一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法
【專利摘要】一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法，其系統(tǒng)包括污水前端收集分流系統(tǒng)、污水中段攔截處理系統(tǒng)、污水末端處置回用系統(tǒng)和固形物無害資源化系統(tǒng)，所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)共同構成面源污水復合攔控濕地群落。其優(yōu)點是：將水網(wǎng)地區(qū)面源污染分步分級進行攔截和控制，處理效果穩(wěn)定并實現(xiàn)了污染物最終處置；利用各處理單元耦合構建起一個面源污染復合攔控濕地群落，形成一個高級水網(wǎng)生態(tài)圈，不僅具有較高的生態(tài)景觀價值，還能夠調蓄水源氣候，維護生態(tài)平衡；系統(tǒng)結構簡單，建設容易，投資低廉，對村灣破壞性小，集耕植生產(chǎn)、排水灌溉、保水固土的功能于一體，構建了一個復合的、多元的、高端的村落生態(tài)生產(chǎn)體系。
【專利說明】一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及村鎮(zhèn)污染綜合控制和水土工程【技術領域】，具體的說是一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法。
【背景技術】
[0002]面源污水污染是指農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中，溶解的或固體的污染物從非特定的地域，在降水和徑流沖刷作用下，通過農(nóng)田地表徑流、農(nóng)田排水和地下滲漏，使大量污染物進入受納水體所引起的污染。近年來，隨著我國點源污染控制的不斷深化和完善，農(nóng)村地區(qū)面源污染，尤其是面源污水造成的環(huán)境污染逐漸成為環(huán)境學界關注的重點。
[0003]我國中部水網(wǎng)地區(qū)包括湖北、河南、安徽等省區(qū)的大部區(qū)域，具有典型的低矮丘陵-水網(wǎng)平原地質特征。該地區(qū)漕運發(fā)達、耕地密布、地勢復雜、易于發(fā)生洪澇災害，因此治理該地區(qū)面源污染十分復雜，不僅需要對該地區(qū)空間布局、區(qū)域面積、功能定位、農(nóng)耕灌溉、安全保障和環(huán)境目標、景觀建設和文化保護等進行協(xié)調和安排，提出中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染控制的整體解決方案，還必須綜合考慮人口密度、群眾素質、經(jīng)濟發(fā)展水平、下墊面條件、土地資源、水資源和當前環(huán)境污染狀況等因素。
[0004]具體來說，中部水網(wǎng)區(qū)村鎮(zhèn)面源污染著重分為污水污染、固體垃圾污染和人畜糞便污染。
[0005](I)污水污染包括農(nóng)村生活和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中直接產(chǎn)生的污水和受其污染的雨水，是水體的主要污染源之一，包括洗滌污水、養(yǎng)殖廢水、農(nóng)田尾水等。目前中部水網(wǎng)地區(qū)污水收集方式包括暗管、草溝、硬化溝渠等；面源污水處理工藝則包括生態(tài)塘、人工濕地、土地滲濾、生態(tài)滴濾和生態(tài)溝渠等；其中生態(tài)塘和生態(tài)溝渠造價低廉、處理效果良好、還兼具水利和生態(tài)景觀價值，但處理效果不佳，且受到環(huán)境條件的嚴格制約；而人工濕地和土地滲濾技術處理能力較強，氮磷攔截效果出色且造價相對低廉。
[0006](2)固體垃圾污染包括生活垃圾和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)垃圾，后者又包括生物質垃圾(秸桿、禽畜廢料)和不易降解垃圾，目前水網(wǎng)地區(qū)垃圾未實現(xiàn)有效收集控制，主要以就地丟棄堆放為主，容易通過雨水、淋溶進入地表、地下水，如果就地焚燒又會產(chǎn)生嚴重的空氣污染。
[0007](3)人畜糞便污染近年來通過化糞池和新農(nóng)村建設有了明顯改善，但是化糞池無法做到糞便的最終無害化處理，也無法有效實現(xiàn)生物質循環(huán)回用。

【發(fā)明內容】

[0008]本發(fā)明的目的在于設計一種耦合農(nóng)田耕植、排水灌溉、農(nóng)事生產(chǎn)、保水固土、調蓄氣候功能于一體的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法。
[0009]一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，包括污水前端收集分流系統(tǒng)、污水中段攔截處理系統(tǒng)、污水末端處置回用系統(tǒng)和固形物無害資源化系統(tǒng)，所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)共同構成面源污水復合攔控濕地群落；
所述污水前端收集分流系統(tǒng)，包括攔截支渠系統(tǒng)，在不同攔截支渠的交匯點處構筑有雨污分流井；
所述污水中段攔截處理系統(tǒng)，包括生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、由土地滲濾和人工濕地組成的土地-濕地深度處理系統(tǒng)依次相連通，所述生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)以及村落范圍內的防洪灌溉渠的沿岸均設置植物緩沖籬，所述生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、土地-濕地深度處理系統(tǒng)分別和溢流跌水壩相連通；
所述污水末端處置回用系統(tǒng)，包括回用分流堰、廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)和濱岸生態(tài)邊坡，所述回用分流堰的出水口分別和廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、濱岸生態(tài)邊坡相連；所述固形物無害資源化系統(tǒng)，包括村落垃圾收集系統(tǒng)、化糞池和高溫堆肥釜及垃圾清理配套設施。
[0010]所述攔截支渠系統(tǒng)包括村落支渠網(wǎng)絡和農(nóng)田支渠網(wǎng)絡，利用現(xiàn)有村落門前屋后的溝渠系統(tǒng)和農(nóng)田菜地排灌溝渠，將土溝、草溝、暗管、涵洞、硬化溝渠連接成樹狀的攔截支渠系統(tǒng)，利用自然落差將洗滌用水、禽畜養(yǎng)殖廢水、含化肥農(nóng)田尾水和雨水引向地勢較低的污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠。[0011]所述生態(tài)干渠為按照地勢分為多段水平的溝渠階梯式單元，每個單元內錯雜布設內填鋼渣的氮磷攔截箱。
[0012]所述廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)，為村落中的廢置塘渠和待修復污染塘渠改造而成，利用原有溝渠和水道將其連接成網(wǎng)并整體接入污水中段攔截處理系統(tǒng)。
[0013]所述濱岸生態(tài)邊坡，包括多級碎石格籠，濱岸生態(tài)邊坡表面還種植有邊坡植物。
[0014]所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)同防洪灌溉渠一同構成水網(wǎng)地區(qū)面源污水復合攔控濕地群落，即污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)的廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、防洪灌溉渠以及村落中其他水體共同構成連片的面源污水復合攔控濕地群落。
[0015]一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)的構建方法，包含如下步驟:
(1)對村落現(xiàn)有溝渠塘池進行清整和疏通，在保留現(xiàn)有設施的基礎上建設攔截支渠并將雨污分流井與防洪灌溉渠聯(lián)通，構成前端收集分流系統(tǒng)；
(2)挑選村灣的低洼空地建設中段攔截處理系統(tǒng)，依次建設生態(tài)干渠、厭氧水解池和土地-濕地處理系統(tǒng)；
(3)在村灣污水匯流點修筑回用分流堰，并將村灣范圍內現(xiàn)有塘渠進行連接和清整，與回用分流堰、農(nóng)田菜地聯(lián)通，沿受納水體沿岸建設生態(tài)邊坡，并將其分別與防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地、回用分流堰連接形成末端處置回用系統(tǒng)；
(4)將以上前端收集分流系統(tǒng)、中段攔截處理系統(tǒng)和末端處置回用系統(tǒng)的污水處理單元進行連接、強化并設置植物緩沖籬，經(jīng)過一段時間的培植使中段攔截處理系統(tǒng)與末端處置回用系統(tǒng)和防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地共同構成復合攔控濕地群落；
(5)對村灣現(xiàn)有垃圾進行徹底清理，改造并新建化糞池和高溫堆肥釜，設置垃圾堆肥-回田-轉運-清理機制，建立固形物無害資源化系統(tǒng)。
[0016]本發(fā)明中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)及其構建方法的優(yōu)點是:
1、將水網(wǎng)地區(qū)面源污染分步分級進行攔截和控制，使處理系統(tǒng)成網(wǎng)連片，處理效果穩(wěn)定，實現(xiàn)了污染物最終處置，各參數(shù)均可達到排放要求；
2、本發(fā)明在充分利用村落與現(xiàn)有硬件設施基礎上改進而成，結構簡單，建設容易，投資低廉，對村灣破壞性?。?br> 3、本發(fā)明運行穩(wěn)定，無需外部能源供給，故障率低，無需看護，同時通過禽畜養(yǎng)殖、垃圾堆肥、植物收割形成生態(tài)利潤反哺農(nóng)桑；
4、本發(fā)明充分耦合農(nóng)田耕植、排水灌溉、農(nóng)事生產(chǎn)、保水固土、調蓄氣候的功能于一體，構建了一個耦合的、多元的、高端的村落生態(tài)生產(chǎn)體系；
5、本發(fā)明首次引入污水處理的濕地群落概念，利用各處理單元構建起一個面源污染復合攔控濕地群落，形成了一個高級水網(wǎng)生態(tài)圈，不僅具有較高的生態(tài)景觀價值，還能夠調蓄水源氣候，維護生態(tài)平衡。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)的整體結構示意框圖；
圖2為中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)的平面俯視圖；
圖3為雨污分流井的結構示意圖；
圖4為溢流跌水壩的結構示意圖；
圖5為植物緩沖籬的截面結構示意圖。
[0018]圖中，I為村落與禽畜籠舍、2為攔截支渠、3為雨污分流井、4為生態(tài)干渠、5為土地-濕地深度處理系統(tǒng)、6為植物緩沖籬、7為回用分流堰、8為廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、9為防洪灌溉渠、10為濱水生態(tài) 邊坡、11為受納水體、12為化糞池、13為高溫堆肥釜，14為農(nóng)田菜地；
21為初期暴雨來臨時液面溢流高程、22為日常液面高程、23為防滲混凝土、24為格柵室、25為初期暴雨溢流堰、26為污水喉管、27為生態(tài)干渠、29為雨污分流井井體；
31為防滲混凝土、32為污水放空口、33為上階處理設施、34為溢流跌水堰、35為下階處理設施；
41為卵石墊層、42為防滲混凝土、43為草本挺水植物、44為濕地灌木、45為極限水位、46為污水處理單元、47為正常水位。
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖，對本發(fā)明進行進一步說明:如圖1-5所示，一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，包括污水前端收集分流系統(tǒng)、污水中段攔截處理系統(tǒng)、污水末端處置回用系統(tǒng)和固形物無害資源化系統(tǒng)，所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)共同構成面源污水復合攔控濕地群落；
所述污水前端收集分流系統(tǒng)，包括攔截支渠系統(tǒng)，在不同攔截支渠的交匯點處構筑有雨污分流井；所述雨污分流井包括井體、喉管和溢流堰，通過喉管的流量限制和溢流堰的引流作用實現(xiàn)初期暴雨的有效分離；
所述污水中段攔截處理系統(tǒng)，包括生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、由土地滲濾和人工濕地組成的土地-濕地深度處理系統(tǒng)依次相連通，所述生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)以及村落范圍內的防洪灌溉渠的沿岸均設置植物緩沖籬，所述生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、土地-濕地深度處理系統(tǒng)分別和溢流跌水壩相連通；
所述污水末端處置回用系統(tǒng)，包括回用分流堰、廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)和濱岸生態(tài)邊坡，所述回用分流堰的出水口分別和廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、濱岸生態(tài)邊坡相連；所述固形物無害資源化系統(tǒng)，包括村落垃圾收集系統(tǒng)、化糞池和高溫堆肥釜及垃圾清理配套設施。
[0020]所述攔截支渠包括村落支渠網(wǎng)絡和農(nóng)田支渠網(wǎng)絡，利用現(xiàn)有村落門前屋后的溝渠系統(tǒng)和農(nóng)田菜地排灌溝渠，將土溝、草溝、暗管、涵洞、硬化溝渠連接成樹狀的攔截支渠系統(tǒng)，利用自然落差將洗滌用水、禽畜養(yǎng)殖廢水、含化肥農(nóng)田尾水和雨水引向地勢較低的污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠。
[0021]所述生態(tài)干渠為按照地勢分為多段水平的溝渠階梯式單元，每個單元內錯雜布設內填鋼渣的氮磷攔截箱。
[0022]所述廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)，為村落中的廢置塘渠和待修復污染塘渠改造而成，利用原有溝渠和水道將其連接成網(wǎng)并整體接入污水中段攔截處理系統(tǒng)。
[0023]所述濱岸生態(tài)邊坡，包括多級碎石格籠，濱岸生態(tài)邊坡表面還種植有邊坡植物。
[0024]所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)同防洪灌溉渠一同構成水網(wǎng)地區(qū)面源污水復合攔控濕地群落，即污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)的廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、防洪灌溉渠以及村落中其他水體共同構成連片的面源污水復合攔控濕地群落。
[0025]具體的組成系統(tǒng)如下:
(I)污水前端收集分流系統(tǒng)包括攔截支渠和雨污分流井系統(tǒng)。
[0026]攔截支渠系統(tǒng)建設在村落內及農(nóng)田菜地沿線，盡量利用村落地勢條件，將已有的暗管、硬化溝渠、草溝等作為 攔截支渠的一部分并加以連接。新建支渠在村落內采用混凝土硬化溝渠，其截面為倒梯形，按照匯水面積和污水水量，深度取20-40cm，寬度取20-30cm，坡度為45°-60° ；
特別的，攔截支渠系統(tǒng)設置時盡量避開公路、天然水體等環(huán)境敏感點，如需穿越公路則需鋪設暗管，選用管徑為30-60cm的混凝土管或同等管徑的缸瓦管；
特別的，攔截支渠系統(tǒng)在收集農(nóng)田污水時，如沿途長度較大則可考慮采用生態(tài)草溝以降低造價，但需要在溝基鋪設土工防滲膜并沿溝渠構建簡易植物緩沖籬；
雨污分流井結構如附圖3所示。初期雨水通過攔截支渠2進入格柵室24，格柵濾除漂浮物及垃圾，出水跌水進入雨污分流井井體29，正常狀況下通過污水喉管26進入生態(tài)干渠27。當初期暴雨來臨時，喉管26流量有限無法及時排空污水，分流井井體29水位上漲并在30min時達到溢流高程。此時污水通過溢流堰25進入溢流槽，溢流槽將30min后的較清潔雨水就近排放土地或者引入防洪灌溉渠。
[0027]尤其是，雨污分流井由方形防滲混凝土構建，深度依照地勢落差取2_4m，喉管管徑為15-20cm，分流井截面積計算方法為:
S井=(0.5Q雨*S-V排)/ (h高-h低)
其中:0.5——初期暴雨劃分時間(按照地區(qū)不同可取0.5-1小時)；
Q雨-村落所在地區(qū)最大暴雨雨量，m/m2.h ；
S—攔截干渠匯流面積，Hl2 ;
Vft——0.5小時內喉管排水量，m3 ； hK-初期暴雨來臨時液面溢流高程；h低—日常液面高程；
(2)污水中段攔截處理系統(tǒng)包括生態(tài)干渠、厭氧水解池、由土地滲濾和人工濕地組成的土地-濕地深度處理段、植物緩沖籬、溢流跌水壩等。
[0028]生態(tài)干渠的修建工程標準按照灌溉與排水工程設計規(guī)范(GB 50288-1999)、渠道防滲工程技術規(guī)范(SL 18-2004)進行。
[0029]生態(tài)干渠采用防滲混凝土構筑，其截面為倒梯形，按照匯水面積和污水水量，深度取30-60cm，寬度取40-80cm，坡度為45°_60°，生態(tài)溝渠邊壁鋪設環(huán)?；ùu或土工格網(wǎng)，溝渠底部使用碎石、礫石鋪設填料層，平均粒徑為20mm，填料層厚度5cm，并錯雜設置氮磷攔截箱；
尤其是，在生態(tài)溝渠邊壁土壤和填料、底泥中人工種植濕生植物。溝壁植物以自然演替為主，人工輔助種植如狗牙根、空心菜、茭白(夏季)，其比例為2:2:1，黑麥草、水芹(冬季)，其比例為1:2 ;全年在水底種植菹草、馬來眼子菜、金魚藻等沉水植物，其比例為2:1:1。
[0030]尤其是，氮磷攔截箱尺寸為0.5mX0.5mX0.3m的長方體結構，間隔1-3m左右錯雜放置，表面為塑料或金屬土工格網(wǎng)，內部可填充鋼渣或改性鋼渣150kg。按照生態(tài)溝渠系統(tǒng)日處理水量50m3，水中含磷量20mg/L，鋼渣吸附飽和量為2.5mg/L來計算，每只攔截箱使用
1.5年達到吸附飽和。
[0031]特別的，在達到飽和之后可以立即更換攔截箱，亦可使其沉滯水中作為生態(tài)填料作為微生物營養(yǎng)基使用。
[0032]厭氧水解池為方形防滲混凝土池，池壁以及池底均鋪設土工防滲膜防止酸化液滲漏。厭氧水解池深度取2-4m，沿水流方向保持3%的坡度。污水在厭氧水解池內停留時間超過ld，池體有效體積Vft需要大于日最大水量Qmax，可取Vft=L 2Qmax。
[0033]特別的，厭氧水解池內可根據(jù)需要設置若干橫向的折流擋板，用以均布水流，延緩流速并強化SS去除效果。
[0034]土地-濕地深度處理段設計工程標準按照農(nóng)村生活污水土地處理系統(tǒng)技術規(guī)范(DG/TJ 08-2066-2009)和人工濕地污水處理工程技術規(guī)范(HJ 2005-2010)進行。該處理段可選用包括地表坡地滲濾系統(tǒng)、地下土地滲濾系統(tǒng)、表流式人工濕地、垂直復合流人工濕地等多種工藝，應根據(jù)當?shù)貤l件合理搭配協(xié)調。
[0035]特別的，在選擇工藝時當村落現(xiàn)有天然濕地或濕地草甸則可以考慮將其就地改造為強化人工濕地，并通過改良植物群落獲得最佳處理效果；
特別的，如果村落有大量閑置土地，則可新建復合人工濕地，將表流型、垂直復合流人工濕地串聯(lián)使用；
特別的，如果該村落土地緊張則應采用地下滲濾系統(tǒng)；
特別的，如果該村落有較多閑置坡地則可考慮建設地表漫流滲濾系統(tǒng)；
尤其是，有條件的區(qū)域還可以考慮將兩種以上工藝串聯(lián)使用，實現(xiàn)對污水的高效處理。
[0036]溢流跌水壩結構如附圖4。
[0037]污水正常情況下由跌水堰漫流進入下階處理設施，同時完成復氧；在暴雨來臨和檢修時，打開污水放空口使上階處理設施放空。
[0038]尤其是，本系統(tǒng)中溢流跌水壩被大量應用于生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)中。一方面通過溢流跌水強化復氧效果，增加系統(tǒng)好氧降解能力進而防止濾料堵塞，同時上下階處理設施坡度減小水流緩慢，停留時間延長；另一方面，溢流跌水壩本身增大了水氣接觸面積，對調蓄環(huán)境氣候有明顯作用，同時其作為生態(tài)景觀，與濕地系統(tǒng)和動植物群落共同組成綠地叢林、瀑布流水的環(huán)境景觀。
[0039]植物緩沖籬結構如附圖5。
[0040]卵石墊層寬度0.5-lm,使用粒徑2-6cm卵石鋪設，并保持3%_10%的坡度。由包括卵石帶向外的2-4m范圍內密植草本挺水植物和濕地灌木，共同構成植物緩沖籬。
[0041]尤其是，植物緩沖籬中草本挺水植物盡量選用當?shù)貎?yōu)勢物種:白茅、狗牙根、蘆葦、野慈姑，其栽植比例為1:2:2:1 ;濕地灌木選用紫藤、榔榆、蒲葵，栽植比例為1:3:1。草本挺水植物和濕地灌木栽植比例為3:1~6:1，栽植時濕地灌木位于緩沖籬外延并適當考慮景觀視覺效果。
[0042]改處理段出水質量可達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918-2002中的一級B排放標準。
[0043](3)污水末端處置回用系統(tǒng)包括回用分流堰、村落廢棄(待修復)塘渠、回用水儲存塘和濱岸生態(tài)邊坡等部分。
[0044]回用分流堰為方形防滲混凝土構筑物，深度取2_4m，邊長2_3m。污水中段出水通過一邊的溢流堰進入回用分流堰內，分流井另外兩面設置兩個出水閘閥分別連通濱水生態(tài)邊坡和廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)，通過人工或自動切換閘閥開閉可實現(xiàn)尾水的回用與排放切換。
[0045]尤其是，暴雨季節(jié)來臨和洪水過境時，將尾水引入濱水生態(tài)邊坡，使其排放受納水體；而在雨梅雨季節(jié)和旱季來臨前將尾水引入廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)進行儲存。
[0046]該段回用水質標準參照《城市污水再生利用城市雜用水水質》(GB/T18920-2002)中的城市中水回用標準執(zhí)行。
[0047]廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)包括村落現(xiàn)有的生態(tài)塘、水塘、干涸塘渠和污染塘渠等。利用村落地勢落差將可以連入網(wǎng)絡的塘渠通過草溝、硬化溝渠進行連接，利用村落生態(tài)塘、水塘儲水，同時向干涸塘渠注水，向污染塘渠引入清潔水源，使之形成村落微型水網(wǎng)并通過地勢落差推動水體緩慢流動。
[0048]特別的，對于污染塘渠，可布設生態(tài)浮島、太陽能曝氣機，通過水生植物根系吸收和水體強制充氧對水體中氮磷污染物和有機物進行吸附和去除。
[0049]尤其是，在廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)中放養(yǎng)家禽(雞、鴨、鵝)和魚苗(鰱魚、鳙魚)，形成污染處理-生態(tài)養(yǎng)殖復合塘渠系統(tǒng)，通過生物活動構建完整的生物鏈系統(tǒng)，強化污水處理效果并產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
[0050]尤其是，廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)產(chǎn)生的富氮磷底泥每年就地清撈運往村落的高溫堆肥釜，進行無害化、資源化處理。
[0051]濱水生態(tài)護坡設置在天然水體穿過村落部分的沿線，或選取污水進入收納水體的沖刷區(qū)設置。將原有坡岸整護后，將填充級配碎石的土工格網(wǎng)箱錯雜堆疊，沿濱水岸線形成階梯狀護坡，護坡水平寬度不應小于3m。護坡上人工撒種根系發(fā)達且具有一定耐濕能力的植物。
[0052]尤其是，土工格網(wǎng)內級配碎石粒徑由表及里逐漸降低，由30_50mm降低至10-20mm。土工格網(wǎng)采用鍍鋅鋼絲或工程塑料，碎石盡量從當?shù)厝∮?，必要時可用礫石、沸石、煤渣等替代。
[0053]尤其是，生態(tài)護坡植物選取黑麥草、狗牙根、百喜草、紫穗槐、紫藤等，形成灌草結合的護坡形勢，灌木和草本植物栽植比例為1:3。
[0054]特別的，在投運一段時間后，中段攔截處理系統(tǒng)和末端處置回用系統(tǒng)的生態(tài)處理單元通過自然演替和人工播撒均形成成熟穩(wěn)定的濕地結構形態(tài)并連城網(wǎng)片，該區(qū)域構成水網(wǎng)復合攔控濕地群落。
[0055]尤其是，在濕地群落內個單元種植土著濕地植物，草本植物包括白茅、黃菖蒲、蘆葦、澤瀉等，種植比例為1:2:3:1 ;喬灌木包括池杉、榔榆、紅千層、桑等，種植比例為1:2:2:2.并使?jié)竦刂参锶郝渲饾u與當?shù)卦兄参锶郝淙诤瞎采?，形成多高等復合濕地群落?br> [0056]尤其是，每年冬天應當將水網(wǎng)復合攔控濕地群落中的草本植物進行收割。澤瀉、蘆薈等經(jīng)濟作物可以售賣；秸桿枯草等可以投入高溫堆肥釜；其他植物可以作為禽畜飼料。
[0057](4)固形物無害資源化系統(tǒng)包括村落垃圾收集系統(tǒng)、化糞池、高溫堆肥釜及垃圾清理配套設施等。
[0058]現(xiàn)有村落化糞池無需進行改動，新建化糞池按照《建筑給水排水設計規(guī)范》(GBJ15-88)進行設計施工。統(tǒng)一推廣三格式化糞池，有條件的地區(qū)可使用玻璃鋼化糞池。
[0059]特別的，化糞池6-9個月清掏一次。上層糞液可以直接回田，固形物則投入高溫堆肥釜進行發(fā)酵，實現(xiàn)無害化、資源化。
[0060]尤其是，對村民開展垃圾基本分類的普及、教育工作，將不易降解垃圾和生物質垃圾分別丟棄，并對表現(xiàn)優(yōu)秀者采取獎勵手段。
[0061]垃圾收集系統(tǒng)包括每3戶共用的半封閉分類式可移動垃圾箱若干。每周由垃圾清運車將不易降解垃圾清空并就近運往填埋場。生物質垃圾則投入高溫堆肥釜進行發(fā)酵。
[0062]高溫堆肥釜采用好氧堆肥，設備選用按照《畜禽養(yǎng)殖糞便堆肥處理與利用設備》(GB/T 28740-2012)進行。將秸桿、栽培植株殘體、魚蝦蟹殼、動物內臟、農(nóng)林廢物、塘渠底泥發(fā)酵并產(chǎn)出腐殖農(nóng)肥回田。
[0063]尤其是，對當?shù)鼐用耖_展關于面源污染控制的相關教育宣傳工作，闡述控制面源污染的益處并鼓勵村民積極保護相關處理設施；通過水產(chǎn)養(yǎng)殖、經(jīng)濟作物收割調動村民積極性，使其成為面源污染控制的主要參與者。
[0064]一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)的構建方法，包含如下步驟:
(1)對村落現(xiàn)有溝渠塘池進行清整和疏通，在保留現(xiàn)有設施的基礎上建設攔截支渠并將雨污分流井與防洪灌溉渠聯(lián)通，構成前端收集分流系統(tǒng)；
(2)挑選村灣的低洼空地建設中段攔截處理系統(tǒng)，依次建設生態(tài)干渠、厭氧水解池和土地-濕地處理系統(tǒng)；
(3)在村灣污水匯流點修筑回用分流堰，并將村灣范圍內現(xiàn)有塘渠進行連接和清整，與回用分流堰、農(nóng)田菜地聯(lián)通，沿受納水體沿岸建設生態(tài)邊坡，并將其分別與防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地、回用分流堰連接形成末端處置回用系統(tǒng)；
(4)將以上前端收集分流系統(tǒng)、中段攔截處理系統(tǒng)和末端處置回用系統(tǒng)的污水處理單元進行連接、強化并設置植物緩沖籬，經(jīng)過一段時間的培植使中段攔截處理系統(tǒng)與末端處置回用系統(tǒng)和防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地共同構成復合攔控濕地群落；(5)對村灣現(xiàn)有垃圾進行徹底清理，改造并新建化糞池和高溫堆肥釜，設置垃圾堆肥-回田-轉運-清理機制，建立固形物 無害資源化系統(tǒng)。
【權利要求】
1.一種中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:包括污水前端收集分流系統(tǒng)、污水中段攔截處理系統(tǒng)、污水末端處置回用系統(tǒng)和固形物無害資源化系統(tǒng)，所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)共同構成面源污水復合攔控濕地群落； 所述污水前端收集分流系統(tǒng)，包括攔截支渠系統(tǒng)，在不同攔截支渠的交匯點處構筑有雨污分流井；所述雨污分流井包括井體、喉管和溢流堰，通過喉管的流量限制和溢流堰的引流作用實現(xiàn)初期暴雨的有效分離； 所述污水中段攔截處理系統(tǒng)，包括生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、由土地滲濾和人工濕地組成的土地-濕地深度處理系統(tǒng)依次相連通，所述生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)以及村落范圍內的防洪灌溉渠的沿岸均設置植物緩沖籬，所述生態(tài)干渠、厭氧水解預處理池、土地-濕地深度處理系統(tǒng)分別和溢流跌水壩相連通； 所述污水末端處置回用系統(tǒng)，包括回用分流堰、廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)和濱岸生態(tài)邊坡，所述回用分流堰的出水口分別和廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、濱岸生態(tài)邊坡相連； 所述固形物無害資源化系統(tǒng)，包括村落垃圾收集系統(tǒng)、化糞池和高溫堆肥釜及垃圾清理配套設施。
2.如權利要求1所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:所述攔截支渠系統(tǒng)包括村落支渠網(wǎng)絡和農(nóng)田支渠網(wǎng)絡，利用現(xiàn)有村落門前屋后的溝渠系統(tǒng)和農(nóng)田菜地排灌溝渠，將土溝、草溝、暗管、涵洞、硬化溝渠連接成樹狀的攔截支渠系統(tǒng)，利用自然落差將洗滌用水、禽畜養(yǎng)殖廢水、含化肥農(nóng)田尾水和雨水引向地勢較低的污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠。
3.如權利要求1所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:所述生態(tài)干渠為按照地勢分為多段水平的溝渠階梯式單元，每個單元內錯雜布設內填鋼渣的氮磷攔截箱。
4.如權利要求1所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:所述廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)，為村落中的廢置塘渠和待修復污染塘渠改造而成，利用原有溝渠和水道將其連接成網(wǎng)并整體接入污水中段攔截處理系統(tǒng)。
5.如權利要求1所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:所述濱岸生態(tài)邊坡，包括多級碎石格籠，濱岸生態(tài)邊坡表面還種植有邊坡植物。
6.如權利要求1所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)，其特征在于:所述污水中段攔截處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)同防洪灌溉渠一同構成水網(wǎng)地區(qū)面源污水復合攔控濕地群落，即污水中段攔截處理系統(tǒng)的生態(tài)干渠、土地-濕地深度處理系統(tǒng)和污水末端處置回用系統(tǒng)的廢棄-回用水儲存塘渠網(wǎng)、防洪灌溉渠以及村落中其他水體共同構成連片的面源污水復合攔控濕地群落。
7.如權利要求1-6任一項所述的中部水網(wǎng)地區(qū)面源污染的攔控系統(tǒng)的構建方法，其特征在于包含如下步驟: (1)對村落現(xiàn)有溝渠塘池進行清整和疏通，在保留現(xiàn)有設施的基礎上建設攔截支渠并將雨污分流井與防洪灌溉渠聯(lián)通，構成前端收集分流系統(tǒng)； (2)挑選村灣的低洼空地建設中段攔截處理系統(tǒng)，依次建設生態(tài)干渠、厭氧水解池和土地-濕地處理系統(tǒng)； (3)在村灣污水匯流點修筑回用分流堰，并將村灣范圍內現(xiàn)有塘渠進行連接和清整，與回用分流堰、農(nóng)田菜地聯(lián)通，沿受納水體沿岸建設生態(tài)邊坡，并將其分別與防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地、回用分流堰連接形成末端處置回用系統(tǒng)； (4)將以上前端收集分流系統(tǒng)、中段攔截處理系統(tǒng)和末端處置回用系統(tǒng)的污水處理單元進行連接、強化并設置植物緩沖籬，經(jīng)過一段時間的培植使中段攔截處理系統(tǒng)與末端處置回用系統(tǒng)和防洪灌溉渠、農(nóng)田菜地共同構成復合攔控濕地群落； (5)對村灣現(xiàn)有垃圾進行徹底清理，改造并新建化糞池和高溫堆肥釜，設置垃圾堆肥-回田-轉運 -清理機制，建立固形物無害資源化系統(tǒng)。
【文檔編號】C05F9/02GK103466899SQ201310457438
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權日:2013年9月30日
【發(fā)明者】胡將軍, 余芃飛, 霍子平 申請人:武漢大學