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        莫桑比克加工番茄滴灌過(guò)濾系統(tǒng)選型及泵前處理技術(shù)要點(diǎn)

        2021-12-01 11:30:59李志偉丁連軍阮明艷李德法李慧娟黃耀新岳絢麗
        農(nóng)業(yè)裝備技術(shù) 2021年2期
        關(guān)鍵詞:疊片莫桑比克番茄醬

        李志偉,丁連軍,阮明艷,李德法,李慧娟,黃耀新,岳絢麗

        (新疆天業(yè)(集團(tuán))有限公司 國(guó)家節(jié)水灌溉工程技術(shù)研究中心,新疆832000)

        莫桑比克經(jīng)濟(jì)主體為農(nóng)業(yè),熱帶氣候光照時(shí)間長(zhǎng),年平均溫度19.4℃,年均降雨量在500~1 000 mm,農(nóng)作物生產(chǎn)季節(jié)長(zhǎng),農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)潛力大。全年分雨旱兩季,由于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施匱乏或不健全,每年作物種植多在雨季種一季,旱季降雨不足農(nóng)田閑置,資源不能很好地得到開(kāi)發(fā)與利用。作為番茄醬消費(fèi)增長(zhǎng)較快的國(guó)家,莫桑比克因經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等原因單產(chǎn)產(chǎn)量低,加工業(yè)滯后,番茄醬主要靠進(jìn)口。將滴灌技術(shù)與當(dāng)?shù)丶庸し艳r(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合與應(yīng)用,是解決存在問(wèn)題的有效途徑,本文就滴灌過(guò)濾系統(tǒng)選型及泵前處理技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行介紹,以確保滴灌系統(tǒng)的高效使用,從而實(shí)現(xiàn)旱季種植、雨季早播,提高農(nóng)田土地利用率和作物有效生長(zhǎng)期,同時(shí)為提高加工番茄的產(chǎn)量和品質(zhì),提供原料供應(yīng),為番茄醬的工業(yè)發(fā)展提供了條件,為更大地發(fā)揮當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢(shì),推動(dòng)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)整體提高都具有重要的積極作用。

        1 水資源基本情況

        莫桑比克河流眾多,水資源豐富,擁有良好的灌溉潛能。全國(guó)擁有15個(gè)大型流域,共104條河流,其中贊比西、林波波和韋薩河是主要河流,水質(zhì)良好,符合農(nóng)田灌溉標(biāo)準(zhǔn),有潛力增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和農(nóng)業(yè)生產(chǎn),降低氣候多變等因素的負(fù)面影響,提高生產(chǎn)系統(tǒng)的適應(yīng)性。另外,當(dāng)?shù)赜昙据^長(zhǎng),每年九月到次年五月,年均降雨量在500~1 000 mm。項(xiàng)目區(qū)所在的贊比西省年雨量在800~1 000 mm,有多條河流與湖泊,內(nèi)部水系豐富,可農(nóng)田灌溉提供基本水源保障。

        2 過(guò)濾系統(tǒng)的選型

        2.1 常用過(guò)濾器類(lèi)型及其特性

        常用過(guò)濾設(shè)備有離心過(guò)濾器、砂石過(guò)濾器、篩網(wǎng)過(guò)濾器、浮桶式自動(dòng)反沖洗網(wǎng)式過(guò)濾器,疊片式過(guò)濾器等。各種設(shè)備可以在首部樞紐中單獨(dú)使用,也可組合使用。

        2.1.1 離心過(guò)濾器

        基于重力及離心力的作用,清除重于水的固體顆粒,完成水沙分離。一般作為初級(jí)過(guò)濾器與篩網(wǎng)或疊片式過(guò)濾器配套使用,可分離水中比重大于水的沙子和石子等顆粒,一般多用于地下水或水質(zhì)較清的水源。

        2.1.2 砂石過(guò)濾器

        采用石英砂或花崗巖碎粒3~5 mm粒徑作為過(guò)濾介質(zhì)的有壓過(guò)濾罐,灌溉水通過(guò)在介質(zhì)層孔隙中的運(yùn)動(dòng)向下滲透,雜質(zhì)和微生物被隔離在介質(zhì)層上部,完成過(guò)濾作用。根據(jù)用水量及過(guò)濾精度要求,可單獨(dú)使用,也可多個(gè)組合或與其它過(guò)濾器組合使用。一般用于地表水源的初級(jí)過(guò)濾,可分離水中的水藻、漂浮物等。

        2.1.3 疊片式過(guò)濾器

        根據(jù)水質(zhì)的需求選擇不同目數(shù)的疊片式過(guò)濾器,灌溉水進(jìn)入疊片過(guò)濾器內(nèi)部,水中一些較大的雜質(zhì)被阻擋在過(guò)濾疊片的外部,過(guò)濾后的清水通過(guò)疊片之間的凹槽滲入過(guò)濾芯內(nèi),完成過(guò)濾作用。疊片式過(guò)濾器有自動(dòng)和手動(dòng)兩種反沖洗方式,初級(jí)過(guò)濾和終級(jí)過(guò)濾均可使用。

        2.1.4 篩網(wǎng)過(guò)濾器

        一般由承壓外殼和纏有濾網(wǎng)的內(nèi)芯構(gòu)成,灌溉水經(jīng)過(guò)網(wǎng)芯表面,將大于網(wǎng)芯孔徑的物質(zhì)隔離在表面,凈水則通過(guò)網(wǎng)芯進(jìn)入到出水口。用于微灌用水質(zhì)較好或當(dāng)水質(zhì)較差時(shí)與其它形式的過(guò)濾器組合使用,常作為未級(jí)過(guò)濾設(shè)備。

        2.2 選型要求

        所選過(guò)濾器能夠有效去除液體中所含固體顆粒,防止各種污物進(jìn)入滴灌系統(tǒng)堵塞滴頭或在系統(tǒng)中形成沉淀,保證滴灌系統(tǒng)正常工作。

        2.3 過(guò)濾系統(tǒng)選型

        2.3.1 過(guò)濾系統(tǒng)選擇

        由于當(dāng)?shù)胤譃楹导竞陀昙荆笈涮椎喂嘞到y(tǒng)要滿足全年的需要,該地水源主要是地表水,含有一定的雜質(zhì)和泥沙顆粒,尤其是在雨季,由于降雨,雨水會(huì)攜帶大量雜質(zhì)進(jìn)入河流中,導(dǎo)致水源含有大量泥沙等雜質(zhì),根據(jù)實(shí)際情況分析,本系統(tǒng)選用過(guò)濾系統(tǒng)組合模式是“砂石+疊片自動(dòng)組合過(guò)濾器”,以便滿足灌溉的水質(zhì)要求。

        2.3.2 系統(tǒng)過(guò)濾能力確定

        對(duì)采用長(zhǎng)流道滴頭的滴灌系統(tǒng),過(guò)濾器的過(guò)濾能力能將大于1/7(或1/10)滴孔直徑的雜質(zhì)全部濾出。根據(jù)實(shí)際情況分析,灌水器選用內(nèi)鑲式滴灌帶,其滴頭流道的等效直徑0.62 mm,其砂石過(guò)濾器選擇過(guò)濾能力為140目,濾料介質(zhì)選用標(biāo)號(hào)#11花崗巖。

        2.3.3 系統(tǒng)過(guò)流量確定

        一般情況下,濾網(wǎng)表面積決定了過(guò)流量的大小,系統(tǒng)首部過(guò)濾器的容量應(yīng)超過(guò)滴灌系統(tǒng)總流量的20%。為了便于沖洗且不中斷供水,本系統(tǒng)選用兩個(gè)同樣大小的過(guò)濾器并聯(lián)運(yùn)行,以確保在滿足過(guò)水流量的同時(shí)還要保證反沖流量。疊片式過(guò)濾器過(guò)流量的大小受水質(zhì)、目數(shù)、水中有機(jī)物含量和允許壓差等因素的影響,通過(guò)分析,本系統(tǒng)選用3組碟片過(guò)濾器。

        3 泵前處理技術(shù)

        根據(jù)當(dāng)?shù)厮|(zhì)情況分析,針對(duì)可能造成堵塞的主要原因,采用科學(xué)的泵前處理技術(shù),將含有大顆粒雜質(zhì)或泥沙的水在進(jìn)入水泵和過(guò)濾系統(tǒng)前進(jìn)行排除,以達(dá)到滴灌所需的水質(zhì)要求。

        3.1 沉淀池前處理

        在渠水流入沉淀池前1 km處開(kāi)始,流往沉淀池方向,一般設(shè)置3~4道攔阻網(wǎng)過(guò)濾,每200 m放置一道攔阻網(wǎng),由大孔徑網(wǎng)到小孔徑網(wǎng),第一道網(wǎng)攔截漂浮物大草根等,第二道網(wǎng)攔阻小的漂浮物、樹(shù)葉、雜草等,第三道網(wǎng)攔阻石子和細(xì)碎的雜草,第四道砂窗網(wǎng)攔阻泥砂進(jìn)入沉淀池中。

        3.2 泵前沉淀池篩網(wǎng)處理

        進(jìn)入沉淀池處放置20目的細(xì)網(wǎng)攔阻大的泥沙顆粒流入池中,沉淀池分前池、中池、后池,有兩道擋水墻,后池第一道攔污網(wǎng)采用30目的網(wǎng)進(jìn)行過(guò)濾渠水,第二道即前池?fù)跛畨ι习惭b40目的攔污網(wǎng),水泵底閥處應(yīng)制作并安裝40~50目的網(wǎng)箱。

        4 結(jié)論

        4.1 莫桑比克番茄醬消費(fèi)增長(zhǎng)較快,但因經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等原因工業(yè)發(fā)展滯后、單產(chǎn)產(chǎn)量低,番茄醬主要靠進(jìn)口,通過(guò)將滴灌技術(shù)與當(dāng)?shù)丶庸し艳r(nóng)藝技術(shù)相結(jié)合與應(yīng)用,是解決存在問(wèn)題的有效途徑。

        4.2 莫桑比克旱雨季氣候差異顯著,水源水質(zhì)不同,對(duì)滴灌系統(tǒng)抗堵能力要求不同。過(guò)濾系統(tǒng)是確保滴灌系統(tǒng)能夠正常使用和灌水器不被堵塞的核心設(shè)備,做好過(guò)濾系統(tǒng)的選型及泵前處理非常必要。

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