水灌溉系统

完善灌溉机水利用过程的需求日益增长,尤其在可用水资源因竞争需求而日益短缺的情况下。地表水作为灌溉机的一项增长水源,其需求迫使对早已废弃的低品质水源再利用。这些水在使用前要经过处理。

铁是植物必需的营养元素,然而过多的铁反而导致土质中毒并恶化。铁、磷和钼等基础营养素降低了对植物的供应能力。此外,一些营养素的不均衡对其他营养素的毒性程度和供应会产生多米诺骨牌效应。当向植物叶片喷水时,铁可能会参与形成烂泥或者亮棕斑,这会影响到植物对阳光的吸收和基础生理过程,并对产品的外观和市场价值产生不利影响。灌溉水中过多铁导致的损害需要更多的土壤改良剂、化肥和治疗植物疾病的化学品来平衡。照此,灌溉水中铁的浓度也有相应的建议级限。

  • 无堵塞
  • 减少停机时间
  • 极大提高了系统性能,减少了初始系统的资本投资
  • 无化学品析出
  • 大大节省全部寿命成本

自动喷水系统的水资源利用效率低下,在一些地区已经被禁止或者正在逐步废止。这就要求逐步改进到滴灌系统,然而水源里含有铁和锰污染物以及沉降物时,比如碎片或者水藻时,该系统非常容易堵塞。滴灌系统堵塞会导致高额的维修管理费用和生产损失。这一问题可通过提升灌溉水质来减轻。

除了影响美观外,使用含有大量铁的灌溉水并非是长久可持续的解决方案。短期(20年)铁中毒和土质恶化的触发值是灌溉水中铁最大浓度为10 mg/l。

铁垢的典型来源为

  • 含有可溶性正二价铁和/或锰的缺氧含水层
  • 原水中的氧化铁和/或锰的氢氧絮凝物
  • 含有铁络合物的天然有机物(NOM)
  • 混凝过程中的氢氧絮状物
  • 用于给水的管道材料中的腐蚀产物
  • 含铁硅酸盐

加入DMI-65过滤介质将极大地减少这些问题并通过对不可溶固体的杀菌和机械过滤而为整个过滤系统所受益。

DMI-65是一种极强的硅砂基催化滤水介质,在不使用高锰酸钾的情况下,通过高级氧化过程用于去除铁和锰。

DMI-65是一种注入技术,并不只是一种表面涂层工艺。不会像其他催化滤水介质一样,排除化学品浸析到水流中的可能性。

为了在溶液中开始铁(及锰)氧化过程,在氯或其它氧化剂存在的情况下通常利用DMI-65进行操作。在这一过程中,氧化剂除去电子,并在该过程中被消耗。操作者需要确保滤液中含0.1-0.3 ppm的游离余氯。用于次氯酸钠或漂白剂(12.5%NaOCl)的氯元素,由于价格相对便宜,世界各地均可买到且性能有效,是首选的氧化剂。绝大多数情况下,它还用于消毒过程。

DMI-65已获得美国饮用水系统部件NSF/ANSI 61标准认证;按照2010供水(水质)31(4)(a)的规定,在英国和威尔士使用,并且已经通过多家水处理部门和实验室的测试。

DMI-65产自澳大利亚。

实例分析

亚历山大湖种植户利用淡化水酿制葡萄酒。

来自南澳大利亚兰好乐溪的一群酿酒商首次将亚历山大湖水转化成可灌溉水源,供给当地两个葡萄园和一家草场。亚历山大湖为众所周知的盐水湖,同时含有胶状不可溶的铁。在国际公司生物系统集团实行两百万美元的淡化方案前,商业种植户,诸如开里贝里葡萄栽培、罗斯姆葡萄园和博尔曼草场全部依赖于铁污染的咸水湖或炮孔水来灌溉葡萄庄园和草场。盐分和铁将限制植物的生长并阻碍灌溉管线。

尽管种植商被告知水质浑浊、含盐和被铁污染,由于已经被太多淤泥污染而无法淡化,庄园仍旧按照生态系统设计建造。然而,从亚历山大湖中泵取的水经过一系列生物系统澄清器和砂石过滤器处理来去除淤泥和减少浊度。反渗透处理前的最后过滤措施之一是,通过DMI-65去除可能产生生物污损并堵塞反渗透薄膜、下游灌溉系统、滴灌器和喷灌器的胶状不可溶的铁。

再生剂用量的增加将提高离子交换树脂的离子交换能力,而与其不同的是,NaOCl残留物或其浓度高于氧化铁锰所需的浓度

不会提高这种介质的氧化性能。另外,这种介质在反渗透系统前常用于水质预处理,更高浓度的游离余氯经过广泛处理后,减少了残留物且保护反渗透薄膜不再受到氯的影响。

这个项目的成功已经保证了未来三大产业每天最多3兆升的高品质用水,供给数百公顷的葡萄庄园和草场。帮助提升当地环境土壤状况以及葡萄藤和草场的生产能力。反过来,它也确保了靠亚历山大湖脱盐工厂供水生活工作的人们的就业和生计。

水灌溉使用DMI-65 的优势

铁锰杂质堵塞。 滴灌系统因铁锰残渣堵塞而导致了高额的维修管理费用和生产损失。DMI-65能有效地去除溶解铁,使其浓度低至几乎探测不到的水平,即0.001 PPM,并使锰元素浓度降为0.001 PPM,同时去除微粒。

缩减成本 除铁锰的滤水系统的总成本明显低于其他解决方案。有效且相对简单的、基于DMI-65的系统减少了对工厂复杂性的前期资本支出以及在化工、电力和反冲洗废水回收中持续的运营支出。

高流速。 DMI-65注入技术将催化过滤介质的氧化率提升到最高。这使得水流量明显增大,铁和锰去除率保持一致。DMI-65的线性过滤速度是传统介质的两倍;同时,资本设备成本也相应降低。

高负载能力 由于复合材料的微孔结构导致表面积增大,DMI-65具有较高的铁和锰承载能力,可以延长过滤器使用寿命和反洗的时间间隔,从而减少了停机时间、操作费用和损耗。

无需再生。 介质与连续注入低残留水平的次氯酸钠(0.1-0.3 ppm)的结合使用省去了使用高锰酸钾的需要。

广泛的工作环境。 PH值为5.8-8.6且最高工作温度为113°F(45°C)时,稳定且良好的性能降低了改变工作环境的投资需求。

使用期限长。 由于预期使用期限达10年之久,相比其他工艺或介质具有相当大的优势,因此DMI-65在使用过程中并无耗损。这种介质并未表现出对催化的衰减作用。在5-10年的时间里,通过介质床的多次反洗操作去除留存的固体,微粒和机械磨损之间的接触会造成介质的摩擦损耗。

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