一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置的制作方法

本技术涉及污水处理。特别是涉及一种用于农田排水沟的拆卸式降氮除磷的高效耦合装置。

背景技术：

1、随着中国经济的飞速发展，农业生产方式发生了深刻的变革，由自给自足的传统农业逐渐向集约化、专业化和规模化的现代化农业转变，以高投入、高产出、高排放为特征的现代农业在带来巨大经济效益的同时，也带来了一系列与之相关联的环境问题。

2、农业面源污染是分布最广泛、最主要的农业环境污染之一。农业面源污染是指因农业生产活动引起的农药、化肥等各种污染物以低浓度、大范围的形式缓慢地在土壤圈内运移、并向地表水圈扩散的过程。其主要污染物质有硝酸盐、铵盐、有机磷、重金属、cod、病原微生物等，特别是其中的氮素和磷素是引起湖泊、水库、河道等水体富营养化的主要污染源。

3、显然，农田面源污染防治已成为我国当今水污染防治工作所面临的一项重要内容，也成为了我国农业可持续发展中需要面对的重大研究课题之一。

4、不同于工业废水、城市生活污水等点源污染，农田面源污染面广、两大、污染主体较多，污染发生的时间和空间具有较大的随机性，污染物不仅包括氮、磷等无机污染物，还包括农药带来的有机污染。因此，遵循农田面源污染特征，农田面源污染治理除了需要从源头上减少化肥、农药用量与灌溉用水之外，还需要采取行之有效的技术措施对农田排水进行高效净化处理。

5、然而，现行的农田生态沟渠技术普遍存在拦截设施构建不合理，如在沟渠中设置的潜流坝、过滤吸附床、生态净化筒等污染拦截设施，存在设计过多，高度过高，对沟渠的排水产生十分不利的影响，导致沟渠的排水标准也很难达到我国现行《农田排水工程技术规范》的要求。

6、因此，寻求一种能符合上述《农田排水工程技术规范》要求的技术措施、解决目前沟渠排水中存在的缺陷，就成为有关技术领域内技术人员需要关注的技术课题。

技术实现思路

1、本实用新型发明的目的：旨在提供一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，将其作为农田排水进入下游收纳水体之前的一个处理单元，通过调料吸附和生物降解等作用，使其对农田尾水中的悬浮物、氮和磷等污染物具有较好的去除效果，降低进入收纳水体中的污染物含量，对提升农田面源污染自净能力产生有效的作用。

2、本实用新型的上述发明目的通过一下技术方案得以实现：

3、这种用于农田排水沟的可拆卸降氨除磷的高效耦合装置，它由沟渠5、设置在沟渠5进水端的生态拦截网1、以及设置在生态拦截网1后部同一沟渠内、按先后顺序布局的悬浮物吸附模块2、总磷吸附模块3和氨氮吸附模块4组成；其中所述的悬浮物吸附模块2的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为80cm，梯形块上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为40cm；所述的总磷吸附模块3的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为60cm，梯形块上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为50cm；所述的氨氮吸附模块4的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为60cm，梯形块上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为30cm。

4、进一步地，所述的生态拦截网的形状为倒置梯形，其高度为60cm；其梯形的上底和下底的宽度随沟渠规格而定，其外框用螺纹钢筋为骨架，中间网片为不锈钢网片；其左右两侧的梯形腰部通过设置在沟渠两边的导轨6组成可拆卸式结构。

5、进一步地，所述的悬浮物吸附模块2的单体以10#螺纹钢筋骨架7为主构架，构架外面由孔径为4cm的高聚合材料深海渔网10全方位包裹，并在深海鱼网片与钢筋骨架之间设有海绵层8，包裹着的空间内填置直径为8-10cm由矿物质发泡净水基材组成的基材填料9。

6、进一步地，所述的总磷吸附模块3的单体由10#螺纹钢筋骨架7为主构架，构架外面由孔径为4cm的高聚合材料质的深海渔网10全方位包裹，并在该深海鱼网片与钢筋骨架之间设有海绵层8，包裹着的空间填置直径为5-6cm由矿物质发泡净水基材组成的基材填料9。

7、进一步地，所述的氨氮吸附模块4的单体由10#螺纹钢筋骨架7为主构架，构架外面由孔径为2cm的不锈钢网全方位包裹，该不锈钢网片与主构架之间设有海绵层8，包裹着的空间填置由厌氧氨氧化菌包埋缓释颗粒组成的基材填料9。

8、进一步地，所述的悬浮物吸附模块2由四块同规格悬浮物吸附模块单体组成；其总长度为160cm。

9、进一步地，所述的总磷吸附模块3由三块同规格总磷吸附模块单体组成；其总长度为150cm。

10、进一步地，所述的氨氮吸附模块4由三块同规格氨氮吸附模块单体组成；其总长度为90cm。

11、进一步地，所述的悬浮物吸附模块2、总磷吸附模块3和氨氮吸附模块4三者之间相隔的间距为100cm。

12、根据以上技术方案提出的这种用于农田排水沟的可拆卸降氨除磷的高效耦合装置，具有以下特点：

13、1、结构稳定、紧凑，对农田沟渠污水具有良好的处理效果，且成本低，安装简单。本实用新型将农田生态沟渠作为农田排水进入下游收纳水体之前的一个净化处理单元，通过填料吸附和生物降解等作用，使其对农田尾水中的悬浮物、氮和磷等污染物具有较好的去除效果，降低进入收纳水体中的污染物含量，对提升农田面源污染自净化能力非常有用；此外，本耦合装置均使用轻质材料，拆除清洗方便，具有十分重要的意义和广阔的市场应用前景。

14、2、安装、施工方便，可根据农田排水情况移动布置位置，提高使用效率；可根据农田中污染物含量情况，布置具有针对性的污染物质吸附模块，高效去除污染物，减少面源污染对治理水域的影响；具有投入成本低，对农田排水沟的基本排放、引水功能无影响。形成农田与水体之间的过度带，能够同时兼顾环境效益和土地经营成本，不会额外占用土地。

15、3、去除率高(总磷去除率达2-4kg/m2,氨氮去除率达63-91％)，无二次污染，具有良好的环境友好性。拆卸方便，如遇到连续降雨时，影响农田排水时可随时拆除，长时间使用后也可以随时拆除清洗。具备一次投资、基本零维护，使用年限可达五年以上等优势。

技术特征：

1.一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：它由沟渠(5)、设置在沟渠(5)进水端的生态拦截网(1)、以及设置在生态拦截网(1)后部同一沟渠内、按先后顺序布局的悬浮物吸附模块(2)、总磷吸附模块(3)和氨氮吸附模块(4)组成；其中：所述的悬浮物吸附模块(2)的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为80cm，梯形块上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为40cm；所述的总磷吸附模块(3)的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为60cm，梯形块的上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为50cm；所述的氨氮吸附模块(4)的单个形状为倒置梯形块，梯形块的高度为60cm，梯形块上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为30cm。

2.如权利要求1所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的生态拦截网的形状为倒置梯形，其高度为60cm；其梯形的上底和下底的宽度随沟渠规格而定，其外框用螺纹钢筋为骨架，中间网片为不锈钢网片；其左右两侧的梯形腰部通过设置在沟渠两边的导轨(6)组成可拆卸式结构。

3.如权利要求1所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的悬浮物吸附模块(2)的单体以10#螺纹钢筋骨架(7)为主构架，构架外面由孔径为4cm的高聚合材质深海渔网(10)全方位包裹，并在深海鱼网片与钢筋骨架之间设有海绵层(8)，包裹着的空间内填置直径为8-10cm矿物质发泡净水型基材填料(9)。

4.如权利要求1所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的总磷吸附模块(3)的单体由10#螺纹钢筋为骨架(7)为主构架，构架外面由孔径为4cm的高聚合材料深海渔网(10)全方位包裹，并在深海鱼网片与钢筋骨架之间设有海绵层(8)，包裹着的空间填置直径为5-6cm矿物质发泡净水型基材填料(9)。

5.如权利要求1所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的氨氮吸附模块(4)的单体由10#螺纹钢筋(7)为主构架，构架外面由孔径为2cm的不锈钢网全方位包裹，不锈网片与钢筋骨、主构架之间设有海绵层(8)，包裹着的空间内填置直径为厌氧氨氧化菌包埋缓释颗粒。

6.如权利要求3所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的悬浮物吸附模块(2)由四块悬浮物吸附模块单体组成；其总长度为160cm。

7.如权利要求4所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的总磷吸附模块(3)由三块总磷吸附模块单体组成；其总长度为150cm。

8.如权利要求5所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的氨氮吸附模块(4)由2-3块氨氮吸附模块单体组成，其总长度为90cm。

9.如权利要求1所述的一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，其特征在于：所述的悬浮物吸附模块(2)、总磷吸附模块(3)和氨氮吸附模块(4)三者之间相隔的间距为100cm。

技术总结
一种用于农田排水沟的拆卸式降氨除磷的高效耦合装置，它由沟渠、设置在沟渠进水端的生态拦截网、以及设置在两生态拦截网之间按先后顺序设置的悬浮物吸附模块、总磷吸附模块和氨氮吸附模块组成；所述的悬浮物吸附模块的单个形状为倒置梯形，梯形的高度为80cm，梯形上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为40cm；所述的总磷吸附模块的单个形状为倒置梯形，梯形的高度为60cm，梯形上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为50cm；所述的氨氮吸附模块单个形状为倒置梯形，梯形的高度为60cm，梯形上底和下底宽度随沟渠尺寸而定，厚度为30cm；所述的氨氮吸附模块单个形状为倒置梯形。

技术研发人员：徐后涛,张扬,郑小燕
受保护的技术使用者：上海水生科技股份有限公司
技术研发日：20220905
技术公布日：2024/1/11