一种可高效排控并进行污水处理的农田暗管排水装置

1.本发明涉及农田排水技术领域，尤其涉及一种可高效排控并进行污水处理的农田暗管排水装置。


背景技术：

2.在夏季时，降雨天气会大大增加，导致农田土壤的湿度出现饱和，就易导致大多数农田出现积水的情况，这样的农田土壤孔隙就会被雨水所填满，使得大量陆生农作物的根系发生缺氧状况，以至于相关农作物根系的呼吸活动受到极大的抑制，让农作物的新陈代谢功能无法正常进行，从而令农作物受到非常大的伤害，进而导致农作物的减产，不利于农业的发展。
3.因此农田暗管排水技术，已经成为当下解决农田排水问题以及建设高标准农田的热点研究对象。但存在以下缺点：1、当农田产生大量积水水，农田积水不方便通过暗管进行快速收集，收集难度系数较高，增加暗管的铺设成本；2、暗管收集的积水多直接排放至河道中，由于没有对农田积水进行相应处理直接排放，造成了周边环境的面源污染等问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在的农田积水收集不便及易发生污染农田的缺点，而提出的一种可高效排控并进行污水处理的农田暗管排水装置。
5.为了解决现有技术存在的农田积水收集不便及易发生污染农田的问题，本发明采用了如下技术方案：
6.一种可高效排控并进行污水处理的农田暗管排水装置，包括污水处理箱、集水箱，所述污水处理箱水平放置在河道内底部，所述污水处理箱内安装有污水净化组件，所述污水处理箱的正面底部两侧设有一对排水管，每个所述排水管的中部均设有电控阀；所述集水箱预埋设置在农田内，所述集水箱内前后两侧设有一对封堵板，一对所述封堵板的相背面均设有若干封堵端头，所述集水箱的前后两侧壁上设有若干l形管，每个所述封堵端头的外端部均配合插设在对应的l形管的里端口内，一对所述封堵板之间设有一对双向丝杠，每个所述双向丝杠均通过铰接组件与对应的封堵板连接，所述污水处理箱与集水箱之间设有虹吸机构。
7.优选地，所述污水净化组件包括活性炭、人造沸石，所述污水处理箱内设有四块网格板，四块所述网格板之间形成三个矩形空腔，其中，位于中部的一个矩形空腔内填充有活性炭，位于两侧的两个矩形空腔内填充有人造沸石。
8.优选地，所述铰接组件包括螺纹筒、铰接杆，每根所述双向丝杠上均套设有一对螺纹筒，每个所述螺纹筒的底面均设有限位滑块，每块所述限位滑块的底面均与集水箱内底壁滑动连接，一对所述封堵板的相对面上均设有一对铰接杆，每根所述铰接杆的外端部均与对应的螺纹筒活动铰接。
9.优选地，每根所述双向丝杠的右端部均套设有同心固接的链轮，两个所述链轮之
间设有防腐链条，所述防腐链条的两端部分别套设在两个链轮上并与链轮啮合连接。
10.优选地，所述集水箱的右侧面安装有防水电机，所述防水电机的电机轴端部与一根双向丝杠的右端部同轴联接。
11.优选地，所述集水箱的顶面左侧设有水位仪，所述水位仪的检测端部延伸至集水箱内，所述水位仪的上方设有土壤湿度传感器。
12.优选地，所述污水处理箱的顶面设有分控器，所述分控器的两侧输出端设有一对电控阀连线，每根所述电控阀连线的外端部均与对应的电控阀电性连接。
13.优选地，每根所述l形管的顶端部均设有引流环，每个所述引流环内均设有环形过滤片。
14.优选地，所述虹吸机构包括虹吸控制器、虹吸管，所述集水箱的左侧面设有虹吸控制器，所述虹吸控制器的虹吸端延伸至集水箱内底部，所述虹吸控制器的排水端设有虹吸管，所述虹吸管的外端部延伸至河道内底部。
15.优选地，所述污水处理箱的右侧面设有水质监测器，所述虹吸管的外端部与水质监测器的进水端连通，所述水质监测器的排水端设有连通管，所述连通管的外端部与污水处理箱的右侧面中部贯通连接。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
17.1、在本发明中，通过铰接组件的配合使用，当土壤的湿度超过土壤湿度传感器的阈值时，土壤中的水分经由环形过滤片渗透至引流环内，并顺着l形管进入集水箱内，可在最短时间内排除农田内积水，加快排水速率，避免了农田积水收集不便的现象发生；
18.2、在本发明中，通过虹吸机构与污水净化组件的配合使用，在虹吸控制器的作用下，集水箱内水通过虹吸控制器进入虹吸管内，并输送至水质监测器内，水经由活性炭、人造沸石的层层过滤作用进行净化，有效的防止随意排放的农田积水对周边环境造成面源污染；
19.综上所述，本发明解决了农田积水收集不便及易发生污染农田的问题，且通过各机构组件的配合使用，在最短时间内排除农田内积水，加快排水速率，并在排水管道出口进行污水处理，有效的防止随意排放的农田积水对周边环境造成面源污染。
附图说明
20.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
21.图1为本发明的结构示意图；
22.图2为本发明的结构示意图；
23.图3为本发明的主视图；
24.图4为本发明的主视剖面图；
25.图5为本发明的俯视图；
26.图6为本发明的仰视图；
27.图7为本发明的集水箱剖面示意图；
28.图8为本发明的l形管与引流环剖面示意图；
29.图中序号：1、污水处理箱1；11、河道；12、网格板；13、活性炭；14、人造沸石；15、排
水管；16、分控器；17、电控阀连线；2、集水箱；21、农田；22、双向丝杠；23、螺纹筒；24、限位滑块；25、防水电机；26、防腐链条；27、l形管；28、引流环；29、封堵板；210、铰接杆；211、封堵端头；212、环形过滤片；3、虹吸控制器；31、土壤湿度传感器；32、水位仪；33、水质监测器；34、虹吸管；35、连通管。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
31.实施例一：为了解决农田积水收集不便及易发生污染农田的问题，本实施例提供了一种可高效排控并进行污水处理的农田暗管排水装置，参见图1-8，具体的，包括污水处理箱1、集水箱2，污水处理箱1水平放置在河道11内底部，污水处理箱1内安装有污水净化组件，污水处理箱1的正面底部两侧设有一对贯穿固接的排水管15，其中，左侧的排水管15为净化水排水口，右侧的排水管15为直接排水口，每个排水管15的中部均设有电控阀，污水处理箱1的顶面设有分控器16，分控器16的两侧输出端设有一对电性连接的电控阀连线17，每根电控阀连线17的外端部均与对应的电控阀电性连接；
32.集水箱2预埋设置在农田21内，且集水箱2位置高度高于污水处理箱1的位置高度，集水箱2的顶面左侧设有贯穿固接的水位仪32，水位仪32的型号为ak-uhz4，水位仪32的检测端部延伸至集水箱2内，水位仪32的上方设有土壤湿度传感器31，土壤湿度传感器31的型号为hm-sw，土壤湿度传感器31的顶部与农田21的顶面平齐，当土壤湿度不断升高，并达到该土地所种作物的土壤湿度阈值，土壤湿度传感器31感应到土壤湿度变化后将信号传递给虹防水电机25，防水电机25控制封堵板29上的封堵端头211与l形管27脱离，并通过集水箱2对多余的积水进行快速收集；
33.集水箱2内前后两侧设有一对封堵板29，一对封堵板29的相背面均设有若干封堵端头211，集水箱2的前后两侧壁上设有若干贯穿固接的l形管27，每根l形管27的顶端部均设有引流环28，每个引流环28内均设有环形过滤片212，环形过滤片212上均布有若干小孔，土壤中的水分经由若干小孔渗透至引流环28内，并顺着l形管27进入集水箱2内，每个封堵端头211的外端部均配合插设在对应的l形管27的里端口内，一对封堵板29之间设有一对平行设置的双向丝杠22，每个双向丝杠22的两端部均与集水箱2的内壁转动连接，每个双向丝杠22均通过铰接组件与对应的封堵板29连接，污水处理箱1与集水箱2之间设有虹吸机构。
34.在具体实施过程中，如图4所示，污水净化组件包括活性炭13、人造沸石14，污水处理箱1内设有四块等距分布的网格板12，四块网格板12之间形成三个矩形空腔，其中，位于中部的一个矩形空腔内填充有活性炭13，位于两侧的两个矩形空腔内填充有人造沸石14，当水质监测器33监测到经过水的水质较差时，水顺着连通管35进入污水处理箱1内，水经由活性炭13、人造沸石14的层层过滤作用进行净化，将农田土壤中随雨水冲刷所携带出的n、p等会造成面源污染的废物进行过滤、吸附处理，而后分控器16通过左侧的电控阀连线17控制左侧的电控阀打开，净化的水顺着左侧的净化水排水口直接排出至河道11内。
35.在具体实施过程中，如图1和2所示，虹吸机构包括虹吸控制器3、虹吸管34，集水箱2的左侧面设有虹吸控制器3，虹吸控制器3的型号为as5918l，虹吸控制器3的虹吸端延伸至集水箱2内底部，虹吸控制器3的排水端设有虹吸管34，虹吸管34的外端部延伸至河道11内
底部，随着集水箱2内水增多，实际水位超过水位仪32的阈值时，启动虹吸控制器3，在虹吸控制器3的作用下，集水箱2内水通过虹吸控制器3进入虹吸管34内，并输送至水质监测器33内，污水处理箱1的右侧面设有水质监测器33，水质监测器33的型号为mds-g40000hf，虹吸管34的外端部与水质监测器33的进水端连通，水质监测器33的排水端设有连通管35，连通管35的外端部与污水处理箱1的右侧面中部贯通连接，当水质监测器33监测到经过水的水质较好时，水顺着连通管35进入污水处理箱1内，分控器16通过右侧的电控阀连线17控制右侧的电控阀打开，而后水顺着直接排水口直接排出至河道11内。
36.实施例二：在实施例一中，还存在一对封堵板调节不便的问题，因此，在实施例一的基础上本实施例还包括：
37.在具体实施过程中，如图4和图7所示，铰接组件包括螺纹筒23、铰接杆210，双向丝杠22左右两侧的螺纹丝牙为对称设置，每根双向丝杠22上均套设有一对螺纹连接的螺纹筒23，每个螺纹筒23的底面均设有限位滑块24，每块限位滑块24的底面均与集水箱2内底壁滑动连接，每对螺纹筒23均沿着对应的双向丝杠22进行相反或者对向移动时，带动限位滑块24沿着集水箱2内底壁滑动，一对封堵板29的相对面上均设有一对活动铰接的铰接杆210，每根铰接杆210的外端部均与对应的螺纹筒23活动铰接，每对螺纹筒23相反移动时，通过铰接杆210的铰接作用，使得每对铰接杆210之间开合角度增大，带动封堵板29向内移动，带动封堵端头211脱离对应的l形管27；
38.集水箱2的右侧面安装有防水电机25，防水电机25的型号为as5918l，防水电机25的电机轴端部与其中一根双向丝杠22的右端部同轴联接，防水电机25的电机轴带动一根双向丝杠22同步转动，每根双向丝杠22的右端部均套设有同心固接的链轮，两个链轮之间设有防腐链条26，防腐链条26的两端部分别套设在两个链轮上并与链轮啮合连接，通过防腐链条26的传动作用下，带动另一根双向丝杠22同步转动。
39.实施例三：具体的，本发明的工作原理及操作方法如下：
40.步骤一，当农田21下雨时，土壤的湿度会升高，当湿度超过土壤湿度传感器31的阈值时，启动防水电机25，防水电机25的电机轴带动一根双向丝杠22同步转动，通过防腐链条26的传动作用下，带动另一根双向丝杠22同步转动，每对螺纹筒23均沿着对应的双向丝杠22进行相反螺纹移动，带动限位滑块24沿着集水箱2内底壁滑动；
41.步骤二，每对螺纹筒23相反移动时，通过铰接杆210的铰接作用，使得每对铰接杆210之间开合角度增大，带动封堵板29向内移动，带动封堵端头211脱离对应的l形管27；
42.步骤三，土壤中的水分经由环形过滤片212渗透至引流环28内，并顺着l形管27进入集水箱2内，随着集水箱2内水增多，实际水位超过水位仪32的阈值时，启动虹吸控制器3，在虹吸控制器3的作用下，集水箱2内水通过虹吸控制器3进入虹吸管34内，并输送至水质监测器33内；
43.步骤四，当水质监测器33监测到经过水的水质较好时，水顺着连通管35进入污水处理箱1内，分控器16通过右侧的电控阀连线17控制右侧的电控阀打开，而后水顺着直接排水口直接排出至河道11内；
44.步骤五，当水质监测器33监测到经过水的水质较差时，水顺着连通管35进入污水处理箱1内，水经由活性炭13、人造沸石14的层层过滤作用进行净化，而后分控器16通过左侧的电控阀连线17控制左侧的电控阀打开，净化的水顺着左侧的净化水排水口直接排出至
河道11内。
45.本发明解决了农田积水收集不便及易发生污染农田的问题，且通过各机构组件的配合使用，在最短时间内排除农田内积水，加快排水速率，并在排水管道出口进行污水处理，有效的防止随意排放的农田积水对周边环境造成面源污染。
46.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。