[发明专利]一种水稻田面源污染控制与氮磷回收利用系统和方法

摘要

本发明公开了一种水稻田面源污染控制与氮磷回收利用系统和方法，属于污染防治技术领域。本发明的系统包括集水单元、格栅过滤单元、缓冲单元、氮磷吸附单元、水流通断控制单元、人工湿地、自然蓄水设施、水利回灌单元；水稻田排水时，水流依次经过各单元，通过氮磷吸附物质对氮磷吸附，并通过人工湿地吸收进一步降低水中氮磷物质含量，达到降低水体富营养化发生风险的目的；稻田灌溉时，水流经吸附单元进入灌溉沟渠，吸附物质通过脱附作用将吸附的氮磷物质释放到灌溉水中，重新进入稻田被利用。与现有技术相比，本发明在最大化地控制水体污染的同时，实现了氮磷物质的回收利用以及设施与自然的和谐相处，达到污染控制与节约施肥成本的目的。 1

主权项

1.一种水稻田面源污染控制与氮磷回收利用系统，其特征在于，所述系统依次设有集水单元、格栅过滤单元、缓冲单元、氮磷吸附单元、人工湿地、自然蓄水设施；其中自然蓄水设施通过水利回灌单元与氮磷吸附单元连接；所述氮磷吸附单元与人工湿地之间设有第一水流通断控制单元，水利回灌单元与氮磷吸附单元之间设有第二水流通断控制单元；所述格栅过滤单元包括粗格栅和细格栅，由不同孔径的不锈钢网制作而成，用于阻拦杂质进入后续处理单元；所述氮磷吸附单元由沸石和煤灰渣作为吸附质，水流反向通过时能发生脱附作用；所述缓冲单元由直径在6‑14厘米的石头组成，水流从石缝中流过，用于平缓水流降低流速。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一水流通断控制单元在水稻田排水时处于连通状态，以便于水流进入人工湿地；所述第二水流通断控制单元在灌溉时处于连通状态，以便自然蓄水设施中的水流反向进入氮磷吸附单元；水稻田排水通过集水单元进行汇集，依次经格栅过滤单元、氮磷吸附单元、人工湿地处理后进入自然储水设施；稻田需要灌溉时，自然蓄水设施中的水流经水利回灌单元依次反向通过氮磷吸附单元、缓冲单元、格栅过滤单元、集水单元，重新进入稻田。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述水利回灌单元通过水泵与自然蓄水设施连接。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述集水单元为原有的稻田灌溉排水沟渠。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述人工湿地中种植植物，通过植物根系吸收未被吸附的氮磷物质，降低排放水中的氮磷含量。

6.一种应用权利要求1‑5任一所述水稻田面源污染控制与氮磷回收利用系统的方法，其特征在于，所述方法是：当水稻田需要排水时，使水稻田中的排水依次经集水单元进行汇集、格栅过滤单元过滤掉水中的杂质、缓冲单元平缓水流降低流速、氮磷吸附单元吸附水中的氮磷物质，到达人工湿地，经人工湿地处理后排放到自然蓄水设施；当水稻田需要灌溉时，自然蓄水设施中的水经水利回灌单元反向通过氮磷吸附单元，使氮磷吸附单元中的氮磷物质发生脱附作用，被脱附的氮磷物质随水流依次通过缓冲单元、格栅过滤单元、集水单元，然后重新进入稻田。