一种镉超标污染水稻田复育系统的制作方法

1.本实用新型涉及土壤重金属治理材技术领域，尤其涉及一种镉超标污染水稻田复育系统。


背景技术：

2.近年来，随着中国经济社会发展，受自然因素和人类活动的影响，我国土壤重金属污染在工业化发展过程中长期累积。工业“三废”的排放、汽车尾气的扩散、含镉污水无组织排放以及含镉农药、化肥的大量使用，导致中国部分农产品镉含量超标，镉污染农田不仅污染面积大、程度重，并呈逐年加重趋势。2014年环境保护部和国土资源部联合发布的全国土壤污染状况调查公报表明，我国农田土壤点位超标率达19.4％，镉又是污染之首，大气降尘、污水灌溉、污泥农用及农业施肥已成为农业土壤镉污染的主要污染源。
3.水稻是我国三大粮食作物之一，中国约有60％以上人口以稻米为主食，水稻植株内镉含量过高对水稻的生长发育及稻米的产量和品质产生影响，通过食物链的生物放大作用，对人和牲畜的生命与健康构成严重威胁。由于镉很难被降解，一般地，通过改变重金属有效性或通过物理、化学、生物三方面的修复技术降低重金属含量来实现修复。环境中的镉进入农业环境后被水稻植株吸收并向地上部分迁移，富集在稻米中，从而造成稻米镉污染。水稻具有极强的吸收镉的习性，镉可以通过灌溉水或土壤富集到水稻，造成中国水稻及稻米镉污染形势严峻，成为以大米为主食人群的主要镉暴露源。
4.针对于镉污染的问题，目前主要是通过生物修复、土壤改良的方式进行修复，但是其改良时间长，容易造成二次污染。


技术实现要素：

5.针对与上述的技术问题之一，本实用新型提供一种镉超标污染水稻田复育系统，本镉超标污染水稻田复育系统能够快速处理稻田内的镉污染，降低镉富集在水稻内。
6.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：
7.一种镉超标污染水稻田复育系统，连通于稻田灌溉水源，包括蓄水池、固液分离池以及吸附槽，所述蓄水池能够启闭地连通稻田灌溉水源；所述蓄水池内设置有电泳装置，所述蓄水池的出水口连通固液分离池的进水口；所述固液分离池的出水口通过吸附槽连通腐殖酸添加槽的进水口；所述腐殖酸添加槽的出水口连通稻田灌溉水源或蓄水的入水口。
8.进一步地，所述固液分离池内设置有袋装固体吸附剂。
9.进一步地，所述吸附槽内设置有螯合纤维网板，所述螯合纤维网板设置在吸附槽的出水口及吸附槽的进水口之间。
10.进一步地，固液分离池包括过滤池和沉淀池，所述过滤池的底部与蓄水池的出水口连通，所述过滤池的上部与沉淀池连通，所述沉淀池通过过滤器与吸附槽连通。
11.进一步地，所述过滤池的出口与沉淀池的入口之间设置有拦网。
12.进一步地，所述过滤器与沉淀池之间设置有抽水泵。
13.进一步地，所述过滤池的入口端与蓄水池的出水口之间设置有检测站，所述检测站内设置有用于检测镉离子浓度的镉离子浓度检测器。
14.进一步地，所述电泳装置设置有阴极片和阳极片；所述阴极片设置在蓄水池的出水口，所述阳极片设置在蓄水池的进水口。
15.进一步地，所述腐殖酸添加槽包括存储槽格和混合槽格，所述存储槽格用于存储腐殖酸，存储槽格与混合槽格之间设置有连通管，所述连通管上设置有蠕动泵，所述混合槽格的进水端与吸附槽连通，所述混合槽格的出水端与稻田灌溉水源连通。
16.进一步地，所述混合槽格内设置有腐殖酸浓度检测器，所述腐殖酸浓度检测器与蠕动泵电连接。
17.本实用新型的有益效果是：
18.本镉超标污染水稻田复育系统通过稻田灌溉水源内的水体，从源头上进行净化水体，避免水体内的镉离子进行污染稻田；此外在蓄水池内利用电泳装置进行富集镉离子，便于水体中的镉离子被处理；通过固液分离池能够有效地将水体中的垃圾杂物进行过滤，便于吸附槽进行吸附镉离子，同时通过腐殖酸添加槽添加腐殖酸，利用腐殖酸处理重金属离子，减少了二次污染，也可提高土壤肥力，改善土壤性质产生积极影响，腐殖酸还可以促进重金属从易被植物吸收利用的形态转化为难以被吸收的有机结合态或向残渣态转化。
附图说明
19.以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明，其中：
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图。
21.图中：稻田灌溉水源10、蓄水池20、固液分离池30、过滤池31、沉淀池32、过滤器33、拦网34、吸附槽40、螯合纤维网板41、电泳装置50、阴极片51、阳极片52、腐殖酸添加槽60、存储槽格61、混合槽格62、连通管63、腐殖酸浓度检测器64、蠕动泵65、检测站70
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
23.需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件，当部件被称为“设置在中部”，不仅仅是设置在正中间位置，只要不是设置在两端部都属于中部所限定的范围内。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
25.参照图1所示，本技术提供了一种镉超标污染水稻田复育系统，连通于稻田灌溉水源10，包括蓄水池20、固液分离池30以及吸附槽40，所述蓄水池20能够启闭地连通稻田灌溉水源10；所述蓄水池20内设置有电泳装置50，所述蓄水池20的出水口连通固液分离池30的进水口；所述固液分离池30的出水口通过吸附槽40连通腐殖酸添加槽60的进水口；所述腐殖酸添加槽60的出水口连通稻田灌溉水源10或蓄水池20的入水口。其中，本技术中的稻田灌溉水源10主要为片区农田中的水渠、水库或者溪流等，这样可以从根源上吸收镉离子，避免镉离子在稻田内进行富集。此外，在本技术中蓄水池20在本技术中可以是常规池塘、净化池或者蓄水的结构，其主要是用于电泳水体，为此为了保护电泳设备以及避免杂物掉落，蓄水池20和稻田灌溉水源10之间设置有大型的多级栅栏，这样亦可隔绝漂浮物，避免漂浮物损坏电泳装置50。其中，经过本系统进行净化的水体如果达标，则可以直接通入稻田灌溉水源10内使用，如果镉离子的含量未能达标，则继续通入蓄水池20进行多次净化吸附，实现循环净化，提高工作的效率。此外，蓄水池20可以通过管路连通耕地或者稻田，同理稻田灌溉水源10亦是如此，在本技术的附图1中只给出腐殖酸添加槽60的出水口连通稻田灌溉水源10的示意图。
26.参见图1，在一些实施例中，所述固液分离池30内设置有袋装固体吸附剂，袋装固体吸附剂可以为钛石膏、果壳活性炭等材料。其中，在另一个实施例中，固液分离池30包括过滤池31和沉淀池32，所述过滤池31的底部与蓄水池20的出水口连通，所述过滤池31的上部与沉淀池32连通，所述沉淀池32通过过滤器33与吸附槽40连通。其中，过滤器33内是设置有吸附剂，用于吸附镉离子。其中，过滤池31的进水口设置在底部，出水口在顶部设置，可以使得蓄水池20内富集有镉离子的水体以及连通水中的泥浆一并被带入到过滤池31时，可以有效地提高水体中的泥沙沉降，避免大颗粒的泥沙被带入到下一个净化设备中。此外，沉淀池32的主要是用于沉淀过滤池31所流出的初级沉降水体，可以加速沉淀沉淀池32内的水体。
27.进一步地，为了便于减少漂浮物进入到沉淀池32，所述过滤池31的出口与沉淀池32的入口之间设置有拦网34，拦网34为细目规格的钢丝网或者纱网。此外，所述过滤器33与沉淀池32之间设置有抽水泵35，利用抽水泵35可以实现整个复育系统的循环，同时过滤器33连通沉淀池32的出水口，为此通过抽吸的方式可以实现将沉淀池32上层的澄清水体吸入到过滤器33内进行过滤，提高了过滤的效果，同时也可以避免沉淀池32的泥浆堵塞过滤器33。
28.进一步地参见图1，所述过滤池31的入口端与蓄水池20的出水口之间设置有检测站70，所述检测站70内设置有用于检测镉离子浓度的镉离子浓度检测器。检测站70的主要目的是为了检测蓄水池20所富集的水体内所含有的镉离子浓度以及其他重金属离子浓度，这样可以在蓄水池20内水体达标时，固液分离池30则不需要进行再处理蓄水池20内的水体，这时镉离子浓度检测器可以控制抽水泵35进行停止工作，进而实现整个复育系统的工作暂停，实现智能控制。
29.进一步地参见图1，所述吸附槽40内设置有螯合纤维网板41，所述螯合纤维网板41设置在吸附槽40的出水口及吸附槽40的进水口之间。螯合纤维网板41上的螯合纤维为纤维状高分子分离材料，对铜，铅，镉离子有较强的吸附能力，且吸附速率高，易再生，是一种良好的吸附材料，减少二次污染。其中，螯合纤维聚可以采用专利号为201610908274.x
‑
一种
超细螯合纤维的制备方法及其应用中所公开的螯合纤维，本技术在此不详述。
30.参见图1，由于镉离子或者一些重金属离子都是带正电，为此所述电泳装置50设置有阴极片51和阳极片52；所述阴极片51设置在蓄水池20的出水口，所述阳极片52设置在蓄水池20的进水口。通过将阴极片51设置在蓄水池20的出水口上，可以有效地将这些带正电的离子富集在蓄水池20的出水口上，便于后续的系统进行净化。
31.进一步地，所述腐殖酸添加槽60包括存储槽格61和混合槽格62，所述存储槽格61用于存储腐殖酸，存储槽格61与混合槽格62之间设置有连通管63，所述连通管63上设置有蠕动泵65，所述混合槽格62的进水端与吸附槽40连通，所述混合槽格62的出水端与稻田灌溉水源10连通。此外，所述混合槽格62内设置有腐殖酸浓度检测器64，所述腐殖酸浓度检测器64与蠕动泵65电连接。通过蠕动泵65和腐殖酸浓度检测器64的配合，可以实现混合槽格62内腐殖酸的浓度自动调节，提高智能化。利用腐殖酸处理重金属离子，减少了二次污染，也可提高土壤肥力，改善土壤性质产生积极影响，腐殖酸是一种带电荷的高分子有机聚合物胶体，含有羧基、酚羟基和氨基等活性官能团，有很高的化学活性，对环境中的很多金属离子具有强的结合能力可以促进重金属从易被植物吸收利用转化为难以被吸收的有机结合态和残渣态转化。
32.本镉超标污染水稻田复育系统通过稻田灌溉水源10内的水体，从源头上进行净化水体，避免水体内的镉离子进行污染稻田；此外在蓄水池20内利用电泳装置50进行富集镉离子，便于水体中的镉离子被处理；通过固液分离池30能够有效地将水体中的垃圾杂物进行过滤，便于吸附槽40进行吸附镉离子，同时通过腐殖酸添加槽60添加腐殖酸，利用腐殖酸处理重金属离子，减少了二次污染，也可提高土壤肥力，改善土壤性质产生积极影响，腐殖酸还可以促进重金属从易被植物吸收利用的形态转化为难以被吸收的有机结合态或向残渣态转化。
33.以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而并非对其进行限制，凡未脱离本实用新型精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本实用新型技术方案的范围内。