[摘要] 巴州地區(qū)是“沙漠綠洲,灌溉農(nóng)業(yè)”。從2002年至今,巴音郭楞蒙古自治州已實(shí)施了多項(xiàng)高新節(jié)水灌溉工程,通過(guò)對(duì)已建微灌工程的調(diào)查和總結(jié),灌溉系統(tǒng)中保障水源清潔,清除水流內(nèi)雜質(zhì)的關(guān)鍵設(shè)備是過(guò)濾器,選擇合理的過(guò)濾器在灌溉系統(tǒng)中起著重要的作用。
[關(guān)鍵詞] 微灌 過(guò)濾器 選型
一、概述
新疆維吾爾自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州博湖縣位于新疆維吾爾自治區(qū)中部,天山南麓,區(qū)內(nèi)降水稀少,蒸發(fā)強(qiáng)烈,氣候干燥,水資源緊缺。由于自然條件惡劣,灌溉是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ),由于農(nóng)業(yè)用水管理粗放,水資源的利用效率很低。三條紅線制度出臺(tái)以來(lái),在節(jié)水型與增水型相結(jié)合,以節(jié)水型為主的建設(shè)方針指導(dǎo)下,在節(jié)約水資源的同時(shí),提高用水效益,大力發(fā)展滴灌技術(shù)。
在農(nóng)業(yè)用水的各類(lèi)水源中,都不同程度地含有污物和雜質(zhì),為保證微灌系統(tǒng)正常運(yùn)行、延長(zhǎng)灌水器使用壽命,就必須對(duì)灌溉水源進(jìn)行嚴(yán)格的凈化處理。
巴音郭楞蒙古自治州農(nóng)業(yè)區(qū)是純灌溉區(qū),灌水器不施水或少施水會(huì)造成作物受旱枯死,加之作物生育期氣溫高、光照強(qiáng),蒸發(fā)量大,微灌系統(tǒng)中易產(chǎn)生藻類(lèi),而灌水器出口很小,當(dāng)水源中污物和雜質(zhì)較多時(shí),容易堵塞灌水器出口,引起配水不均或者系統(tǒng)癱瘓,從而影響農(nóng)作物的生長(zhǎng),給農(nóng)戶(hù)帶來(lái)較大損失。
因此選擇合理的過(guò)濾器在灌溉系統(tǒng)中起著重要的重要,選取濾器對(duì)于微灌系統(tǒng)的正常運(yùn)行和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)都十分重要。
二、過(guò)濾系統(tǒng)的選型要點(diǎn)
選擇過(guò)濾設(shè)備要注意以下幾點(diǎn):
1. 明確灌溉水源中雜質(zhì)的組成。
只有摸清了灌溉水源中雜質(zhì)的組成,才能有針對(duì)性選擇相應(yīng)功能的過(guò)濾器。
2. 灌溉系統(tǒng)的峰值流量分析
灌溉系統(tǒng)的峰值流量過(guò)大或者過(guò)小,都會(huì)影響過(guò)濾器的過(guò)濾作用和設(shè)備造價(jià)。
3. 多方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較
在實(shí)際操作用,應(yīng)先擬定不同過(guò)濾方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,擇優(yōu)選擇過(guò)濾系統(tǒng)。在比較過(guò)程中,應(yīng)綜合考慮自動(dòng)控制和維護(hù)管理費(fèi)用。
三、過(guò)濾系統(tǒng)選型的基本計(jì)算和參數(shù)
在灌溉系統(tǒng)的是使用過(guò)程中,懸浮固體顆粒經(jīng)常在流道出口處形成弧形堆積帶,進(jìn)一步造成灌水器堵塞。為了解決這個(gè)問(wèn)題,防止弧形堆積帶的形成,對(duì)于微灌系統(tǒng)中,過(guò)濾器必須將大于1/7噴嘴直徑的雜質(zhì)全部濾出;對(duì)采用長(zhǎng)流道滴頭的滴灌系統(tǒng),過(guò)濾器必須將大于1/10滴孔直徑的雜質(zhì)全部濾出。對(duì)于不同的微灌系統(tǒng),過(guò)濾器的濾孔直徑計(jì)算公式如下:
網(wǎng)式和疊片式過(guò)濾器的過(guò)濾能力通常以目數(shù)表示,設(shè)計(jì)中可參考表4-1中濾孔直徑與濾網(wǎng)目數(shù)。過(guò)濾砂的標(biāo)號(hào)表示過(guò)濾能力,在使用中必須先查出目數(shù),然后在從表4-2中查出對(duì)應(yīng)該目數(shù)的過(guò)濾砂的標(biāo)號(hào)。
經(jīng)過(guò)分析總結(jié),不同水質(zhì)條件下的常用過(guò)濾器型式見(jiàn)表4-3。由于過(guò)濾器的主要作用是過(guò)濾水源中的雜質(zhì),因此表中把水質(zhì)作為主要影響因素。
四、常用過(guò)濾器的類(lèi)型和初步結(jié)論
過(guò)濾器的類(lèi)型較多,在施工過(guò)程中應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況加以選用,目前常用的過(guò)濾器主要有:網(wǎng)式過(guò)濾器、疊片式過(guò)濾器、砂石過(guò)濾器和離心式過(guò)濾器。
1.網(wǎng)式過(guò)濾器
網(wǎng)式過(guò)濾器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,一般由承壓外殼和纏有濾網(wǎng)的內(nèi)芯構(gòu)成,用于處理水體中的無(wú)機(jī)雜物最有效。網(wǎng)式過(guò)濾器分為手動(dòng)沖洗和自動(dòng)直沖網(wǎng)式過(guò)濾器,為獲得較好的過(guò)濾效果,在實(shí)際應(yīng)用中用多個(gè)網(wǎng)式過(guò)濾器并聯(lián)來(lái)提高過(guò)濾系統(tǒng)的容量。
2. 疊片式過(guò)濾器
疊片式過(guò)濾器,采用多個(gè)環(huán)形塑料薄片疊裝而成,薄片間縫隙可以通過(guò)薄片組兩端施加壓力大小進(jìn)行調(diào)節(jié),過(guò)濾器通過(guò)薄片間的縫隙和細(xì)小紋路將水中雜質(zhì)濾出,一般過(guò)濾能力在40-400目之間。
3. 砂石過(guò)濾器
在我們應(yīng)用的過(guò)濾器中,砂石過(guò)濾器效果最好,不但過(guò)濾效果好,這種過(guò)濾器存留雜質(zhì)的能力也很強(qiáng),可不間斷供水。在使用過(guò)程中,砂石過(guò)濾器是我們優(yōu)先選用的過(guò)濾器。
過(guò)濾罐呈圓柱狀(直徑0.6-1.2m);罐內(nèi)濾料厚(25-50cm)。操作過(guò)程中允許次過(guò)濾器濾料表面淤積數(shù)厘米厚雜質(zhì)。實(shí)際使用過(guò)程中,砂石過(guò)濾器系統(tǒng)用一組罐中濾后的水來(lái)反沖其他罐中的雜質(zhì),過(guò)流量越大需要并聯(lián)運(yùn)行的罐也越多也就是我們通常采用的多罐聯(lián)合運(yùn)行。濾料選用石英或花崗巖碎砂,不同型號(hào)過(guò)濾砂的過(guò)濾效果如表4-2。
4. 離心式過(guò)濾器
離心式過(guò)濾器(旋轉(zhuǎn)式水砂分離器),主要是利用水流環(huán)流離心力的工作原理分離水中沙粒,由于去污能力有限和與水源中含砂量的大小有關(guān)的特點(diǎn),從而導(dǎo)致接近水比重的雜質(zhì)不能被分離。次過(guò)濾器優(yōu)點(diǎn):沒(méi)有內(nèi)部濾網(wǎng),維護(hù)保養(yǎng)方便,自動(dòng)連續(xù)排砂,省去了停機(jī)沖洗的環(huán)節(jié),缺點(diǎn):系統(tǒng)啟動(dòng)與停機(jī)的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)管道流速下降和過(guò)濾效率下降,對(duì)有機(jī)物、比水輕雜質(zhì)無(wú)法進(jìn)行分離過(guò)濾。
過(guò)濾器是高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)中不可缺少的組成部分,每一種過(guò)濾器都有自身適應(yīng)的范圍,在實(shí)際選型過(guò)程中,通過(guò)多方案比較,選擇符合實(shí)際情況的過(guò)濾器,才能使灌溉系統(tǒng)保持長(zhǎng)期、穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。