滴灌系统的安装与维护2.docx
- 文档编号:4156347
- 上传时间:2023-05-06
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:27.62KB
滴灌系统的安装与维护2.docx
《滴灌系统的安装与维护2.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《滴灌系统的安装与维护2.docx(22页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
滴灌系统的安装与维护2
表3.1-各种农作物的低流量灌溉系统安装步骤一览表
步骤
农田作物
行间作物
露天农田内的蔬菜
覆盖农田内的蔬菜
苗圃
温室内的蔬菜/鲜花
家庭 园艺/商业园艺
常青植物种植 园
香蕉种植园
柑桔果园
工业用途
防风林
观赏植物和交通隔离带
D
D M
D
DMS
DMS
DMS
DMS
DMS
DMS
DMS
滴灌
滴灌
1.0土地测绘
1.1定线标桩
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●
1.2种植行方向的确定
●●●
●●●
●●●
●
●
2.0泵站
2.1开挖
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
2.2混凝土基座的建筑
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
2.3设备安装
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
3.0过滤器和控制系统
3.1开挖
●
●
●
●
●
●
3.2混凝土基座的建筑
●
●
●
●
●
●
3.3设备安装
●
●●
●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
4.0主干管和次干管敷设
4.1挖沟
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
4.2排布
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
4.3敷设连接
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
4.4止推座
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
4.5二级控制设备的安装
●
●●
●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
4.6压力和泄漏试验
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
4.7管沟的回填
●
●●
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
5.0主管和支管的敷设
5.1机械敷设和连接
●
●
●
●
●
5.2人工敷设和连接
●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●●
●●
●
●
5.3灌水器的插入
●
●●
●●
●●
●●
●●
●●
●
6.0最终阶段
6.1主系统的冲洗
●●●
●●●
6.2二级系统的冲洗
●●●
●●●
●
●
6.3水压试验
●●●
●●●
●
●
图例:
D-滴头
M-微喷头
S-喷头
1.介绍
自然界中找不到纯态的水,从本质上讲,水中含有的物质,来源于其本身的自然环境,或者来源于人类活动所产生的废弃产品。
因此,有必要进行水处理,提高水质。
提高水质的目的在于:
一嘴少的耗能和最低的成本使水质满足使用要求。
水质的提高尤其涉及到水处理(水源和配水管网处的水处理),分离(成点、过滤、离心分离)、配水管道和支管的冲洗灌溉设备的脉动和维护过程,
2..水源
2.1类别
水源可按如下分类:
2.1.1河流
河水中杂质成分多种多样,范围很宽。
如果河流中的水属于高质量的水,(是雪融化或涌出的泉水汇集而成),那么就基本不存在过滤的问题,另一方面,来自河流中的水,即使在其流经过程中已经进行了处理,也可能含大量的有机物和悬浮物。
2.1.2洪水
一般而言,洪水含有大量的无机悬浮物质,例如粘土。
当这类水与藻类高含量水混合后,会出现藻类和粘土的絮凝产物,因此,必然伴有下面两个极端条件之一:
——粘土和藻类凝聚物沉淀后,获得清洁的水。
或者,
——带有高含量的粘土和藻类悬浮絮凝产物的水。
通常,提供含有少量的盐,也可能含有少量的特殊离子,例如铁离子、锰离子等。
2.1.3湖泊和水库
湖泊和水库的水质取决于水本身的物理、化学和生物特性。
湖泊和水库中的水质具有随季节变化的特点,特别是对于过营养的水,尤其显著,夏冬两季,成层过程中富营养湖泊中的湖下层可能含有溶解铁和锰。
由于底层细菌活动使氧含量降低,导致铁和锰的降低,导致铁和锰的溶解,生成硫化氢和其他代谢中间产物。
早春和早春和夏末季节,藻花频繁出现在富营养湖的湖面温水层。
通常,水质最好的水位于中间深度左右,温水层之下,底层之上。
下列悬浮有机物一般存在于夏季水库中:
1-60微米:
细菌、绿藻门的单细胞藻类和菌落、单细胞有机物(主要为纤毛虫类,以及腐质。
60-110微米:
盘星藻属绿藻,费兰蛤属和布拉齐纳水母属的轮虫(幼虫),端足目幼虫。
110-220微米:
大盘星藻、布拉齐纳水母属的轮虫(成虫),素食和肉食端足目幼虫、小介形亚纲动物。
220-1300微米:
Asplanchia属肉食轮虫、肉食端足目成虫、介形亚纲动物、水鳋和水螨的蛹。
1300微米以下上,水鳋和水螨。
2.1.4地下排水
来自于地下排水管道的水富含盐(高碳酸盐等级),尽管不含有悬浮有机物,但是可能含有大量养料(特别是碳酸盐),因此,来自于地下排水管道的水可能引起的麻烦主要是形成像石头一样的差、沉淀物,并且于来自地下排水管道的水可能会成为他们的营养来源。
2.1.5井水
来自于钻井的水对于过滤处理来讲,具有下列特点:
——有机物浓度低
——沙粒存在的机率高
通常井水中存在高浓度的铁锰离子,并且水的硬度很高,某些井水可能含有硫化氢,而另一些井水可能含有高浓度的硫酸盐和碳酸盐,
2.1.6废水(已处理污水)
从污水处理厂流出的已处理废水(用于滴灌)可能会引起严重的过滤系统和灌水器用行问题。
在某些情况下,在二次处理后,对已经处理废水进行补充处理是有必要的
补充处理的主要目的是清除过多的悬浮物质,以防止灌水器堵塞,处理方法取决于二次处理后的水质情况以及所需的最终水质。
二次处理后,废水中悬浮固体颗粒的浓度应该在下列范围之内;
——氧化池:
6050ppv
——曝气池:
50-80ppm
——滴滤器:
0-60ppm
——活性污泥:
约15ppm
已处理废水可能含有从圆形到细丝状的不同形状的固体颗粒,通过活性污泥工艺过程的已处理废水含有特定形状的圆体颗粒。
这一点与经过其他处理工艺的废水不同这一因素有助于沉淀和过滤设备的设计。
含有特定形状固体颗粒的废水较有利,如有可能,应避免使已处理废水中含有胶凝或细丝状颗粒。
2.1.7蓄水池和混合水(污水和新鲜水)
混合水中杂质的组成取决于水源的性质(特别是关注化学元素的时候),取决于来自不同水源的水混合的相对数量,取决于混合和使用这些水的时间间隔。
有经验表明,时间间隔过长,过滤可能会特别困难,所以,如有可能。
混合水在蓄水池中的存留时间应超过一个最短时间,蓄水深度不得小于4-5m。
2.1.8鱼塘(组合池)
鱼塘在性质上类似于湖泊和水库(见.1.3节)。
鱼量过大会导致相应的大量生物物质。
2.1.9其他水质
未知的:
未经确认的水源,或几种混合水源。
交替的:
当交替处理几种水源时,按照这些水源中最差的一种进行处理,可
以是处理方法简单化。
不同水源的使用应正确规划,应了解各自的水质情况。
并进行恰当的检测,以便于降低费用。
2.2堵塞因素
2.2.1无机悬浮物
(a)砂
尺寸:
50-2000微米
含有大量SiO2。
(b)淤泥
尺寸:
2-50微米
(c)粘土
尺寸:
小于2微米
淤泥和粘土中含有相对高含量的FeO2,Al2O3,MgO,K2O,以及P。
表2.1——按照颗粒尺寸对土壤进行分类
定义
尺寸(微米)
筛目
特粗粘粒
1000-2000
10-18
粗砂粒
500-1000
18-35
中等沙粒
250-500
35-60
细纱
100-250
60-160
特细沙
50-100
160-270
淤泥
2-25
-
粘土
小于2
-
2.2.2生物生长
(a)浮游植物(藻类和细菌)
赴欧植物以单细胞、集群或丝状形式存在。
藻类是水中食物链的主要构成。
藻类和细菌生长最有危害性的一方面在于在管道水中形成胶凝和粘着基体。
这种基体可能成为细菌粘质生长和悬浮物质的基础,生成凝结,从而堵塞管道。
象其他微生物一样,藻类需要有无机化合物来进行繁殖。
它需要的最主要的养料是二氧化碳、氢和磷、微量元素,例如;铁、铜、钼,也非常重要。
藻类的发育有周期性和季节性。
冬天,日照少。
温度低。
藻类生长最少。
春天,温度升高,日照辐射增加,有养料(由于风和热转化作用,水层混合,使上水层接受了其他水层的养料),藻花出现。
夏季,温度高,水层没有混合,可用的养料相对较少。
夏末秋初,绿蓝澡(绿藻门)开花,能够从空气中固氮。
水库中藻类的生长受诸多因素的影响,主要是缺乏养料,例如氮和磷。
其他因素是混合少,温度低,光照不足,浮游动物消耗高,藻类密度大导致自我遮蔽。
灌溉季节的温度促使灌溉系统内的生物活跃,怎加了堵塞现象的发生。
在咸水中藻类较少。
细菌粘质可分为3类,如下所述:
(1)硫酸盐黏质:
如果水中含有硫化氢,硫化物总含量大于0.1ppm。
(2)铁黏质:
如果水中铁含量大于0.1ppm,以及
(3)不确定黏质(丝状体或非丝状体):
表2.2——导致过滤器堵塞的藻类
种群名称
属名称
尺寸(微米)
单个
菌落
硅藻
小环藻属
11
11
桥弯藻属
12
20
脆杆藻属
3-18
60=100
直链藻属
10
20
舟形藻属
3=5
70-110
针杆藻属
1-5
90-150
绿藻
水棉藻属
mougeotia
10-20
6-20
蓝藻
拟颤藻属
3-8
鞭毛藻
多甲藻属
42-52
44-52
影响细菌生长和黏质发育的主要因素是水的PH值、水温和有机碳来源。
通过多种细菌属(例如:
丝硫细菌属)将硫化氢转化成元素硫,从而形成有氧硫化粘质,这些细菌的发育仅需要少量氧气,理想PH值范围为6.7-7.2.这些细菌产生白色、棉花状的大量粘质。
一定类型的细菌通过氧化可溶解氧化亚铁可产生不溶解的三氧化二铁沉淀物。
(b)浮游动物
浮游动物的尺寸范围为0.2-30mm.
首先需要喂养的是浮游动物,包括原生动物、轮虫、小甲壳类动物(桡足类甲壳类动物、枝角目动物及其他),以及鱼类。
浮游动物的发育具有周期性和季节性,新婚天,浮游动物存在的密度较低,(有时候,低到平均每升水一个个体),稍晚一些,轮虫在上水层(深达4米)发育(高达4000个每升),5月,轮虫的数量下降,小甲壳类动物的数量上升,6月,水鰠出现。
注意:
上述周期仅是示例,单个的水库可能不同。
(c)其他生物体
幼虫和卵
动物和植物腐质(木质素、纤维素、以及甲克质)
2.2.2化学沉积物
在一定的条件下,灌溉水中的已溶解的物质会沉积在管网的各个部分中,在PH值超过7.5的硬水中,钙或镁会沉积在过滤器、支管和灌水器中,当碳酸钙的饱和指数大于0.5,硬度大于300mg/L,就存在堵塞的危险。
硫酸铁和硫酸锰或金属氢氧化物会在管壁上沉积并形成结垢,某些加入灌溉
水中的肥料会于其他已溶解材料反应形成进一步的沉积。
温度上升导致二氧化碳从水中溢出,生成碳酸钙,温度再次下降,这些碳酸盐沉积在管壁上。
通过提高聚氯乙烯的二氧化碳的渗透性可改进这一过程。
很有可能灌水器中沉积物的化学成分将会随季节的变化而变化,冬春两季,铝硅酸盐百分比比较大。
夏季,磷镁可能百分比较大。
2.2.4其它
(a)除非在系统安装和维护时采取了适当的措施,否则管子的刮屑和其它外来物质会落入管网。
(b)在良好的水分和养料条件下,根系会在滴灌四周增生,这样会导致根须侵入滴管中。
2.3水质检测
2.3.1重要性
尽管滴灌水和饮用水在水质要求和限制上是不同的,但是其复杂形式是类似的。
很难准确确定水中的各种物质分别对灌溉设备组件和灌水器堵塞的影响,然而,一般性的表述是:
如果含有大量的以下物质,则由于灌溉水中存在杂志引起的堵塞问题将会变得很严重。
(a)有机和无机悬浮颗粒
(b)形成沉淀物的元素,例如:
铁、铜、钙、镁。
(c)质导致悬浮液积聚的细菌,或者其粘质其化学作用并导致硫化物和重金属不溶解化合物积聚。
当这几种因素同时出现,会形成最麻烦的问题。
灌溉水水质标准尚未充分确定,甚至应包括通过过滤除去的颗粒的最小尺寸。
这是由于对不同因素之间的相互作用缺乏了解造成的。
这种混乱状态在灌溉水中加入多种肥料的情况下尤其为明显。
2.3.2取样方法
灌溉过程中和不同的季节里,水质化的,因此,要在不同的时间进行取样,以便确定最差情况,进行适当处理,并排定过滤时间表。
分析大量的个别样品更能够提供准确信息。
从配水系统中收集样品前,充分冲洗管线,却保养品具有代表性。
应考虑待冲洗管子的口径和长度以及冲洗流速。
只有在井水在已经充分泵出后,才能收集井水式样,确保试样能够代表地下水源。
试样数量应足够(约2升),以便进行所有必要的检验,收集容器应为黑色塑料容器或玻璃容器。
容器和塞子用在实验室用清水漂洗干净,在取样现场用和试样相同的水漂洗。
容器应装满并小心盖紧,防止试样与空气接触,同样应仔细小心,防止试样暴露在阳光下。
试样应立即带回实验室,最好马上进行分析。
试样保存的最佳方式是在低温下(4℃)存放。
某些实验,例如,铁、残余氯含量和PH值试验,必须在现场进行。
因为等试样带回实验室,这些实验项目的结果就会改变。
2.3.3水质分析
(a)总悬浮固体量(TTS)
悬浮固体颗粒的总浓度用重量测定法确定,用6F的滤纸过滤试样,将存留在滤纸上的物质在烘箱中105℃条件下烘干,然后用重量测定法确定。
(b)挥发性悬浮固体颗粒(VSS)
有机(挥发性)悬浮固体颗粒浓度用重量测定法测定,将总悬浮固体颗粒置于600℃的烘箱中干燥,测定重量的减少。
(c)总溶解固体颗粒(TDS)
在105℃的烘箱中对试样进行干燥处理后,固体颗粒的总浓度用中联测定法进行测定。
(d)PH值
相对于水溶液的氢离子的浓度基点(10)的倒数的对数就是试样的PH值,PH值范围从0到14,PH值为7.0表示中性溶液,低于7.0表示溶液呈酸性(氢离子过量)。
相反,高于7.0表示溶液呈碱性(氢离子过量)。
应知道水的PH值,因为它的即对不溶解化合物的沉淀有影响,也对水处理条件有影响。
力图,当水源的PH值超过7.5并且硬度较高时,碳酸钙和碳酸镁会在过滤器、管线或灌水器中沉淀。
(e)硬度
水的硬度是根据溶液中钙镁的总量来确定的。
表示方式为碳酸钙的当量数,单位mg/L。
水质硬是由于钙镁离子的存在,尽管其它阳离子,例如:
铁、锰、铝、锌、锶,也可以起作用,硬度是水中不溶解盐形成的表现,并且是受热表面积垢的表现。
(f)粒度分布
通过对颗粒计数并确定其尺寸分布来进行该项试验。
(g)浑浊度
水样的浑浊度表明了其中所含悬浮物质和胶质物质减少光线透过试样的能力。
用浊度仪来测定浑浊度。
浊度仪的原理是:
穿过盛有水样的容器的光线会被试样中的颗粒折射。
穿过悬浮液的光线部分按照90度角折射,用一个特殊的管子截获,并将其转化为电脉冲,显示为浑浊度。
当胶质颗粒浓度太高时,会出现问题,因为在这种情况下,即使颗粒的浓度较低,也会测到较高的浑浊度。
因为在浑浊度和总悬浮物质浓度之间没有对应关系,这样浑浊度不能成为评估水质设计灌溉系统的一个适当指标。
(h)硫化氢(H2S)
来自深井中的水需要测定硫化氢。
便携式实验套件可以快速进行现场测定。
(i)铁和锰
总铁和锰浓度应在现场取样后立即测定。
因为已溶解的铁和锰会在水样带回实验室前测定。
试验方法利用原子吸收、光谱法或着采用其他形式颜色的测剂,将形成的颜色和色标对比。
便携式实验套件可以进行快速现场测定。
(j)微生物种群
微生物分析很难进行,不推荐作为日常检测项目。
然而,此种分析方法在系统首次安装,以及稍后的怀疑有机物形成时,有助于检测加氧效果。
2.3.4现场评估
用于微灌系统的利用便携式便携式设备的特殊检测程序已经研发出来,满足了现场评估的需要。
表2.3从部件、输入/输出以及特殊应用方面给出了哲学试验程序的说明。
表2.3——试验方法
方法
部件
输入
输出
用途
筛分系统
(Katznelson)
一套圆锥形尼龙筛网,按照逆向尺寸顺序布置,在底部带有收集部件
0压力下的
不同粒度组
鉴别颗粒的力度和性质
过滤仪表
(Ben-Harim)
马达驱动泵,压力过滤器,其中可安装配不同的筛网,并有机械记录压力表
0压力下的
过滤器中压力形成所需时间
估计过滤器的性能
玻片捕捉器
(Ford)
小室状,其中可放置一个显微镜载玻片,固定在灌溉管线上
定期灌溉期间所用的水
载玻片上沉淀物的分析
已有安装设备中的问题分析
对比分析
(Agroteam)
12个为人们熟知的灌水器,按照他们在控制条件下的防堵塞能力,布置在一个刻度盘上
灌水期待检查
新的灌水器的相对稳定性
-选择灌水器
-研究与开发
这些方法与检测PH值、硬度、H2S、铁以及其他因素时所用的标准实验套件配合使用。
水质标准
2.4.1概述
不同用途的水质要求的主要类别如表2.4所示。
下表为水质分类,用于指示滴灌系统中的堵塞危险分析
堵塞因素
堵塞危险
轻微
中等
严重
物理因素
悬浮固体颗粒
50
50=100
100
化学因素
PH值
已溶解固体颗粒
锰
总铁含量
硫化氢
7.0
500
0.1
0.2
0.2
7.0-8.0
500-2000
0.1-1.5
0.2-1.5
0.2-2.0
8.0
2000
1.5
1.5
2.0
生物因素
细菌种群
10000
10000-50000
50000
注释:
1从有代表性的数量的水样中测得的最大浓度(mg/l),使用了标准分析程序
2每升试样中细菌的最大数量。
可从便携式现场取样器和实验室分析中获得数据。
细菌种群反映了增加的藻类和微生物养料。
图
片
2.4.2分级方法
如表2.5所示,在0-10之间的数值代表归因于物理、化学和生物特性。
0-0-0评级表示水质极优,10-10-10表示水质极差。
水质分级示例如表2-6所示。
表2.5——滴灌水质的分级
水质评级编号
物理特性
化学特性
生物特性
悬浮固体颗粒
(mg/l)
已溶解物质
(mg/l)
铁和/或锰
(mg/l)
细菌(数量/ml)
0
<10
<100
<0.1
<102
1
10-20
100-200
0.1-0.2
102-103
2
20-30
200-300
0.2-0.3
103-2×103
3
30-40
300-400
0.3-0.4
2×103-3×103
4
40-50
400-500
0.4-0.5
3×103-4×103
5
50-60
500-600
0.5-0.6
4×103-5×103
6
60-80
600-800
0.6-0.7
5×103-104
7
80-100
800-1000
0.7-0.8
104-2×104
8
100-120
1000-1200
0.8-0.9
2×104-3x104
9
120-140
1200-1400
0.9-1.0
3×104-4×104
10
>1400
>1400
>1.0
>4×104
注释:
化学特性:
改分级是以溶解固体颗粒、铁、锰的最大浓度为基础的。
已溶解物质:
如果水的PH值超过7.5,则评级编号乘以2.
生物特性:
如果水中含有大量繁殖的蜗牛,则评级号乘以4.因为水质的波动很大,所以检测应频繁进行。
表2.6——天然水质分级
水源
最大悬浮固体颗粒(mg/l)
最大可溶解固体颗粒(mg/l)
细菌最大值(mg/l)
指数
饮用水
1
500
10
0-4-0
地表径流
300
50
10000
10-0-6
河流
70
900
4000
6-7-4
井水
1
1650
40000
0-10-9
2.4.3碳酸盐沉淀的评估
碳酸盐沉淀的多少取决于下列因素:
(a)钙锰浓度。
浓度超过50ppm就很容易发生沉积。
(b)水的PH值。
PH值大于8.0,即使钙锰的浓度低于20-3-ppm。
也会发生沉积。
(c)水温。
冷水比温水含有更多的二氧化碳。
、,二氧化碳溶解程度高是发生沉积的有利因素。
试样的饱和指数从下列试验结果计算得出:
——碱性
——钙含量
——悬浮固体颗粒总浓度
——PH测量值和计算值之间的差
饱和指数是正值表明将会发生碳酸钙沉淀。
通过降低水的PH值,饱和溶
液可以成为负值,在此中情况下,就可防止沉淀的发生。
3.概述
3.1.1目标
化学和生物水处理(无论是过滤前还是过滤后)的目的在于:
(a)减少并达到滴灌系统要求的悬浮物的数量
(b)控制滴灌系统中的细菌生长
(c)固体颗粒的沉积和/或溶解
(d)水到达滴灌系统前最大质量均一性,使滴头以便获得稳定一致的流量。
3.1.2特性
任何添加到灌溉系统中的化学品必须至少具有下列特性:
(s)不会导致灌溉系统中任何部件的堵塞或腐蚀
(b)在现场条件下,它的使用应该是安全的
(c)不会降低农作物产量
(d)在水中应该是可溶解的或乳状的
(e)不应朝着有害的方向
警告:
防止人们直接使用灌溉水.因此,需要安装防止回流设备。
虹吸或返压会导致回流,从而会污染饮用水、
3.2加氯处理
3.2.1功能
加氯就是将各种氯化合物注入滴灌系统中。
氯具有下列功能:
(a)能够创建一个藻类不再发育的环境;
(b)作为一种氧化剂,促使有机物分解;
(c)防止悬浮有机物极聚和沉淀;
(d)是某些物质(例如:
铁和锰)氧化,生成能够被清除的可溶解化合物。
3.2.2加氯处理对植物的影响作用
一般方式利用氯时(连续加氯的最大浓度为10ppm,或周期性加氯的最大浓度为50ppm),大多数植物对氯不敏感。
氯引起的具体的毒性影响发生在原生质膜上,或,穿透原生质膜后进入原生质体。
在某些植物中,过量的氯能降低磷的总含量。
氯的毒性一般发生在原生质膜上,或者,穿透原生质膜后进入原生质体。
在某些植物中,过量的氯能降低磷的总含量。
氯的毒性主要发生在木本属植物身上,很少发生在草本植物中。
3.2.3氯气和水的反应
氯气加到水中后,会有如下反应发生:
1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 滴灌 系统 安装 维护