任意组合(此处的任意组合时需考虑单元之间的连接结构，使其能自流)，组成不同的生态修复系统，这些系统处理水的效率和效果不同，可以根据水质酌情选择。例如，对于污染轻微的尾水，可以直接排入生态系统塘。对于污染严重的尾水，建议采用包括仿生态沟渠和复合生物净化床的系统，这两者对污染物的去除率高。

综上，与现有技术相比，本实用新型达到了以下技术效果：

(1)将厌氧和好氧过程有机结合起来，提高生物净化效率，改善了净化效果：将生物复合生物净化床设计成多段式、能满足水连续自流的导流结构，达到了以上效果。

(2)针对不同污染程度的农田尾水提供了不同的生态修复系统，针对性更强，处理效果及性价比更高：将植草沟、沉砂池、仿生态沟渠、生物滞留池、复合生物净化床和生态系统塘七个处理单元自由组合即可满足该效果。

(3)提供了一种多阶段、仿生态水修复的最佳生态修复系统：将植草沟、沉砂池、仿生态沟渠、生物滞留池、复合生物净化床和生态系统塘按照上游至下游的顺序连接成整体，该生态修复系统在····处理指标上的优势最为突出。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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。

图1是本实用新型提供的农业面源污染农田尾水的生态修复系统的结构示意图；

图2是实施例中植草沟的剖面示意图；

图3是实施例中前置沉砂池的剖面示意图；

图4是实施例中仿生态沟渠的平面示意图；

图5是图4的A-A剖面示意图；

图6是实施例中生物滞留池的剖面示意图；

图7是实施例中复合生物净化床的平面示意图；

图8是图7的A-A剖面示意图；

图9是实施例中生态系统塘的平面示意图；

图10是图9的A-A剖面示意图。

附图标记：

1-农田尾水；

2-植草沟，2-1-土工布层，2-2-地下渗透层，2-3-排水管，2-4-透水性土壤层，2-5-植被层，2-6-侧坡；

3-前置沉砂池，3-1-素土夯实层，3-2-C20混凝土基础层，3-3-细砂层， 3-4-垫层，3-5-砾石层，3-6-回填土层，3-7-前置沉砂池的池壁，3-8-前置沉砂池进水管，3-9-前置沉砂池出水管，3-10-踏步，3-11-滤网，3-12-池箅；

4-仿生态沟渠，4-1-仿生态沟渠进水管，4-2-仿生态沟渠进水槽，4-3- 仿生态沟渠跌水充氧板，4-4-进水隔板，4-5-出水隔板，4-6-SDF型阿科曼填料，4-7-生物膜层，4-8-仿生态沟渠出水槽，4-9-仿生态沟渠出水管；

5-生物滞留池，5-1-砾石垫层，5-2-渗透填料层，5-3-种植土壤层，5-4- 覆盖层，5-5-植物层，5-6-蓄水层，5-7-生物滞留池底部排水管，5-8-溢流管；

6-复合生物净化床，6-1-进口厌氧段，6-1-1-进口厌氧段进水管，6-1-2- 进口厌氧段后端池壁上部出水孔，6-1-3-组合填料，6-2-缺氧段，6-2-1-上向流导流折板，6-2-2-下向流导流板，6-2-3-缺氧段后端池壁上部出水孔，6-3- 好氧生物浮动床段，6-3-1-上部钢丝网及支架，6-3-2-下部钢丝网及支架， 6-3-3-聚氨酯填料，6-3-4-好氧生物浮动床段后端池壁上部出水孔，6-3-5-曝气机，6-3-6-曝气管，6-4-接触过滤段，6-4-1-滤板滤头组合件，6-4-2-过渡垫层，6-4-3-接触滤料层，6-4-4-配水及反冲洗排水槽，6-4-5-接触过滤段后端池壁下部出水孔，6-5-出水复氧段，6-5-1-出水好氧段阶梯跌水充氧板， 6-5-2-出水复氧出水管；

7-生态系统塘，7-1-塘底垫层，7-2-吸附反应层，7-3-有机淤泥层，7-4- 塘底植物，7-5-植生毯护坡，7-6-生态浮床，7-7-浮水植物，7-8-鱼类，7-9- 提水式曝气机。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本实用新型，而不应视为限制本实用新型的范围。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

一种农业面源污染农田尾水的生态修复系统：

如图1所示，生态修复系统包括农田尾水排放源1、植草沟2、前置沉砂池3、仿生态沟渠4、生物滞留池5、复合生物净化床6、生态系统塘7 等。

如图2所示，所述植草沟2从下往上依次设置有土工布层2-1(土工布为250g/m²的聚丙烯防渗土工膜)、地下渗透层2-2(地下渗透层由不规则分级砾石组成，砾石规格为16～32mm，地下渗透层厚度介于30～60cm之间)、透水性土壤层2-4(采用砂土、砂质壤土、粉质壤土或壤土，其中干沟的土壤渗透率介于0.15～0.3m/d；湿沟的土壤渗透率应大于0.3m/d，透水性土壤层的厚度应不低于60cm)、植被层2-5(植被层种植草坪草)。地下渗透层中安装排水管2-3。植被层2-5为凹坡形，两边为侧坡2-6(侧坡坡度为1:4～1:3 之间，断面形式为抛物性)。植草沟2的最大水深一般不超过45～60cm，宽度控制在1.5～2.5m之间，纵向坡度为1％～2.5％，水力停留时间20min。

其中，植草沟2中地下渗透层2-2的厚度及材料粒径、植被层2-5的坡度、水深及宽段均可根据实际需求做调整。土工布层2-1是为了防止水渗透至地下造成污染，也可以更换成其它防水材料。

如图3所示，所述前置沉砂池3的底部为过滤沉沙结构，从下往上依次设置有素土夯实层3-1(素土夯实，压实系数≥0.94)、C20混凝土基础层 3-2(基础层厚度为200mm)、细砂层3-3(细砂粒径0.6～1.2mm，细砂填充高度为150mm)、垫层3-4(垫层粒径为4～8mm，填充高度为100mm)、砾石层3-5(砾石层粒径为10～20mm，填充高度为120mm)、回填土层3-6(回填土层填充高度为300mm)。所述前置沉砂池3的中部为中空，用于储水。所述前置沉砂池的池壁3-7(即池体，池体用砖砌，厚度为240mm)，前端池壁安装有前置沉砂池进水管3-8(管径为DN200～DN400mm)，后端池壁安装有前置沉砂池出水管3-9(管径为DN200～DN500mm)，前端池壁垂直方向安装有踏步3-10(踏步用钢筋制作，钢筋规格为前置沉砂池顶部分别安装有滤网3-11(滤网空隙率为90％)和池箅3-12(池箅空隙率为80％)。

在前置沉砂池3中，进水管3-8和出水管3-9的材质及尺寸均可酌情调节，且对净化效率和效果无影响。素土夯实层3-1和垫层3-4均是为了提高沉砂池的稳定性，延长使用寿命。细砂层3-3、砾石层3-5和回填土层3-6 的材料粒径可以酌情调整。

上述植草沟2和前置沉砂池3的主要功能是对污染农田尾水的杂物进行初步拦截和预处理。

如图4、图5所示，箭头为水流方向，所述仿生态沟渠4进口端安装有仿生态沟渠进水管4-1(管径为DN200～DN600mm)、进口端内壁设置有仿生态沟渠进水槽4-2(进水槽深度为400mm，宽度为300mm)，紧挨进水槽出水口顶部水平设置有仿生态沟渠跌水充氧板4-3(充氧板规格尺寸为长×宽×厚度＝2.5m×1.0m×0.08m，用PVC板制作)，跌水充氧板和垂直设置的进水隔板4-4顶部连接，进水隔板4-4和出水隔板4-5之间安装有SDF型阿科曼填料4-6，以构成生态填料单元(仿生态沟渠宽度为2.5m，生态填料单元长度为10m，水深起始端为1.5m，填料型号：SDF型阿科曼，填料规格： L×B＝2.5m×1.3m[尺寸可根据工程需要裁切]，铺设方式：垂直水流流向铺设，铺设间距：每排间距1.0m，则生态填料单元区布设10排)；仿生态沟渠底部设置有生物膜层4-7(生物膜层为厚度150mm的石英砂，粒径为 0.5～1.0mm)；仿生态沟渠出口端分别设置有仿生态沟渠出水槽4-8(出水槽深度为350mm，宽度为250mm)和仿生态沟渠出水管4-9(管径为 DN150～DN500mm)。

仿生态沟渠4起始端水深1.5m，宽度为2.5m，沟渠底部纵向坡度为 1％～2.5％，水力停留时间为60min。仿生态沟渠沿沟渠纵向分为若干段，即奇数段和偶数段，在奇数段内安装SDF型阿科曼填料4-6，在偶数段内不安装填料。

其中，跌水充氧板4-3可以设置多级，以形成多级跌水，既提高水流速，也提高含氧量。阿科曼填料可以换为其它型号。进水隔板4-4和出水隔板 4-5上进/出水口的尺寸可以酌情调整。本实施例仅列举了三段阿科曼填料的仿生态沟渠，实际应用可对段数任意调整。

如图6所示，所述生物滞留池从下往上依次设置有砾石垫层5-1(由粒径为20～50mm的砾石组成，厚度为200～300mm)、渗透填料层5-2(由粒径为32～64mm炉渣组成，厚度为150～300mm，其渗透系数为0.8～1.0m/d)、种植土壤层5-3(用高渗透性的砂和细碎石混合物占50～70％，木屑、碎树皮占5～20％，天然壤土占10～25％，小颗粒的有机质堆肥占10～20％组成种植土壤层，其渗透系数为0.6～6m/d，在工程实施前后均要对其渗透性能予以测试，下渗能力应满足在3～4h内将表层滞蓄的水量全部下渗完毕。为保证植物生长，还应控制种植土壤层的pH值范围在5.5～6.5，总溶解盐含量不能超过500mg/L)、覆盖层5-4(用100mm左右的方块树皮对种植土壤层进行覆盖，厚度为60mm，有利于微生物生长和有机物降解)、植物层5-5 (种植宽叶香蒲)、蓄水层5-6(蓄水层深度为100～200mm)；另外，在砾石垫层5-1中水平方向设置有生物滞留池底部排水管5-7(排水管管径为 DN200mm)，在垂直向上方向一直到顶部设置有溢流管5-8(溢流管管径为 DN200mm)，生物滞留池底部排水管和溢流管垂直连接。

以上生物滞留池对土壤层的pH值的要求是为了适宜水稻以及与水稻种植环境相似的作物的农田尾水，对于其他类型作物的农田废水，可适应调整。

上述仿生态沟渠4和生物滞留池5的主要功能是对污染农田尾水进行输移控制，以提高对有机物、农药残留、氨氮、磷的处理效率，并与近源拦截在空间上进行有机衔接，提高出水稳定性。

如图7、图8所示，所述复合生物净化床6分为进口厌氧段6-1、缺氧段6-2和好氧生物浮动床段6-3三部分。在进口厌氧段前端池壁设置有进口厌氧段进水管6-1-1，进口厌氧段后端池壁上部设置有进口厌氧段后端池壁上部出水孔6-1-2，进口厌氧段6-1中设置有组合填料6-1-3(组合填料的塑料环片直径为80mm，单片填料直径150mm，单片间距80mm，比表面积 3000m²/m³。在缺氧段中分别设置有上向流导流折板6-2-1和下向流导流板 6-2-2，缺氧段后端池壁上部设置有缺氧段后端上部出水孔6-2-3；在好氧生物浮动床中分别设置悬空的上部钢丝网及支架6-3-1(上部钢丝网采用Ⅰ级钢筋制作，钢筋直径为间隙宽度为10mm，支架为∠50×5角钢)、下部钢丝网及支架6-3-2(下部钢丝网采用Ⅰ级钢筋制作，钢筋直径为间隙宽度为8mm，支架为∠80×6角钢)，并在上、下钢丝网及支架的隔室内填充用于好氧反应的聚氨酯填料6-3-3(聚氨酯填料主要性能参数：比表面积为800m²/m³，填充率为60％)，好氧生物浮动床段后端池壁上部开有好氧段生物浮动床段后端池壁上部出水孔6-3-4，好氧浮动床段池中设置有曝气管6-3-6，曝气管与曝气机6-3-5连接；在接触过滤段6-4从底部往上依次设置有滤板滤头组合件6-4-1(滤板为钢板，厚度为8mm，钢板上钻有25mm的孔，孔距为100mm，孔内紧固双滤头)、过渡垫层6-4-2(垫层为石英砂，粒径为2～4mm，厚度为100mm)、接触滤料层6-4-3(接触滤料层为沸石滤料，粒径为0.95～1.35mm，厚度为800mm)，配水及反冲洗排水槽6-4-4、接触过滤段后端池壁下部开有接触过滤段后端池壁下部出水孔6-4-5；在出水复氧段6-5顶部及中部设置有出水好氧段阶梯跌水充氧板6-5-1，出水复氧段后端池壁下部设置有出水复氧段出水管 6-5-2。

上述复合生物净化床6的主要功能是对污染农田尾水中的有机物、农药残留、氨氮、磷进行末端深度净化。

如图9、图10所示，所述生态系统塘7包括塘底垫层7-1(塘底垫层为 32～64mm的鹅卵石，厚度为200～250mm)、吸收反应层7-2(吸附反应层为 2～4mm的石英砂，厚度为250～300mm)、有机淤泥层7-3(淤泥采用坑塘河道污泥，厚度为500mm)、塘底植物7-4(塘底植物种植狐尾藻、金鱼草)、位于生态系统塘四周侧的植生毯护坡7-5、水面的生态浮床7-6(浮床载体为聚苯乙烯泡沫板，长×宽＝2.4×1.2m，浮床植物为水芹。浮床间距为10m)、浮水植物7-7(浮水植物为红菱)、提水式曝气机7-9(提水式曝气机型号为 OBAO-2008D，功率HP/kw为2.0/1.5，电压V为220/380，转速为2800rpm，增氧能力4.0～5.0kgO²/h)。塘底养殖有鱼类7-8，鱼类品种为黑鱼。

上述生态塘7的功能就是利用处理出水进行深度利用，建立农业立体种养。浮水植物类型及曝气机型号均可更换。鱼可替换为其它水生动物。

该实施例为本实用新型较佳的实施例，将植草沟、沉砂池、仿生态沟渠、生物滞留池、复合生物净化床和生态系统塘七个处理单元全部利用。但每一个处理单元均可独立作为新的生态修复系统，也可以任意组合作为新的生态修复系统，这些新生态修复系统均为本实用新型的实施例。

该实施例系统的工艺流程为：

农田尾水1→植草沟2→前置沉砂池3→仿生态沟渠4→生物滞留池5→复合生物净化床6→生态系统塘7→溢流农田灌溉。

具体说明：①受污染农田尾水1首先进入植草沟2，沟中的微生物对污染物质进行预降解；②植草沟2出水进入前置沉砂池3，以对颗粒泥砂及悬浮物进行沉淀处理。植草沟2和前置沉砂池3的功能是预降解和近源拦截；③前置沉砂池3出水进入仿生态沟渠4，通过SDF去除农田尾水中的N、P 含量；④仿生态沟渠4的出水进入生物滞留池5，通过砾石垫层5-1、渗透填料层5-2、种植土壤层5-3、覆盖层5-4、植物层5-5等对悬浮颗粒物、重金属、氮、磷、病原体等进行有效的去除。仿生态沟渠4和生物滞留池5 的功能是利用污染农田尾水迁移路径上设计不同形态及结构，以提高生态处理效率，并与近源拦截在空间上进行有机衔接，以提高生态处理效率和出水稳定性；⑤生物滞留池5的出水进入复合生物净化床6，通过进口厌氧段6-1和进口厌氧段中设置的组合填料6-1-3、缺氧段6-2及缺氧段中分别设置的上向流导流折板6-2-1和下向流导流板6-2-2、好氧生物浮动床段6-3 和好氧生物浮动床段中设置的聚氨酯填料6-3-3，应用人工培养的高效优势菌种进行调试和运行，对污染农田尾水的有机物、农药残留、氨氮、磷进行末端深度净化和最终排水进行稳定净化处理，使其达到国家《农田灌溉水质标准》。⑥复合生物净化床6的出水进入生态系统塘7，通过设置的塘底垫层7-1。吸附反应层7-2、有机淤泥层7-3、塘底植物7-4、生态浮床7-6、提水式曝气机7-9，形成立体生态环境，在水面种植浮水植物7-7(浮水植物为红菱)、塘底养殖鱼类7-8(鱼类品种为黑鱼)，做到处理出水的综合深度利用。生态系统塘7的溢流水循环至农田进行灌溉或作它用。

本实用新型还对该实施例提供的复合生物净化床6进行了调时和试运行，如下：

(1)微生物源

选取某人工湿地排泥管进行污泥样品采集，经实验室分离筛选得到的降解农田尾水如有机物、农药残留、氨氮、磷的菌株为好氧的异氧菌单胞杆菌属(Pseudomonas Migula)、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)、噬纤维菌属(Cyophaga Winogradsky)和生孢噬纤维菌属(Sporocyophaga Stanier)；自养菌为红螺菌(Rhodospirllacene)。

(2)菌株的驯化

采用固体培养基驯化培养：①对菌株进行活性处理；②按照人工湿地排泥细菌驯化液为1:10的体积比配制各细菌驯化液(即取人工湿地排泥 10mL放入锥形瓶，然后放入90mL细菌培养液，混合成100mL细菌培养驯化液)，并配制相同的不加菌液的混合培养液作为参照；③加入2g琼脂，混合均匀；④将配制好的驯化培养液放在高压锅内灭菌，灭菌后冷却；⑤在无菌台上均匀罐装在3个培养皿中，待冷却形成固体培养基后，加入 0.8mL菌体；⑥将转接好的培养皿放入恒温箱在28℃培养，并每天观察培养基菌落形成，记录形成菌落所需要的时间，逐步驯化直至成功。菌种的驯化时间为14天。

(3)菌液的配制

菌液的配制在培菌箱内进行，培菌箱的体积为2m³，箱内放入1/2容积的取自某人工湿地的排水及葡萄糖、玉米浆、猪血、麦麸、酒糟等营养物质，并将在实验室驯化的菌种接转至培养箱内，开启低速搅拌机，电机转速为60r/min，控制水温20～26℃，pH6～9，溶解氧DO≤0.5mg/L，污泥浓度为4.5g/L，每天搅拌6～8小时，经过7～8天的培养，液体成其红色粉状，菌液配制成功。

(4)在进口厌氧段6-1内按池容的1/3投加含水率为80％的人工湿地的厌氧污泥；再将生活污水等碳源导入进口厌氧段6-1内，待液位上升到池容2/3处，污泥浓度为6000～8000mg/L时，按泥量的1/10将在培菌箱内配制的高效优势菌种接入，控制温度25～35℃，pH值6～11，溶解氧为零，进行发酵，经过5～6天的时间，组合填料表面呈黑色胶粘状，表明填料挂膜成功。

(5)在好氧生物浮动床段6-3内按池容1/3投加含水率80％的人工湿地的好氧污泥；再将生活污水等碳源导入池内，待液位上升至池容的2/3 处，污泥浓度为4000～5000mg/L时，按泥量的1/20将在培菌箱内配制的高效优势菌种接入，取样分析COD、BOD、有机物、农药残留、氨氮、磷的含量，再按BOD:N:P＝100:6:1的比例加入尿素、磷酸三钠等营养剂，开启曝气器6-3-5，控制pH＝6～9，溶解氧DO值3～5mg/L，闷曝24h后改为连续进水4～5天，当聚氨酯填料6-3-3表面呈粉红色胶粘状，表明填料上挂膜成功，即可投入日常连续运行。当系统正常运行后，在复合生物净化床6建立起来的高效优势菌种的微生物系统，这不仅增加了微生物的数量，而且改变了微生物的质量，处理效果能提高40～50％。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。