一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构

摘要

本实用新型涉及一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽、防堵塞填料净化槽、植物‑微生物控氧耦合净化槽、生态鱼巢及石笼防冲刷结构，所述生态缓冲槽包括自上而下依次设置的滞水层、耐水湿植被层、第一种植土壤层、粗砂层、砾石层，所述防堵塞填料净化槽包括中心出水筒、强化型除磷填料层、溢流板、半球形格栅及截污网，所述植物‑微生物控氧耦合净化槽包括外槽、内槽、光敏液压杆、第二种植土壤层以及植物‑微生物耦合体。本实用新型的复合型生态护岸结构在综合净化面源污染物的基础上增强了对磷的拦截净化能力，是农村面源磷污染末端治理的有效手段。

说明书

技术领域

本实用新型涉及生态护岸领域，特别是涉及一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，尤其适用于农村及乡镇河流水体磷污染较严重的河道。

背景技术

面源污染是造成湖泊水体恶化的主要因素之一，其中农业面源磷污染的影响范围最广，对水体危害最严重，农业面源磷污染的排放量远大于工业或城镇生活污水等点源类磷污染的排放量。磷是引起水体富营养化的重要因子，而水体中营养盐的富集又与农业活动密切相关，农田耕种和畜禽养殖过程中的磷流失是当前农业面源磷污染治理中存在的主要问题。

生态护岸是防止面源污染进入河湖的最后一道防线，生态护岸可通过生态拦截的方式对磷污染排放进行过程阻断。以往的生态型护岸多以污染物的综合防治为主，缺乏对污染物的针对性拦截，对于农村地区的面源磷污染拦截效果有限，且常规的生态型护岸常使用多种填料基质来净化面源污染，但却忽视了填料的易堵塞性，长期使用，填料系统容易被堵塞而失去净化功效。如公开号为CN105645592A的实用新型专利一种净化面源污染物的生态护岸，该专利仅仅使用沸石和卵石作为吸附填料层，简单填料的吸附作用不能很好地去除污染物，且40～60cm厚的填料层长期运行容易堵塞，使护岸失去生态净化功能。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提出一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，在综合净化面源污染的同时加强对磷污染的拦截净化护岸体系，同时对该体系设置填料基质防堵塞结构，在加强护岸除磷效果的同时保证其运行的长期性。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽、防堵塞填料净化槽、植物-微生物控氧耦合净化槽、生态鱼巢及石笼防冲刷结构，所述生态缓冲槽包括自上而下依次设置的滞水层、耐水湿植被层、第一种植土壤层、粗砂层、砾石层，所述生态缓冲槽上部设有溢流孔，所述溢流孔通过出水管溢流至所述防堵塞填料净化槽内，所述防堵塞填料净化槽包括竖直设置在槽内中心的中心出水筒、填充在槽内的强化型除磷填料层、设置在所述中心出水筒上的溢流板、设置在所述溢流板上的半球形格栅及铺设在所述强化型除磷填料层上的截污网，所述植物-微生物控氧耦合净化槽包括外槽、活动设置在所述外槽内的内槽、连接外槽内底部与内槽外底部的光敏液压杆、铺设在所述内槽内的第二种植土壤层以及种植在所述第二种植土壤层内的植物-微生物耦合体；当外部光线强度变化时，所述内槽随光敏液压杆的伸缩在外槽内进行竖向运动。

优选地，所述生态缓冲槽上表面为下凹式结构，所述下凹式结构上表面与溢流孔下方的空间所形成的空间构成所述滞水层。

优选地，所述第一种植土壤层由砂、壤质土壤混合而成，为下凹型结构，中部土壤厚度为15～25cm，两侧土壤厚度为20～30cm；所述粗砂层由粒径小于5mm的砂构成，厚度为20～30cm；所述砾石层由粒径范围5～20mm的砾石构成，厚度为40～50cm。

优选地，所述生态缓冲槽的槽体为砖砌、无砂混凝土、玻璃钢或碳钢材质；所述溢流孔设置在远离岸坡顶部的一侧的所述槽体上方距离种植土壤5cm处，直径为3cm；所述槽体下方距离底部10cm处开有与防堵塞填料净化槽相连通且直径为3cm的第一排水孔；所述防堵塞填料净化槽在远离生态缓冲槽一侧的槽壁下方距离底部10cm处开有与植物-微生物控氧耦合净化槽相连通且直径为3cm的第二排水孔；所述植物-微生物控氧耦合净化槽在远离防堵塞填料净化槽的外槽下方距离底部10cm处开有与生态鱼巢相连通且直径为3cm的第三排水孔。

优选地，所述出水管呈直角状垂直于所述防堵塞填料净化槽中心，所述半球形格栅位于出水管正下方，所述半球形格栅直径5cm。

优选地，所述强化型除磷填料层的厚度为60～80cm，由火山石、钢渣、沸石、牡蛎壳以质量比为(2～3)：(1～2)：(3～4)：(1～2) 混合铺设而成，所述火山石粒径在6～10mm，所述钢渣粒径为6～10mm，所述沸石粒径在6～10mm；所述牡蛎壳经球磨后使用，粒径为6～10mm。

优选地，所述外槽为固定式矩形槽体结构，由无砂混凝土浇筑而成，壁厚2cm；所述内槽的高度为20cm；所述光敏液压杆由设置在河岸上的太阳能电池板及光控电路系统控制伸缩。所述太阳能电池板与光控电路系统之间设有一号导线，所述光控电路系统与液压杆之间设有二号导线，埋于河岸坡内。所述植物-微生物耦合体由挺水植物、沉水植物在植物幼苗期同高效聚磷菌类中空球体整体用尼龙网包裹缠绕制成，所述高效聚磷菌类中空球体由高效聚磷菌为优势菌群的颗粒污泥包裹在类中空球体中制成；所述颗粒污泥由来自污水处理厂的成熟活性污泥经SBR反应器颗粒化培养后制成，培养至粒径2～2.4mm；所述类中空球体为干化污泥烧制而成的表面带孔隙的蜂巢状结构，所述类中空球体壁厚为2～3mm、粒径为16～18mm。

优选地，所述类中空球体的制备方法包括：

(a)磨粉均化，取含水率在20～30％的干化污泥、磁性菱铁矿及膨润土，烘干至恒重后用球磨仪制成细小粉末，分别用100目筛筛分备用；

(b)混合造粒，称取质量百分含量为50～70％的干化污泥、质量百分含量为10～15％的磁性菱铁矿及质量百分含量为10～30％的膨润土，均匀混合，加入质量分数为75％乙醇作溶剂、质量分数为0.55％全氟磺酸树脂溶液作粘合剂、40mmol/L十六烷基三甲基溴化铵CTAB 作造孔剂，其中，溶剂、粘合剂、造孔剂的体积比为(6～8):(1～2): (0.5～1)，以铸模的方法将原料团成壁厚2～3mm、粒径10～12mm 的半蜂巢状生坯料；

(c)生料干燥，通过称取一定质量铸成中空半蜂巢状的生料球，放入电热鼓风干燥箱，在105℃下进行干燥6小时并密封保存备用；

(d)生料烧结，对半蜂巢状坯料进行梯度升温煅烧，达到设定的烧结温度850℃后维持6h，之后停火降温；

(e)熟料冷却，结束加热后，在炉中降温直至500℃左右时，将烧结后的蜂巢体胚料取出冷却至室温。

优选地，所述颗粒污泥的制备步骤包括：

采用SBR反应器进行颗粒污泥的培养，SBR反应器的运行采用时间程序控制器进行自动控制，反应器在室温条件下运行；接种污泥取自污水处理厂的成熟活性污泥，平均粒径为75μm，污泥的SVI为 35～70mL/g，在污泥中分离出两株除磷率在90％以上的菌株短芽孢杆菌 Brevibacillus sp.及假单胞菌Pseudomonas sp.，将两株菌株纯培养后按约1:1的数量比例混合制成高效聚磷菌菌剂；

在颗粒污泥培养初期向反应器中添加高效聚磷菌菌剂，污泥培养进水采用治理河道的河水：COD

采用A/O/A模式，反应周期为8h，每日运行3个周期，每周期排水比为50％，好氧段DO值控制在5.0mg·L

培养24天后颗粒污泥逐渐成熟，成熟后的好氧颗粒污泥粒径为 1～1.2mm。

优选地，所述生态鱼巢为长方体形状的预制混凝土块以及设置在所述预制混凝土块上的水生植物生长槽，所述预制混凝土块左右及前后方四面开孔，内部联通开孔，所述水生植物生长槽内铺设有第三种植土壤层，所述第三种植土壤层内种植有耐水淹草本植物。

基于上述技术方案，本实用新型的优点是：

1)本实用新型中的复合型生态护岸结构在综合净化面源污染物的基础上增强了对磷的拦截净化能力，是农村面源磷污染末端治理的有效手段。使用植物-微生物有机耦合的方式，用高效聚磷菌及强化型填料层增强对面源污染物中磷的净化，在具有生态型的同时也具备更好的治理效果。同时所栽植的护岸植物也具有一定的观赏性。

2)本实用新型中针对填料净化槽设计了双重防堵塞措施，能够有效改善截污型生态护岸填料堵塞的情况，可以保证护岸长期的正常运行。

3)本实用新型中植物-微生物自动控氧耦合净化槽设置了光敏液压杆，通过光敏感应使槽体自动升降从而控制高效聚磷菌所需氧气条件，不用人为控制操作，减少了人力成本及材料成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为光敏液压杆伸长的复合型生态护岸结构示意图；

图2为光敏液压杆收缩的复合型生态护岸结构示意图；

图3为植物-微生物耦合体结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

本实用新型提供了一种治理农村面源磷污染的复合型生态护岸结构，如图1～图3所示，其中示出了本实用新型的一种优选实施方式。本实用新型对传统聚磷菌除磷工艺进行优改进，克服其在护岸使用时所需氧气条件问题，设置一种植物-微生物耦合净化自动控氧结构。同时针对填料基质的易堵塞问题设置双重防堵塞结构。

本实用新型中的复合型生态护岸可分为4个部分，沿坡面向水面依次为生态缓冲槽、防堵塞填料净化槽及植物-微生物自动控氧耦合净化槽，通过三个槽体，面源污染物可逐级净化，尤其是针对面源磷污染，具有较强的净化作用。此外，在临水区设置生态鱼巢及石笼防冲刷结构，在增强护岸稳定性的同时为水生生物提供栖息地和庇护所。

具体地，如图1、图2所示，所述复合型生态护岸结构包括沿坡面向水面依次逐级降低设置的生态缓冲槽1、防堵塞填料净化槽2、植物-微生物控氧耦合净化槽3、生态鱼巢4及石笼防冲刷结构5，所述生态缓冲槽1包括自上而下依次设置的耐水湿植被层6、滞水层7、第一种植土壤层8、粗砂层9、砾石层11，所述生态缓冲槽1上部设有溢流孔13，出水管14由所述溢流孔13伸出至所述防堵塞填料净化槽 2内，所述防堵塞填料净化槽2包括竖直设置在槽内中心的中心出水筒19、填充在槽内的强化型除磷填料层18、设置在所述中心出水筒 19上的溢流板16、设置在所述溢流板16上的半球形格栅15及铺设在所述强化型除磷填料层18上的截污网17，所述植物-微生物控氧耦合净化槽3包括外槽23、活动设置在所述外槽23内的内槽22、连接外槽23内底部与内槽22外底部的光敏液压杆25、铺设在所述内槽22 内的第二种植土壤层24以及种植在所述第二种植土壤层24内的植物- 微生物耦合体21；当外部光线强度变化时，所述内槽22随光敏液压杆25的伸缩在外槽23内进行竖向运动。

所述生态缓冲槽1结构位于靠近坡面一侧，为第一级净化结构。优选地，所述生态缓冲槽1上表面为下凹式结构，所述下凹式结构上表面与溢流孔13下方的空间所形成的空间构成所述滞水层7。耐水湿植物以乡土植物为主，选择既耐旱又耐短暂水湿且根系发达的宿根花卉或草本植物如：鸢尾、马蔺、萱草类、景天类等。

优选地，所述第一种植土壤层8由砂、壤质土壤混合而成，为下凹型结构，中部土壤厚度为15～25cm，两侧土壤厚度为20～30cm；所述粗砂层9由粒径小于5mm的砂构成，厚度为20～30cm；所述砾石层11由粒径范围5～20mm的砾石构成，厚度为40～50cm。

进一步，所述生态缓冲槽1的槽体10为砖砌、无砂混凝土、玻璃钢或碳钢材质；所述溢流孔13设置在远离岸坡顶部的一侧的所述槽体10上方距离种植土壤5cm处，直径为3cm；所述槽体10下方距离底部10cm处开有与防堵塞填料净化槽2相连通且直径为3cm的第一排水孔12。

如图1所示，所述防堵塞填料净化槽2紧靠生态缓冲槽，为第二级净化结构。出水管14由缓冲槽溢流孔伸出，优选地，所述出水管 14呈直角状垂直于所述防堵塞填料净化槽2中心。中心出水筒19向下伸入填料层底部，边壁均匀开孔，孔径大小为0.5cm，中心出水筒19直径为4cm。溢流板16安装在中心出水筒19上，溢流板16上部安装有半球形格栅15，所述半球形格栅15位于出水管14正下方，直径5cm。强化除磷填料层18上方铺设100目尼龙网作为截污网17。

优选地，所述强化型除磷填料层18的厚度为60～80cm，由火山石、钢渣、沸石、牡蛎壳以质量比为(2～3)：(1～2)：(3～4)：(1～2) 混合铺设而成，所述火山石粒径在6～10mm，所述钢渣粒径为6～10mm，所述沸石粒径在6～10mm；所述牡蛎壳经球磨后使用，粒径为6～10mm。所述防堵塞填料净化槽2在远离生态缓冲槽1一侧的槽壁下方距离底部10cm处开有与植物-微生物控氧耦合净化槽3相连通且直径为3cm 的第二排水孔20。防堵填料净化槽2可选用砖砌、无砂混凝土、玻璃钢、碳钢等不同材质制作而成。

填料所选材料特性：

火山石是一种多孔石材，比表面积在120m

钢渣属于碱性基料，所含游离钙、镁氧化物与水或湿气反应可转化为氢氧化物，能够与磷酸根中和，有效实现除磷，本身钢渣具有多孔的物理特征，具有优越的吸附效果和很好的还原特性，能够有效去除污水中的污染物，对磷的吸附效率是优质且长效的。

沸石具有通透性好、比表面积大、来源丰富、价格低廉的优点，具有吸附性、离子交换性、催化性、热稳定性和耐酸碱性等性能。其脱氮除氨的能力强，且对磷的去除能力是因为其较强的吸附能力。对污水中铅、锌、镉、镍、铜、铯、锶等均具有吸附作用。去除污染物质的性能稳定可靠，具有综合处理水中污染物的功能。

牡蛎壳具有丰富天然的多级孔状结构，主体部分为棱柱层，孔径分布从1～10μm不等，使其本身就具有持久有效的吸附能力、交换能力和催化分解能力，从而进一步提高去磷效率。

本实用新型针对填料容易堵塞的现象做了双重防堵塞措施：第一，将水引入中心出水筒，在中心出水筒内形成一定水位，利用水压，增加进水负荷，在导流筒内壁孔洞处形成射流，在净化槽水位较低时直接对周围填料进行冲洗，将依附在填料的污染物冲刷掉；通过水力冲击作用，提高填料层内部水动力过程，改善内部堵塞的情况。在水位较高时，使水中形成涡流，使填料上的污染物无法稳定依附在填料上，防止堵塞；第二，设置溢流板，使污水以一定的速度冲刷填料，使污染物无法稳定依附在上层填料上。

如图1、图2所示，植物-微生物控氧耦合净化槽3紧邻防堵塞填料净化槽，为第三级净化结构。所述外槽23为固定式矩形槽体结构，由无砂混凝土浇筑而成，壁厚2cm。所述植物-微生物控氧耦合净化槽 3在远离防堵塞填料净化槽2的外槽23下方距离底部10cm处开有与生态鱼巢4相连通且直径为3cm的第三排水孔26。

光敏液压杆25位于外槽23底部，可伸缩长度为0.3m，可随外部光线情况进行伸缩。河岸设有太阳能电池板及光控电路系统以控制液压杆伸缩。太阳能电池板与光控电路系统之间设有一号导线，光控电路系统与液压杆之间设有二号导线，埋于河岸坡内。内槽22位于光敏液压杆25上方，可随光敏液压杆25上下移动。内槽22槽壁紧挨外槽23槽壁，内槽22底部为厚度10cm的第二种植土壤层24，内槽高度为20cm。

如图3所示，所述植物-微生物耦合体21由挺水植物28、沉水植物29在植物幼苗期同高效聚磷菌类中空球体30整体用尼龙网31包裹缠绕制成。挺水植物28可以为黄菖蒲、芦竹、鸢尾等根系发达的植物种类，沉水植物29可为小茨藻、苦草、菹草等带状易缠绕打结的藻类。

优选地，所述高效聚磷菌类中空球体30由高效聚磷菌为优势菌群的颗粒污泥包裹在类中空球体中制成；所述颗粒污泥由来自污水处理厂的成熟活性污泥经SBR反应器颗粒化培养后制成，培养至粒径 2～2.4mm；类中空球体为干化污泥烧制而成的表面带孔隙的蜂巢状结构，其空隙可使空气进入，同时也可使尼龙绳穿过，便于固定。类中空球体的球壁厚2～3mm、粒径16～18mm。

优选地，所述类中空球体的制备方法包括：

(a)磨粉均化，取含水率在20～30％的干化污泥、磁性菱铁矿及膨润土，烘干至恒重后用球磨仪制成细小粉末，分别用100目筛筛分备用。

(b)混合造粒，称取质量百分含量为50～70％的干化污泥、质量百分含量为10～15％的磁性菱铁矿及质量百分含量为10～30％的膨润土，均匀混合，加入质量分数为75％乙醇作溶剂、质量分数为0.55％全氟磺酸树脂溶液作粘合剂、40mmol/L十六烷基三甲基溴化铵CTAB 作造孔剂，其中，溶剂、粘合剂、造孔剂的体积比为(6～8):(1～2): (0.5～1)，以铸模的方法将原料团成壁厚2～3mm、粒径10～12mm 的半蜂巢状生坯料。

(c)生料干燥，通过称取一定质量铸成中空半蜂巢状的生料球，放入电热鼓风干燥箱，在105℃下进行干燥6小时并密封保存备用。

(d)生料烧结，对半蜂巢状坯料进行梯度升温煅烧，达到设定的烧结温度850℃后维持6h，之后停火降温。

(e)熟料冷却，结束加热后，在炉中降温直至500℃左右时，将烧结后的蜂巢体胚料取出冷却至室温。

进一步，优选地，所述颗粒污泥的制备步骤包括：

采用SBR反应器进行颗粒污泥的培养，SBR反应器的运行采用时间程序控制器进行自动控制，反应器在室温条件下运行；接种污泥取自污水处理厂的成熟活性污泥，平均粒径为75μm，污泥的SVI为 35～70mL/g，在污泥中分离出两株除磷率在90％以上的菌株短芽孢杆菌 Brevibacillus sp.及假单胞菌Pseudomonas sp.，将两株菌株纯培养后按约1:1的数量比例混合制成高效聚磷菌菌剂。

在颗粒污泥培养初期向反应器中添加高效聚磷菌菌剂，污泥培养进水采用治理河道的河水：COD

采用A/O/A模式，反应周期为8h，每日运行3个周期，每周期排水比为50％，好氧段DO值控制在5.0mg·L

培养24天后颗粒污泥逐渐成熟，成熟后的好氧颗粒污泥粒径为 2～2.4mm。

在最临水区域，且在常水位以下，设置生态鱼巢4及石笼防冲刷结构5。所述生态鱼巢4为长60cm、宽50cm、高30cm的长方体形状的预制混凝土块以及设置在所述预制混凝土块上的水生植物生长槽，所述预制混凝土块左右及前后方四面开孔，内部联通开孔，所述水生植物生长槽长60cm、宽50cm、高10cm，内铺设有第三种植土壤层 27，5cm厚，所述第三种植土壤层27内种植有耐水淹草本植物。

本实用新型的复合型生态护岸结构运行过程如下：

地表径流首先流入生态缓冲槽，生态缓冲槽中的植物可对径流中的N、P及COD等污染物进行初步拦截和吸收利用，同时可将大块污染物拦截在生态缓冲槽内。经过植物拦截后的径流向下依次经过土壤层、粗砂层、砾石层的拦截过滤经过排水孔流入防堵塞填料净化层。径流量进一步增大，一部分径流可暂时存储于滞水层，当径流超过滞水层的储水能力时，通过溢流孔出水管流入防堵塞填料净化层。经过缓冲槽的径流可有效防止下一级填料净化槽的堵塞，完成对面源污染的初级净化。

通过溢流孔出水管的径流流入防堵塞填料净化槽后，首先通过半球型格栅的过滤作用，将大块颗粒物阻隔在截污网上，后期可人工定期清理。经过半球型格栅过滤后的径流流入中心筒，在水压的作用下，通过小孔射入强化除磷填料层。当径流量增大至超过中心筒容量时，径流通过半球形栅格两侧溢流板流入截污网及强化除磷填料层。从生态缓冲槽排水孔排出的径流也流入强化除磷填料层，排水孔与除磷填料层之间有一定的高度差，当水流进入填料层时可增加填料层的氧含量。增强填料层中微生物的有氧代谢作用，有利于污染物的去除。强化除磷填料层在与面源污染物反应时可进一步降低污水中N、P及 COD的含量，同时增强了对磷酸盐的去除强度。

经过强化除磷填料层净化的径流通过槽壁下方排水孔排入植物- 微生物自动控氧耦合净化槽。径流经过防堵塞填料净化槽的净化，水中的大量有毒物质被填料层吸附，减少对下一级净化槽中植物-微生物耦合体的毒害作用，同时也为耦合体更好地净化N、P等污染物提供了条件。

径流通过防堵塞填料净化槽下方排水孔排入植物-微生物自动控氧耦合净化槽后，在夜晚无光照时，光敏液压杆自动收缩，内槽通过液压杆的作用下降到常水位以下10cm处，挺水植物根系及沉水植物进行呼吸作用，消耗氧气，高效聚磷菌类中空球体处于厌氧环境，在厌氧条件下高效聚磷菌首先释放部分磷出来，同时合成ATP，吸收污水中的有机物，以PHB的形式聚集在体内。

在白天有光照时，植物-微生物自动控氧耦合净化槽内的光敏液压杆自动伸长，内槽通过液压杆的作用升高到常水位以上，此时高效聚磷菌类中空球体处于有氧环境，在好氧条件下，聚磷菌大量代谢有机物，同时过量吸收水中磷，积聚在体内，达到固定磷的目的。挺水植物及沉水植物进行呼吸作用，进一步促进污染物的代谢。

在液压杆伸长时，径流水量达到内槽容量后溢出到外槽，通过槽壁下方的排水孔排入水体。液压杆收缩时，内槽、外槽及河道水体连通，此时净化槽可净化河道中水体。

生态鱼巢及石笼防冲刷结构可以提高整个护岸的支撑能力和稳定性，同时为底栖生物提供庇护所和栖息地。生态鱼巢顶部植物也可促进污染物的净化。

本复合型护岸三个槽体的组合层层递进进行净化，逐步减少面源污染物。缓冲槽减少了径流中的大块颗粒物，减少了径流中颗粒物对于下一级填料净化槽的堵塞问题，完成对面源污染的初级净化。径流经过填料净化槽的净化，对面源污染物进一步净化，水中的大量有毒物质被填料层吸附，减少对下一级净化槽中植物-微生物耦合体的毒害作用，同时也为耦合体更好地净化N、P等污染物提供了条件。三个槽体组合顺序不可变，共同作用使得对面源污染物的净化效果达到最大。

本实用新型中的复合型生态护岸结构在综合净化面源污染物的基础上增强了对磷的拦截净化能力，是农村面源磷污染末端治理的有效手段。使用植物-微生物有机耦合的方式，用高效聚磷菌及强化型填料层增强对面源污染物中磷的净化，在具有生态性的同时也具备更好的治理效果。同时所栽植的护岸植物也具有一定的观赏性。

本实用新型中针对填料净化槽设计了双重防堵塞措施，能够有效改善截污型生态护岸填料堵塞的情况，可以保证护岸长期的正常运行。

本实用新型中植物-微生物自动控氧耦合净化槽设置了光敏液压杆，通过光敏感应使槽体的自动升降从而控制高效聚磷菌所需氧气条件，不用人为控制操作，减少了人力成本及材料成本。

实施例1

以待实施岸坡垂直高度为2.1m，岸坡边缘到坡脚的水平距离为 2m为例，进一步对本实用新型的复合型生态护岸结构进行说明，待实施岸坡位于河道左侧。

如图1所示，本实用新型涉及的针对农村面源磷污染的复合型生态护岸系统包括4个部分，从远离河道到靠近河道包括紧密相连且高度依次降低的1生态缓冲槽、2防堵塞填料净化槽、3植物-微生物自动控氧耦合净化槽及4生态鱼巢及石笼防冲刷结构。

1)生态缓冲槽

如图1所示，在岸坡顶部与岸坡交界处开挖挖宽0.5m、深1m的生态缓冲槽。生态缓冲槽槽壁由无砂混凝土浇筑而成，厚2cm。在生态缓冲槽底部铺设一层厚度为40cm的砾石层，所述砾石粒径范围 5-20mm。在砾石层上方铺设厚度为30cm的粗砂层，所述砂砾粒径＜5mm。粗砂层上方铺设种植土壤层，所述种植土壤层由砂、壤质土混合而成，为下凹型结构，中部土壤铺设厚度为15cm，两侧土壤铺设厚度为20cm。两侧土壤距离岸坡顶部有15cm的高差。种植土壤层种植以乡土植物为主耐水湿植物，选择既耐旱又耐短暂水湿且根系发达的宿根花卉或草本植物如：鸢尾、马蔺、萱草类、景天类等。远离岸坡顶部的一侧缓冲槽槽壁上方距离种植土壤5cm处开有直径为3cm的溢流孔，且槽壁下方距离底部10cm处开有直径为3cm的第一排水孔。

2)防堵塞填料净化槽

在岸坡紧靠生态缓冲槽处开挖宽0.5m、深0.8m的防堵塞填料净化槽，其底部低于生态缓冲槽底部40cm。防堵塞填料净化槽槽壁由无砂混凝土浇筑而成，厚2cm。在远离缓冲槽一侧的防堵填料净化槽槽壁下方距离底部10cm处设置直径为3cm的排水孔。在槽内铺设厚度为60cm的强化型除磷填料层。强化除磷填料层由火山石、钢渣、沸石、牡蛎壳按一定的质量比混合而成。其质量比为火山石：钢渣：沸石：牡蛎壳＝2～3：1～2：3～4：1～2。火山石、钢渣、沸石、牡蛎壳的粒径均控制在6～10mm。强化除磷填料层上方铺设一层100目尼龙网作为截污网。在填料中央安装直径为4cm的中心筒，中心筒向下伸入填料层底部，高度为65cm，边壁均匀开孔，孔径大小为0.5cm。中心筒上方安装半球形格栅，半球型格栅直径5cm。半球型格栅两侧安装坡度为60°的溢流板。在缓冲槽溢流孔处安装管径3cm的出水管，所述出水管呈直角形垂直于填料净化槽中心的半球型格栅。

3)植物-微生物自动控氧耦合净化槽

在岸坡紧靠防堵塞填料净化槽处开挖宽0.5m、深0.8m的植物- 微生物自动控氧耦合净化槽。外槽槽壁由无砂混凝土浇筑而成，壁厚 2cm。在远离防堵填料净化槽的耦合净化槽外槽槽壁下方距离底部 10cm处设置直径为3cm的排水孔。外槽底部低于防堵塞填料净化槽底部55cm。在外槽底部安装光敏液压杆，液压杆可伸缩长度为0.3m。在河岸固定安装太阳能电池板及光控电路系统，在太阳能电池板与光控电路系统之间铺设一号导线。在光控电路系统与液压杆之间铺设二号导线，埋于河岸坡内。液压杆上方安装长1m、宽0.5m、高0.2m的预制混凝土内槽，内槽槽壁紧靠外槽槽壁。内槽可随液压杆上下移动，在液压杆收缩时，其内槽顶部正好位于常水位以下10cm。液压杆伸长时，内槽槽体底部高于常水位1～2cm。在内槽底部铺设厚10cm的种植土壤层，其上种植挺水植物如黄菖蒲、芦竹、鸢尾等根系发达的植物种类，种植沉水植物可为小茨藻、苦草、菹草等带状易缠绕打结的藻类。将挺水植物、沉水植物在植物幼苗期同高效聚磷菌类中空球体一同用尼龙网包裹缠绕形成一个整体进行种植，类中空球体上有可使尼龙网穿过的小孔，便于固定。所述高效聚磷菌类中空球体由高效聚磷菌为优势菌群的颗粒污泥包裹在蜂巢状类中空球体中构成。高效聚磷菌颗粒污泥由来自污水处理厂的成熟活性污泥经SBR反应器颗粒化培养后制成，培养至粒径2mm～2.4mm左右。类中空球体为干化污泥烧制而成的表面带孔隙的球状结构。类中空球体的球壁厚2～3mm、粒径16～18mm。所述尼龙网网孔径大小为10～12mm。

4)生态鱼巢及石笼防冲刷结构

在岸坡底部紧靠防堵塞填料净化槽处开挖长60cm、宽50cm且底部低于生态缓冲槽底部30cm的凹槽，用石笼加固平整凹槽底部及与岸坡交界处的河底。凹槽上安装预制混凝土生态鱼巢，所述预制生态鱼巢的尺寸为长60cm、宽50cm、高30cm，左右及前方三面开孔，内部联通。其上方设置有长60cm、宽50cm、高10cm的水生植物生长槽。铺设一层5cm厚的土壤层，土壤层种植耐水淹草本植物。植物生长槽顶部位于常水位以下10cm处。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。