模块化硬质农田排水沟生态净化装置的制作方法

本发明涉及一种硬质农田排水沟生态净化装置，特别是涉及一种模块化硬质农田排水沟生态净化装置。

背景技术：

新时代背景下，生态文明建设步入深水区，要加强农业面源污染防治。我国为农业大国，农业发展与环境间存在严重矛盾和冲突，其中，农业面源污染问题尤为严重，农业面源污染已成为水体污染重要来源之一。

排水沟作为农田与外河水系连接的通道，既是农田排水最初的汇聚地，又是农田污染向下游排放的输出地，发挥着“源”和“汇”的双重作用。过去，我国在灌区沟渠的建设中为实现最优的输水、排水功能，多运用混凝土、浆砌石等刚性衬砌，传统的硬质农田排水沟不仅沟内生态系统单一，过量使用化肥带来的农田污染物也直接通过硬质农田排水沟汇集并排入下游，加剧农业面源污染。因此，对传统硬质农田排水沟生态处理变得相当重要。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种模块化硬质农田排水沟生态净化装置，它不但能在不改变硬质农田排水沟原有结构的基础上，提供一种操作简单、净化效率高、管养方便、投资较少的模块化生态净化系统，既能对一些体积较大的污染物进行拦截，也可对氮磷等营养物质进行净化，而且还能够美化硬质农田排水沟。由此，缓解了传统硬质农田排水沟排出的污水对周边水域的污染问题。

为了达到上述的目的本发明的解决方案是:本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置包括一箱体，所述箱体为不锈钢网箱，且前端开口，所述不锈钢网箱的左侧壁上设有一安装孔，所述不锈钢网箱内底面上的左、右端部处分别设置有横向排列的左、右纵向板槽，所述横向排列的左纵向板槽内从左向右依次插入有与其相配的左生物反硝化板、40目左生物基网板、120目左生物基网板及左不锈钢筛网，并一一形成嵌接联接，所述左生物反硝化板、40目左生物基网板、120目左生物基网板及左不锈钢筛网下端端部处还均设有一进气管孔，所述横向排列的右纵向板槽内从右向左依次插入有与其相配的右生物反硝化板、40目右生物基网板、120目右生物基网板及右不锈钢筛网，并一一形成嵌接联接，所述不锈钢网箱内底面上的中部前端部处设有一由带多个微孔曝气头的曝气头管座及进气管构成的曝气装置，所述进气管的右端穿过不锈钢网箱的左侧壁上所设的安装孔及所述左生物反硝化板、40目左生物基网板、120目左生物基网板及左不锈钢筛网下端端部处分别所设的进气管孔，并与带多个微孔曝气头的曝气头管座的进气口处形成螺纹联接，所述不锈钢网箱内底面上的中部处铺设有玻璃轻石层，所述玻璃轻石层中还均匀散布有微生物缓释营养盐颗粒，所述不锈钢网箱内顶部的中部处间隔悬挂有垂直于网箱底部的多根人工水草，所述不锈钢网箱顶面上分布有中央带孔的生态浮板块，每块生态浮板块之间均由连接扣连接，每块生态浮板块上的中央孔内均安置有一用于栽种挺水植物的种植篮。

所述曝气头管座上的带多个微孔曝气头的个数为二个或二个以上。

所述不锈钢网箱内顶部的中部处间隔悬挂垂直于网箱底部的多根人工水草的根数为十五根以上。

所述挺水植物为净化能力强的再力花、黄菖蒲。

本发明的一种模块化硬质农田排水沟生态净化装置包括不锈钢网箱、生物反硝化板、生物基网板及不锈钢筛网系统，填料-微生物耦合系统，曝气系统及挺水植物系统等。

所述不锈钢网箱长度为1m，宽为1m，高度为0.5m，网孔径为0.5cm，根据排水沟实际情况可适当调整。不锈钢网箱为三面结构,且前端为开口。

所述生物反硝化板主要为微生物提供碳源，促进农田排水中氮的反硝化作用，降氮。

所述40目生物基网板作用为过滤污泥杂质，120目网板主要作用为附着藻类、原生动物初步净化水质，降低来水氮、磷。

所述不锈钢筛网，主要作用为固定填料，进一步过滤一些细小颗粒进入填料系统。

所述填料-微生物耦合系统包含玻璃轻石层、微生物缓释营养盐颗粒及人工水草。所述玻璃轻石为多孔轻质无机材料，玻璃轻石内部有密集的气泡和微孔，具有优良的水质净化能力，同时质量较轻，方便清洗与更换。微生物缓释营养盐颗粒富含激活土著微生物所需碳源及微量元素，正常情况下30天续投一次。人工水草垂直于网箱底部间隔布置，对氮磷去除有良好的效果。

所述曝气装置于不锈钢网箱内底部，主要作用为促进微生物净化水质，降氮。

所述挺水植物，挺水植物种植于种植篮内，种植篮放置于生态浮板块上的孔内，板间用连接扣连接，植物品种为再力花、黄菖蒲等净化能力强的挺水植物。

简而言之，本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置，既可净化农田排水，又可改善硬质农田排水沟景观，同时具有轻便，易拆装清洗及组合使用等诸多优点，并可根据实际需求在硬质农田排水沟内灵活配置数量。经实地在硬质农田排水沟内试验表明，每块本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置，对氮的去除量为18～56g/d,对磷的去除量为0.06～0.23g/d。

本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置适宜于硬质农田排水沟内应用。

附图说明

本发明的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

图１是本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置的结构示意图。

图２是本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置的部分示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置作进一步的详细描述。

参照图1和图2，该发明的模块化硬质农田排水沟生态净化装置包含一箱体。

所述箱体为不锈钢网箱1，且为前端开口，所述不锈钢网箱1的长度为1m，宽为1m，高度为0.5m，所述不锈钢网箱1上的网孔径为0.5cm，根据排水沟实际情况可适当调整，所述不锈钢网箱1的左侧壁上设有一安装孔11。

所述不锈钢网箱1内底面上的左、右端部处分别设置有横向排列的左、右纵向板槽21、22，所述横向排列的左纵向板槽21内从左向右依次插入有与其相配的左生物反硝化板211、40目左生物基网板212、120目左生物基网板213及左不锈钢筛网214，并分别形成嵌接联接。所述左生物反硝化板211、40目左生物基网板212、120目左生物基网板213及左不锈钢筛网214下端端部处还均设有一进气管孔210。

所述左生物反硝化板211由大麦秸秆粉碎压制而成，左生物反硝化板211长为1m，宽为0.4m，厚为12mm，所述40目左生物基网板212及120目左生物基网板213的长均为1m，宽均为0.4m，厚均为12mm，所述40目左生物基网板212及120目左生物基网板213均由不锈钢框架与聚酰胺纤维板固联后形成，所述左不锈钢筛网214长为1m，宽为0.4m，厚为12mm，所述左不锈钢筛网214由左不锈钢框架与左不锈钢丝组合而成。筛网孔径为2.9mm，丝径为0.71mm。

所述横向排列的右纵向板槽22内从右向左依次插入有与其相配的右生物反硝化板221、40目右生物基网板222、120目右生物基网板223及右不锈钢筛网224，并一一形成嵌接联接。

所述右纵向生物反硝化板221由大麦秸秆粉碎压制而成，右纵向生物反硝化板221长为1m，宽为0.4m，厚为12mm。所述40目右生物基网板222及120目右生物基网板221的长均为1m，宽均为0.4m，厚均为12mm，所述40目右生物基网板222及120目右生物基网板221均由不锈钢框架与聚酰胺纤维板固联后形成，所述右不锈钢筛网224长为1m，宽为0.4m，厚为12mm,所述右不锈钢筛网224由右不锈钢框架与右不锈钢丝组合而成。筛网孔径为2.9mm，丝径为0.71mm。

所述不锈钢网箱1内底面上的中部前端部处设有一由带多个微孔曝气头321的曝气头管座32及进气管31构成的曝气装置。所述进气管31的右端穿过不锈钢网箱1的左侧壁上所设的安装孔11及所述左生物反硝化板11、40目左生物基网板212、120目左生物基网板213及左不锈钢筛网214下端端部处分别所设的进气管孔210，并与带多个微孔曝气头321的曝气头管座32的进气口322处形成螺纹联接。所述曝气头管座32上的多个微孔曝气头321的个数为二个或二个以上。本实施例中微孔曝气头321的个数选用为6个。所述每个微孔曝气头的直径为20mm。

所述不锈钢网箱1内底面上的中部处铺设有玻璃轻石层4，所述玻璃轻石为多孔轻质无机材料，规格3x4cm，玻璃轻石用量为0.15m³。

所述玻璃轻石层4中均匀散布有微生物缓释营养盐颗粒5，微生物缓释营养盐颗粒5的用量为500g。

所述不锈钢网箱1内顶部的中部处间隔悬挂有垂直于网箱底部的多根人工水草6，所述多根人工水草6的根数为十五根以上，人工水草长为40cm。本实施例中人工水草用量选为20根。

所述不锈钢网箱1顶面上安设有中央带孔71的生态浮板块7，所述生态浮板块7为pe板，pe板规格330*330*30mm，也可以根据实际情况定制。每块生态浮板块7之间均由连接扣72连接，每块生态浮板块7上的中央孔71内均安置有一用于栽种挺水植物的种植篮8，所述挺水植物为净化能力强的再力花、黄菖蒲。