一种蔬菜种植污水处理回用系统及其处理方法

本发明涉及一种规模化蔬菜种植基地尾水的收集、处理和回用设备及方法，尤其是一种蔬菜种植污水处理回用系统及其处理方法，属于农业面源污水污染治理。

背景技术：

1、公知的，蔬菜种植产业迅速发展，蔬菜是需水量较大的作物，与其他农作物相比，蔬菜对水分的反应尤为敏感。同时也会带来种植灌溉用水量资源紧张和种植面源污水污染问题，蔬菜种植过程中会使用化肥、农药等，过多灌溉用水或雨水进入菜地后会形成含有化肥、农药等污染物的种植污水，其具有污染物浓度低、污水产生分散及收集困难、容易造成面源污染、污水间歇产生、需要考虑回用等特点，特别农业面源污染已成为中国南北方很多湖库水源地的主要污染源。

2、目前，由于蔬菜种植污水的特点，现有的设施和露地蔬菜种植大多不配备专门的污水处理及回用设施，在蔬菜种植产业集中区域造成明显的农业面源污染急待解决。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述不足，本发明提供一种蔬菜种植污水处理回用系统及其处理方法，具有污染物去除效率高、集成化程度高、自动智能化程度高、低投资、低运营成本、稳定可靠、运行维护便捷、污水可回用、易建造和推广使用诸多优势。

2、本发明解决其技术问题采用的一种技术方案是：

3、一种蔬菜种植污水处理回用系统，包括：

4、集水装置，所述集水装置包括集水池及铺设在种植区的集水管路，所述集水管路连接在所述集水池的进水端，用于将种植区的渗透水和雨水径流收集到所述集水池内；

5、灌溉回用装置，所述灌溉回用装置包括连通所述种植区与所述集水装置出水端的灌溉管路以及连通所述集水装置进水端与所述生态净化装置出水端的回用管路，所述回用管路还连接有设置在所述生态净化装置内的回用泵；

6、污水处理装置，所述污水处理装置的进水端连通所述集水装置的出水端，用于完成第一级水净化；

7、生态净化装置，所述生态净化装置的进水端与所述污水处理装置的出水端连接，用于完成第二级水净化并使出水水质达到预设排放标准，所述生态净化装置的出水端通过排水渠道连通至附近自然水体。

8、可选的，所述集水管路包括均为地埋式重力自流的收集支管和收集主管，所述收集支管安装在种植区内部并与蔬菜种植的纵行平行设置，所述收集主管包括纵向布置在种植区边缘靠近集水池一侧的第一收集主管及横向布置在种植区边缘和内部的第二收集主管；第一收集主管一端将所述收集支管垂直串接在一起，其另一端连接至第二收集主管的进水口，所述第二收集主管的出水口连接至集水池的进水端。

9、可选的，所述集水池包括池体，所述池体的进水端口及出水端口处分别设有过滤格栅和提升泵组，所述提升泵组通过控制阀门分别与灌溉管路和污水处理装置连接；所述池体的进水端口还设有用于连接自动肥料混合器和灌溉水源管的管道接口；所述池体还设有排泥端口，所述排泥端口处设有连通至所述种植区的排泥泵，用于将排出的污泥回用到种植区土壤中。

10、可选的，所述灌溉管路包括灌溉主管和灌溉支管，所述灌溉主管设置在所述种植区边缘靠近所述集水池的一侧，多组灌溉支管分别安装在种植区内部并与蔬菜种植的横行平行设置，每个灌溉支管都回形连通至所述灌溉主管的一侧，所述灌溉主管的开口端连通至所述提升泵组。

11、可选的，所述污水处理装置包括至少一台一体化快速净水设备，所述一体化快速净水设备包括圆柱型设备主体，所述圆柱型设备主体内自下而上依次设有承托布水层、模块化填料层和模块化过滤层，所述模块化填料层接种有复合菌剂，所述圆柱型设备主体还设有供气气泵。

12、可选的，所述生态净化装置包括强化生态净化塘及设置在所述强化生态净化塘内水中的太阳能曝气机和生态浮岛，所述水中还养殖有水生动物；所述强化生态净化塘的底部由岸边到中央依次设有滨水生态缓冲带和水下森林带；所述强化生态净化塘的进水口区域设置有沉水式脱氮除磷菌剂填料箱。

13、可选的，所述滨水生态缓冲带主要由种植的挺水植物和湿水植物组成，且布置在0m～0.5m水深的驳岸边水域；所述水下森林带主要由种植的沉水植物组成，且布置于0.6m～2.5m水深区域。

14、可选的，当所述种植区为露地蔬菜时，所述集水管路的出水端与所述排水渠道的进水端之间还连接有前置超越管，所述集水池的出水端与生态净化装置的进水端连接之间还连接有后置超越管。

15、本发明解决其技术问题采用的另一种技术方案是：

16、一种蔬菜种植污水处理回用系统的处理方法，包括如下步骤：

17、1)种植区的渗透水或雨水径流通过集水管路重力自流输送到集水池，设施蔬菜种植区进行水力停留时间4～8h，露地蔬菜种植区进行水力停留时间2～8h；

18、2)渗透水或雨水径流经过集水装置预处理后的出水通过提升泵组分别进入灌溉回用装置和污水处理装置，一是回用灌溉至种植区，二是当不需要灌溉时，通过污水处理装置进行第一级的净化处理；

19、3)经过污水处理装置处理后的出水流入生态净化装置，做第二级的净化处理，使其出水水质达到《地表水环境质量标准》(gb3838-2002)中iv类水标准；生态净化装置的部分出水再经过排水渠道排入附近自然水体，其储存部分水通过灌溉回用装置返回至设集水池用于重复利用。

20、可选的，所述步骤1)还包括：露地蔬菜种植区还通过前置超越管将大雨时的后期雨水径流直接排入附近自然水体，所述大雨为≥25mm/日降雨量；

21、所述步骤2)还包括：露地蔬菜种植区的部分渗透水或雨水径流还被提升至后置超越管，当中雨时和不需要灌溉时，所述中雨为10～24.9mm/日降雨量，将中期雨水径流通过后置超越管直接排入生态净化装置进行第二级的净化处理。

22、本发明的一种蔬菜种植污水处理回用系统及其处理方法，均利用集水装置收集种植区的种植污水，进而借助污水处理装置及生态净化装置实现了污染物的高效去除，并且还利用灌溉回用装置完成了污水的回收循环利用，本发明的系统集成化程度高，在具体应用中可基于对泵、阀门及其他构建的操控联动，便于实现自动智能化，此外，还具有低投资、低运营成本、稳定可靠、运行维护便捷、易建造和推广使用、可兼做灌溉与施肥管路系统等优点，可解决蔬菜种植污水处理问题，减少农业面源污染，对社会产生巨大的经济效益和环境效益，改善我们周围的水环境。

技术特征：

1.一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述集水管路包括均为地埋式重力自流的收集支管和收集主管，所述收集支管安装在种植区内部并与蔬菜种植的纵行平行设置，所述收集主管包括纵向布置在种植区边缘靠近集水池一侧的第一收集主管及横向布置在种植区边缘和内部的第二收集主管；第一收集主管一端将所述收集支管垂直串接在一起，其另一端连接至第二收集主管的进水口，所述第二收集主管的出水口连接至集水池的进水端。

3.根据权利要求2所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述集水池包括池体，所述池体的进水端口及出水端口处分别设有过滤格栅和提升泵组，所述提升泵组通过控制阀门分别与灌溉管路和污水处理装置连接；所述池体的进水端口还设有用于连接自动肥料混合器和灌溉水源管的管道接口；所述池体还设有排泥端口，所述排泥端口处设有连通至所述种植区的排泥泵，用于将排出的污泥回用到种植区土壤中。

4.根据权利要求3所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述灌溉管路包括灌溉主管和灌溉支管，所述灌溉主管设置在所述种植区边缘靠近所述集水池的一侧，多组灌溉支管分别安装在种植区内部并与蔬菜种植的横行平行设置，每个灌溉支管都回形连通至所述灌溉主管的一侧，所述灌溉主管的开口端连通至所述提升泵组。

5.根据权利要求4所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述污水处理装置包括至少一台一体化快速净水设备，所述一体化快速净水设备包括圆柱型设备主体，所述圆柱型设备主体内自下而上依次设有承托布水层、模块化填料层和模块化过滤层，所述模块化填料层接种有复合菌剂，所述圆柱型设备主体还设有供气气泵。

6.根据权利要求5所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述生态净化装置包括强化生态净化塘及设置在所述强化生态净化塘内水中的太阳能曝气机和生态浮岛，所述水中还养殖有水生动物；所述强化生态净化塘的底部由岸边到中央依次设有滨水生态缓冲带和水下森林带；所述强化生态净化塘的进水口区域设置有沉水式脱氮除磷菌剂填料箱。

7.根据权利要求6所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，所述滨水生态缓冲带主要由种植的挺水植物和湿水植物组成，且布置在0m～0.5m水深的驳岸边水域；所述水下森林带主要由种植的沉水植物组成，且布置于0.6m～2.5m水深区域。

8.根据权利要求1至7任一项所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统，其特征在于，当所述种植区为露地蔬菜时，所述集水管路的出水端与所述排水渠道的进水端之间还连接有前置超越管，所述集水池的出水端与生态净化装置的进水端连接之间还连接有后置超越管。

9.一种如权利要求8所述蔬菜种植污水处理回用系统的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的一种蔬菜种植污水处理回用系统的处理方法，其特征在于，所述步骤1)还包括：露地蔬菜种植区还通过前置超越管将大雨时的后期雨水径流直接排入附近自然水体，所述大雨为≥25mm/日降雨量；

技术总结
一种蔬菜种植污水处理回用系统及其处理方法，该系统包括集水装置、灌溉回用装置、污水处理装置及生态净化装置，集水装置包括集水池及集水管路，集水管路连接在集水池进水端，用于将种植区的渗透水和雨水径流收集到集水池；灌溉回用装置包括连通种植区与集水装置出水端的灌溉管路及连通集水装置进水端与生态净化装置出水端的回用管路，回用管路连设在生态净化装置内的回用泵；污水处理装置进水端连通集水装置出水端进行第一级水净化；生态净化装置进水端与污水处理装置出水端连接进行第二级水净化得水质达标出水，生态净化装置出水端通过排水渠道连通至附近自然水体。本发明具有污染物去除效率高、集成化程度高、稳定可靠、污水可回用等诸多优势。

技术研发人员：黄建波,张磊,蔡华,梅才华,许峰
受保护的技术使用者：滁州学院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15