一种重力水引导的农田重金属去除系统的制作方法

本实用新型涉及农田土壤重金属污染修复技术领域，特别涉及一种重力水引导的农田重金属去除系统。

背景技术：

由于我国属严重缺水的国家，加之经济飞速发展和人口基数增加，及工农业从业人口素质低与监管执法不严或缺失，使本缺少的地表水资源污染严重，更加剧了水资源短缺，成为污染型缺水的国度。

据农业部土壤环境监测调查显示，在我国24个省市发展较快的320个重点污染区中，大田农作物污染超标的农产品种植面积占监测调查总面积的20％；其中重金属含量超标的农产品产量与面积约占污染物超标农产品总量与总面积的80％以上，尤其是pb、cd、hg、cu及其复合污染最为突出。污灌区土壤中镉、镍、锌和铜的含量超标，平均含量分别为65.31mg/kg、1196.64mg/kg、2799.25mg/kg和145.78mg/kg，分别是国家土壤环境二级标准的108.85、19.94、9.33和1.46倍。小麦、水稻籽粒中镉污染最严重，小麦平均含量为2.55mg/kg，是国家食品卫生标准的25.5倍，镍、铬和锌含量分别是国家食品卫生标准的12.98、6.12和1.32倍。为确保国家耕地的红线及食品质量与安全，这就迫使我们研究土壤重金属污染的修复技术。

目前，土壤重金属污染的修复技术根据采用方法多种多样，其中效果较好的是：通过向农田施用石灰、矿渣等碱性物质，或钙镁磷肥等碱性肥料，可减少植物对重金属的吸收，化学修复的效果比较理想而且费用不大，但稳定性不强，重金属始终存于土壤中，存在重金属再度活化的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种重力水引导的农田重金属去除系统，能够将农田土壤中的重金属逐渐移除，有效避免重金属再度活化，能够避免含有重金属的积液外流，污染水源，同时能够避免积液中的营养成分流失。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种重力水引导的农田重金属去除系统，包括田块，所述田块包括自下而上依次设置的不透水层、粗砂水分通道层、耕作层，所述田块开设有排水沟，所述排水沟的的沟壁包括自下而上依次设置的透水沟壁及不透水沟壁，所述透水沟壁与所述粗砂水分通道层连接；

所述排水沟一端的下方设置有沿所述排水沟长度方向转动的水车，所述水车包括转盘、若干呈环形阵列设置于所述转盘外周的水槽，所述转盘中心通过第一传动轴连接有沉淀剂添加轮，所述沉淀剂添加轮外周呈环形阵列开设有若干添加槽，紧贴所述沉淀剂添加轮的上方设置有沉淀剂放置槽，所述沉淀剂放置槽内添加有重金属碱性沉淀剂，所述沉淀剂放置槽的下端开设有与所述添加槽相匹配的添加口；所述水车的下方设置有引水池，所述引水池连通有设置于所述沉淀剂添加轮下方的引流槽，所述引流槽连通有沉淀池。

通过采用上述技术方案，土壤中的积液通过下渗作用下渗到粗砂水分通道层，到达不透水层后不再下渗，并且通过透水沟壁流入排水沟，排水沟内的积液流向水车的一端，部分流入水车上的水槽，部分直接流入引水池，带动水车转动，水车通过第一传动轴带动沉淀剂添加轮转动，添加槽转动到与添加口相对时，碱性沉淀剂落入添加槽，随水槽转动将碱性沉淀剂添加到引流槽，引水池的水向引流槽流动带动碱性沉淀剂流入沉淀池，水中的重金属以阳离子的形式存在，碱性沉淀剂溶于水后形成阴离子，在沉淀池内水中的重金属阳离子与碱性沉淀剂形成的阴离子发生反向形成沉淀。

本实用新型的进一步设置为：所述排水沟的一端设置有排水槽，所述水车设置于所述排水槽的下方。

本实用新型的进一步设置为：所述引流槽呈倾斜设置，且所述引流槽最低端与所述沉淀池连通。

本实用新型的进一步设置为：所述沉淀剂放置槽内底部设置有与所述沉淀剂添加轮相匹配的弧形槽，所述添加口设置于所述弧形槽内。

本实用新型的进一步设置为：所述沉淀剂放置槽设置有铰接有密封盖。

本实用新型的进一步设置为：所述排水沟的上端设置有沟盖。

本实用新型的进一步设置为：所述添加槽的数量与所述水槽的数量相同且位置沿第一传动轴长度方向一一对应。

本实用新型的进一步设置为：所述重金属碱性沉淀剂为生石灰。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一、本装置能够将农田内的重金属通过积液一次又一次的去除，逐渐将农田内的重金属移除，有效避免重金属再度活化；

其二、农田内的积液都要下渗到排水沟，最终进行重金属沉淀，能够避免含有重金属的积液外流，污染水源；

其三、沉淀池内沉淀完重金属后的积液可进行回灌，能够避免积液中的营养成分流失；

其四、沉淀后的重金属可从沉淀池内取出回收利用。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是用于展示沉淀剂添加轮与沉淀剂放置槽关系的剖视图；

图3主要用于展示水车与沉淀剂添加轮的连接关系；

图4是用于展示田块与排水沟结构的剖视图。

图中：1、田块；11、不透水层；12、粗砂水分通道层；13、耕作层；2、排水沟；21、透水沟壁；22、不透水沟壁；3、排水槽；4、水车；41、转盘；42、水槽；43、第一传动轴；44、沉淀剂添加轮；45、添加槽；46、沉淀剂放置槽；47、弧形槽；48、添加口；49、密封盖；5、引水池；6、引流槽；7、沉淀池。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例，一种重力水引导的农田重金属去除系统，参照图1-4，包括田块1，田块1包括自下而上依次设置的不透水层11、粗砂水分通道层12、耕作层13，田块1根据实际情况开设有一条或多条排水沟2，排水沟2的的沟壁包括自下而上依次设置的透水沟壁21及不透水沟壁22，透水沟壁21用无砂混凝土浇筑，不透水沟壁22用普通混凝土浇筑，排水沟2的沟底用普通混泥土浇筑，透水沟壁21与粗砂水分通道层12连接且高度相等。

排水沟2的上端设置有沟盖23，沟盖23防止下雨天水量过大影响碱性沉淀剂的添加，影响沉淀效果，排水沟2的一端设置有一个排水槽3，排水槽3的下方设置有一个沿排水沟2长度方向转动的水车4，水车4包括转盘41、八个呈环形阵列设置于转盘41外周的水槽42，转盘41中心通过第一传动轴43连接有沉淀剂添加轮44，沉淀剂添加轮44外周呈环形阵列开设有八个添加槽45，添加槽45与水槽42的位置沿第一传动轴43长度方向一一对应，碱性沉淀剂的添加与水槽42一一对应，可有效保持适量的水添加适量的碱性沉淀剂，紧贴沉淀剂添加轮44的上方设置有一个沉淀剂放置槽46，沉淀剂放置槽46内添加有重金属碱性沉淀剂，重金属碱性沉淀剂为生石灰，水中的重金属以阳离子的形式存在，碱性沉淀剂溶于水后形成阴离子，两者结合便可形成沉淀；沉淀剂放置槽46的下端开设有与添加槽45相匹配的添加口48，沉淀剂放置槽46内底部设置有一个与沉淀剂添加轮44相匹配的弧形槽47，添加口48设置于弧形槽47内，沉淀剂放置槽46设置有铰接有密封盖49。

水车4的下方设置有一个引水池5，引水池5连通有一个设置于沉淀剂添加轮44下方的引流槽6，引水池5的一侧与引流槽6连通，引流槽6呈倾斜设置，且引流槽6最低端连通有一个沉淀池7。

工作原理：土壤中的积液通过下渗作用下渗到粗砂水分通道层12，到达不透水层11后不再下渗，并且通过透水沟壁21流入排水沟2，排水沟2内的积液流向水车4的一端，部分流入水车4上的水槽42，部分直接流入引水池5，带动水车4转动，水车4通过第一传动轴43带动沉淀剂添加轮44转动，添加槽45转动到与添加口48相对时，碱性沉淀剂落入添加槽45，随水槽42转动将碱性沉淀剂添加到引流槽6，引水池5的水向引流槽6流动带动碱性沉淀剂流入沉淀池7，在沉淀池7内水中的重金属阳离子与碱性沉淀剂形成的阴离子发生反向形成沉淀。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。