一种农田退水的磷回收与再利用的系统的制作方法

本技术属于农业面源污染治理与水生态环境保护领域，涉及磷素的回收与再利用，尤其涉及一种农田退水的磷回收与再利用的系统。

背景技术：

1、磷是植物生长所需的重要元素之一，它对于植物的生长发育、开花结果、果实品质等方面都有重要作用，因此，磷肥作为农作物正常生长的制约因素之一，是农业生产中必不可少的消耗品。目前，磷的主要来源是开采地下磷矿石，其中，应用于农业生产的磷矿石占比高达82%。磷作为一种不可再生资源，其需求量已远超供给量，预计到2050年磷酸盐的消耗量将达到1.0×109 t，全球磷短缺将成为二十一世纪最艰巨的挑战之一。

2、农田退水是农业生产过程中农田积水外排或者由于降雨径流所产生的水体，由于农业生产过程中磷肥的使用，农田中残留的磷素等较多，经过水体径流会将磷素携带进入河道，造成河道水体的富营养化，因此，通过净化农田退水可以改善水环境，带来可观的经济、环境效益，具有重要意义。

3、目前，常见的农田退水防治方法，主要包括植物缓冲带、人工湿地系统、多水塘系统、生态沟渠系统等，利用植被对土壤磷素的吸收截留能力，实现对面源污染物的截留和过滤。然而，上述方法造成了磷素的浪费，同时也为后续的处理增加了难度。如何将农田退水中大量的磷素回收与再利用成为目前需要迫切解决的问题。

4、此外，磷肥用作基肥当季利用率很低，一般只有15%左右，但用作追肥则可达到20%-30%甚至更高，因此，磷肥用作追肥是提高肥料利用率和资源效率的最有效途径之一。然而，普通磷肥（如磷酸二铵和磷酸一铵）存在水溶性不足、不能用于滴灌追肥的弊端。现阶段虽已出现一些纯水溶磷肥适合用于滴灌追肥，但其价格比普通磷肥高，导致部分农户认为不经济而不愿意采用。如何经济便捷地获得适用于滴灌追肥的水溶磷肥成为目前需要迫切解决的问题。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本实用新型提供了一种农田退水的磷回收与再利用的系统，通过生物聚磷装置与存储回用系统，将农田退水中的磷素以高磷储液的形式回收和储存，并在生成水溶磷肥后用于农田灌溉和喷施，进而经济有效地实现农田退水生态治理，以及喜磷作物对磷素基肥、种肥和追肥的全生长周期需求。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

3、本实用新型首先提供了一种农田退水的磷回收与再利用的系统，所述系统包括第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池，应急处理池，高磷尾水储罐以及水溶磷肥生成器；其中，第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池，应急处理池相邻设置，所述第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池与应急处理池的进水端均与周边的农田连接，所述第一生物聚磷池，第二生物聚磷池与第三生物聚磷池的出水端均连接所述高磷尾水储罐以及周边的河道，所述应急处理池的出水端连接周边的河道，所述水溶磷肥生成器连接高磷尾水储罐与周边的河道以及农田。

4、作为本实用新型的一种优选方案，所述的第一生物聚磷池上设有第一搅拌器、第一水质测定仪、第一农田退水自控进水口、第一曝气器、第一尾水泵、第一高磷尾水自控阀门和第一去磷尾水自控阀门；

5、所述的第二生物聚磷池上设有第二搅拌器、第二水质测定仪、第二农田退水自控进水口、第二曝气器、第二尾水泵、第二高磷尾水自控阀门和第二去磷尾水自控阀门；

6、所述的第三生物聚磷池上设有第三搅拌器、第三水质测定仪、第三农田退水自控进水口、第三曝气器、第三尾水泵、第三高磷尾水自控阀门和第三去磷尾水自控阀门。

7、作为本实用新型的一种优选方案，所述第一高磷尾水自控阀门，第二高磷尾水自控阀门以及第三高磷尾水自控阀门均与所述高磷尾水储罐相连，所述第一去磷尾水自控阀门，第二去磷尾水自控阀门以及第三去磷尾水自控阀门均与周边的河道相连。

8、作为本实用新型的一种优选方案，所述第一水质测定仪，第二水质测定仪以及第三水质测定仪的参数均包括温度、ph、do、orp与总磷。

9、作为本实用新型的一种优选方案，所述应急处理池包括第四水质测定仪，第四农田退水自控进水口与第四尾水泵；其中，所述第四水质测定仪的参数为总磷。

10、作为本实用新型的一种优选方案，所述高磷尾水储罐包括高磷尾水入口、高磷储液出口、放空口和排尽口，所述高磷尾水入口用于接收从生物聚磷池输送过来的高磷尾水。

11、作为本实用新型的一种优选方案，所述水溶磷肥生成器包括高磷储液入口、稀释水入口、水溶磷肥出口、水质调节器、射流混合器和plc，所述高磷储液入口与高磷尾水储罐连接，所述稀释水入口与周边的河道连接，所述水溶磷肥出口与周边的农田连接。

12、作为本实用新型的一种优选方案，所述plc控制高磷储液入口、稀释水入口和水溶磷肥出口的开启与关闭，并控制水质调节器和射流混合器对水溶磷肥生成器中的水溶磷肥进行ph以及do调节。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过生物聚磷装置与存储回用系统，将农田退水中的磷素以高磷储液的形式回收和储存，并在生成水溶磷肥后用于农田灌溉和喷施，进而经济有效地实现农田退水生态治理，以及喜磷作物对磷素基肥、种肥和追肥的全生长周期需求。

技术特征：

1.一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述系统包括第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池，应急处理池，高磷尾水储罐以及水溶磷肥生成器；其中，第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池，应急处理池相邻设置，所述第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池与应急处理池的进水端均与周边的农田连接，所述第一生物聚磷池，第二生物聚磷池与第三生物聚磷池的出水端均连接所述高磷尾水储罐以及周边的河道，所述应急处理池的出水端连接周边的河道，所述水溶磷肥生成器连接高磷尾水储罐与周边的河道以及农田。

2.根据权利要求1所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述的第一生物聚磷池上设有第一搅拌器、第一水质测定仪、第一农田退水自控进水口、第一曝气器、第一尾水泵、第一高磷尾水自控阀门和第一去磷尾水自控阀门；

3.根据权利要求2所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述第一高磷尾水自控阀门，第二高磷尾水自控阀门以及第三高磷尾水自控阀门均与所述高磷尾水储罐相连，所述第一去磷尾水自控阀门，第二去磷尾水自控阀门以及第三去磷尾水自控阀门均与周边的河道相连。

4.根据权利要求2所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述第一水质测定仪，第二水质测定仪以及第三水质测定仪的参数均包括温度、ph、do、orp与总磷。

5.根据权利要求1所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述应急处理池包括第四水质测定仪，第四农田退水自控进水口与第四尾水泵；其中，所述第四水质测定仪的参数为总磷。

6.根据权利要求1所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述高磷尾水储罐包括高磷尾水入口、高磷储液出口、放空口和排尽口，所述高磷尾水入口用于接收从生物聚磷池输送过来的高磷尾水。

7.根据权利要求1所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述水溶磷肥生成器包括高磷储液入口、稀释水入口、水溶磷肥出口、水质调节器、射流混合器和plc，所述高磷储液入口与高磷尾水储罐连接，所述稀释水入口与周边的河道连接，所述水溶磷肥出口与周边的农田连接。

8.根据权利要求7所述的一种农田退水的磷回收与再利用的系统，其特征在于，所述plc控制高磷储液入口、稀释水入口和水溶磷肥出口的开启与关闭，并控制水质调节器和射流混合器对水溶磷肥生成器中的水溶磷肥进行ph以及do调节。

技术总结
本技术提供了一种农田退水的磷回收与再利用的系统，包括第一生物聚磷池，第二生物聚磷池，第三生物聚磷池，应急处理池，高磷尾水储罐以及水溶磷肥生成器；其中，所述第一至第三生物聚磷池与应急处理池的进水端均与周边农田连接，所述第一至第三生物聚磷池的出水端均连接所述高磷尾水储罐以及周边河道，所述应急处理池的出水端连接周边河道，所述水溶磷肥生成器连接高磷尾水储罐、周边河道以及农田。本技术通过生物聚磷装置与存储回用系统，将农田退水中的磷素以高磷储液的形式回收和储存，并在生成水溶磷肥后用于农田灌溉和喷施，进而经济有效地实现农田退水生态治理，以及喜磷作物对磷素基肥、种肥和追肥的全生长周期需求。

技术研发人员：李智行,王保贵,宋思远,高锐涛,毛加,李祖荣,郑豪,戴方为
受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230922
技术公布日：2024/4/22