一种可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟

1.本发明涉及农田废水处理技术领域，尤其涉及一种可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟。


背景技术：

2.生态拦截(ecological interception)是指采用建筑工程技术、生物技术和管理技术等相结合的污染物阻控措施。氮磷去除模块(nitrogen and phosphorus removal module)安置于底泥捕获井中，由多孔性矿物等材料组成，用于同步去除沟渠水中氮磷的模块。
3.农田生态沟渠氮磷拦截技术是农业面源污染治理技术之一。通常的做法是在沟底和护坡上配置植物及其他辅助措施，对流经沟渠农田尾水中的氮磷实施有效拦截，抗淤抗暴雨冲击能力弱，养护难度大，且护坡植物进行多为夏生植物，农田生态沟渠周年去污效果较差。农田生态沟渠底泥是磷素去除的重要途径，但吸附容量有限，难以对高负荷磷素实施有效拦截和去除，从而出现阶段性磷素超标的污水排放。此外，由于没有统一的标准，各地在生态拦截沟建设过程中，采用的技术手段、具体技术参数都有较大的差异，导致生态拦截效果难以得到有效保障。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟，采用可组合模块化预制沟的方式，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟，设置在农田上，所述预制沟包括拼接成型的沉沙模块、第一拦截模块以及第二拦截模块，所述沉沙模块设置在第一拦截模块的两侧，所述沉沙模块设置有一进水口以及一出水口；所述第一拦截模块包括引水沟体、紊流组件以及回流组件，多个紊流组件依次排列设置在引水沟体底面上方，所述紊流组件沿引水沟体的长度方向布置，每两个所述紊流组件之间存在间隙，多个所述回流组件设置在引水沟体一侧且高于引水沟体的底面，所述回流组件内蓄存污水处理菌种；所述第二拦截模块包括排水沟体以及提篮组件，多个所述提篮组件可拆卸的设置在排水沟体内，所述提篮组件依次并沿排水沟体的长度方向分布，所述提篮组件内设置有污水处理菌种。
6.在数个实施方式中，引水沟体包括一引水底板以及两个引水侧板，两个所述引水侧板设置在引水底板两侧，所述紊流组件设置在引水底板上，所述回流组件设置在一侧的引水侧板上。
7.在数个实施方式中，紊流组件包括挡水板，两个所述挡水板首尾相连，两个所述挡水板之间的夹角小于180
°
，两个所述挡水板之间的夹角朝向水流的流动方向。
8.在数个实施方式中，紊流组件还包括生态草束，所述生态草束由若干根碳生态草束构成，但不限于碳纤维材料，所述生态草束生态草束悬挂在挡水板一侧。
9.在数个实施方式中，回流组件包括一设置在引水侧板内的回流槽，所述回流槽朝向引水底板一侧倾斜设置，所述回流槽不贯穿引水侧板。
10.在数个实施方式中，回流槽内设置有一插管，所述插管延伸至引水底板上方，所述污水处理菌种设置在插管内。
11.在数个实施方式中，沉沙模块包括一入水沉沙组件以及一出水沉沙组件，所述入水沉沙组件设置在第一拦截模块的水流入口一端，所述出水沉沙组件设置在第一拦截模块的水流出口一端，所述出水沉沙组件与第二拦截模块相连通。
12.在数个实施方式中，入水沉沙组件包括一沉沙底板以及分别设置在沉沙底板四侧的四个沉沙侧板，四个沉沙侧板上均设置有第一凹槽，一个所述沉沙侧板上的第一凹槽与引水沟体的入口一端相连通，另一个所述沉沙侧板上的第一凹槽上设置有过滤组件，与过滤组件相对的所述第一凹槽上设置有延伸轨道，所述延伸轨道设置在排水沟体上方且延伸至排水沟体外侧。
13.在数个实施方式中，出水沉沙组件的进水口与引水沟体相连通，所述出水沉沙组件的出水口与排水沟体相连通。
14.在数个实施方式中，排水沟体内设置有若干个挡块，所述提篮组件插入设置在相邻的挡块之间。
15.由上述记载的与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
16.本发明采用可组合模块化预制沟的方式，利用过滤沉沙池、折流蓄菌生态草硝化脱磷沟、硝化提篮深度脱氮除磷沟(一池双沟)等模块，实现农田尾水的高效深度脱磷，具有组装容易、高效脱氮除磷、抗淤抗暴雨冲击能力强，运行稳定和免维护的优势。
17.本发明在靠排水田坎一侧布置平行的折流蓄菌生态草硝化脱磷沟(即为第一拦截模块，下同)、硝化提篮深度脱氮除磷沟(第二拦截模块，下同)两条沟渠(每条宽0.8m左右)，每块地布局一个沉砂池，以此收集农田尾水，沉砂模块之间通过折流蓄菌生态草硝化脱磷沟(单沟长6m)连通，折流蓄菌生态草硝化脱磷沟长短可根据田块长度自由裁切，适配性强，同时折流蓄菌生态草硝化脱磷沟和硝化提篮深度脱氮除磷沟之间空地可建成绿化带，整体更为规范统一，根据需求生产不同规格，同时更为美观绿色化。
18.本发明采用研发的“人字底、蜂巢壁”技术进行拦截氮磷。紊流组件构成“人”字形的挡块，紊流组件间形成“人”字形小沟，同时在紊流组件一侧固定有碳纤维生态草伸展于小沟内，废水由紊流组件形成流速减缓，在碳纤维生态草表面富集的生物膜作用下，发生硝化、磷沉淀，并通过在侧壁内的回流组件，废水流入侧壁回流槽后从槽内折流出来，与槽内交换部分水体，由于槽体一端封闭，上沿与紊流组件上端面平齐，由此在洞内水体形成好氧
‑
厌氧梯度，便于涵养硝化
‑
反硝化菌种。
19.(1)本发明通过第二拦截模块，第一拦截模块处理后的废水进入第二拦截模块，通过若干硝化
‑
反硝化提篮组件，可进一步脱去余氮，实现尾水深度脱氮。
附图说明
20.图1是根据本发明实施例的可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟的平面示意图；
21.图2是根据本发明实施例的可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟的
局部立体示意图；
22.图3是根据本发明实施例的第一拦截模块处的结构示意图；
23.图4是根据本发明实施例的引水侧板的剖面结构示意图；
24.图5是根据本发明实施例的第二拦截模块的内部结构示意图。
具体实施方式
25.下面，详细描述本发明的实施例，为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.因此，以下提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
27.本文使用的术语旨在解释实施例，并且不旨在限制和/或限定本发明。
28.例如，“在某一方向”、“沿某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“相对”、“前后左右”等表示相对或绝对配置的表述，不仅表示严格意义上如此配置，还表示具有公差、或具有可得到相同功能程度的角度或距离而相对地位移的状态。
29.本实施例中提供的可组合模块化折流蓄菌式农田尾水氮磷拦截预制沟，设置在农田1000上，引入农田1000内的废水进行处理，主要包括拼接成型的沉沙模块100、第一拦截模块200以及第二拦截模块300，三者直接根据现场的场地需求，按照一定的长度尺寸预制成型，再输送至指定的处理区域进行组装即可，采用水泥砂浆固定或柔性塑胶垫片进行三者之间的连接，其中沉沙模块100是位于第一拦截模块200的两侧，由沉沙模块将农田内的水引入第一拦截模块并将其通向第二拦截模块，由沉沙模块实现沙土的过滤沉积，由第一拦截模块与第二拦截模块实现对废水的脱氮除磷处理，在第一拦截模块与第二拦截模块的空地上建设绿化带2000，更为美观绿色。
30.在本实施例中，沉沙模块100设置在第一拦截模块200的两侧，所述沉沙模块100设置有一进水口101以及一出水口102，实现对接进排水。
31.具体的，沉沙模块100包括一入水沉沙组件110以及一出水沉沙组件120，所述入水沉沙组件110设置在第一拦截模块200的水流入口一端，所述出水沉沙组件设置在第一拦截模块200的水流出口一端，所述出水沉沙组件与第二拦截模块300相连通，特别的，当需要使用较长的第一拦截模块时，可以将多个第一拦截模块之间通过入水沉沙组件进行连接。
32.其中，入水沉沙组件110包括一沉沙底板111以及分别设置在沉沙底板111四侧的四个沉沙侧板112，四个沉沙侧板112上均设置有第一凹槽113，一个所述沉沙侧板112上的第一凹槽113与引水沟体210的入口一端相连通，另一个所述沉沙侧板112上的第一凹槽113上设置有过滤组件114，与过滤组件114相对的所述第一凹槽113上设置有延伸轨道115，所述延伸轨道115设置在排水沟体310上方且延伸至排水沟体310外侧，在此，设置有过滤组件的第一凹槽构成进水口，与引水沟体210相连通的第一凹槽构成出水口，入水沉沙组件与引水沟体之间采用水泥砂浆固定或柔性塑胶垫片连接即可，过滤组件采用不锈钢的过滤网结构即可，方便插入凹槽内使用以及拆除更换，且，延伸轨道115所在的第一凹槽的深度是低于与引水沟通相连通的第一凹槽的深度，由此作为泄洪口进行使用，当水量较大时，水面超
过延伸轨道，由其直接排入河道进行泄洪。
33.其中，出水沉沙组件的进水口101与引水沟体210相连通，所述出水沉沙组件的出水口102与排水沟体310相连通，出水沉沙组件也是类似入水沉沙组件的盒装结构，配合开设相应的凹槽作为进水口与出水口，同样的，与引水沟体、排水沟体之间采用水泥砂浆固定或柔性塑胶垫片连接即可。
34.其中，第一拦截模块200包括引水沟体210、紊流组件220以及回流组件230，引水沟体210包括一引水底板211以及两个引水侧板212，两个所述引水侧板212设置在引水底板211两侧。
35.多个紊流组件220依次排列设置在引水沟体210底面上方，所述紊流组件220沿引水沟体210的长度方向布置，每两个所述紊流组件220之间存在间隙，紊流组件220设置在引水底板211上，紊流组件220包括挡水板221以及生态草束222，两个所述挡水板221首尾相连，构成“人”字形的结构，两个所述挡水板221之间的夹角小于180
°
，一般采用90
°
，两个所述挡水板221之间的夹角朝向水流的流动方向，同时生态草束222由若干根碳纤维构成，但不限于碳纤维材质，所述生态草束222悬挂铺设在挡水板221一侧，即“人”字形的形成的沟部是朝向水流的流动方向，生态草束同样是设置在形成的沟部的一侧位置，生态草束采用炭素纤维生态草，可直接从市面上购置，以此达到生物膜净化效果。
36.在此，多个回流组件230设置在引水沟体210一侧且高于引水沟体210的底面，所述回流组件230内设置有污水处理菌种，如硝化/反硝化菌种，所述回流组件230设置在一侧的引水侧板212上，具体的，回流组件230包括一设置在引水侧板212内的回流槽231，所述回流槽231朝向引水底板211一侧倾斜设置，所述回流槽231不贯穿引水侧板212，且在回流槽231内设置有一插管232，所述插管232延伸至引水底板211上方，所述污水处理菌种蓄存设置在插管232内，插管232朝向引水底板一侧倾斜10
°
左右即可。
37.在此，第二拦截模块300包括排水沟体310以及提篮组件320，提篮组件320为提篮格栅结构，可以手提设置，从市面上直接购置即可，多个所述提篮组件320可拆卸的设置在排水沟体310内，所述提篮组件320依次并沿排水沟体310的长度方向分布，所述提篮组件320内设置有污水处理菌种、生化球、活性炭等载体，同时在排水沟体310内设置有若干个挡块311，所述提篮组件320插入设置在相邻的挡块311之间，排水沟体截面在此设计成一个等腰梯形状的结构，下窄上宽，提高菌种处理效果，水泥挡块是设置在排水沟体的两个侧面上的，分别位于提篮组件的两侧的四个角部位置，起到固定提篮组件的作用。
38.由此，本发明将农田废水先通向入水沉沙组件，由过滤组件进行初步过滤，排除浮渣，在沉沙的过程中，废水通往第一拦截模块进行氮磷处理，再通往出水沉沙组件进行沉沙，并排入第二拦截模块进行二次的氮磷处理，最后获得的清水排入河道即可。
39.本发明叙述了优选实施方案，包括本发明人所知的进行本发明的最佳方式。当然，本领域熟练技术人员显然可以看出这些优选实施方案的变化。本发明人预想熟练技术人员可以酌情使用该变化，本发明人指出本发明可以按照不同于本文具体所述的其它方式实施。因此，本发明包括由权利要求书定义的本发明主旨和范围所包括的所有改进。而且，除非另有陈述或内容上明显矛盾，本发明包括任何上述因素及其所有可能的变化。