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

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，是解決存在問題的有效途徑，本文就滴灌過濾系統(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 過濾系統(tǒng)的選型

2.1 常用過濾器類型及其特性

常用過濾設(shè)備有離心過濾器、砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器、浮桶式自動(dòng)反沖洗網(wǎng)式過濾器，疊片式過濾器等。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)過濾器與篩網(wǎng)或疊片式過濾器配套使用，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 砂石過濾器

采用石英砂或花崗巖碎粒3～5 mm粒徑作為過濾介質(zhì)的有壓過濾罐，灌溉水通過在介質(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，完成過濾作用。根據(jù)用水量及過濾精度要求，可單獨(dú)使用，也可多個(gè)組合或與其它過濾器組合使用。一般用于地表水源的初級(jí)過濾，可分離水中的水藻、漂浮物等。

2.1.3 疊片式過濾器

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

2.1.4 篩網(wǎng)過濾器

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)與其它形式的過濾器組合使用，常作為未級(jí)過濾設(shè)備。

2.2 選型要求

所選過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 過濾系統(tǒng)選型

2.3.1 過濾系統(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)選用過濾系統(tǒng)組合模式是“砂石+疊片自動(dòng)組合過濾器”，以便滿足灌溉的水質(zhì)要求。

2.3.2 系統(tǒng)過濾能力確定

對(duì)采用長(zhǎng)流道滴頭的滴灌系統(tǒng)，過濾器的過濾能力能將大于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，其砂石過濾器選擇過濾能力為140目，濾料介質(zhì)選用標(biāo)號(hào)#11花崗巖。

2.3.3 系統(tǒng)過流量確定

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

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處開始，流往沉淀池方向，一般設(shè)置3～4道攔阻網(wǎng)過濾，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，做好過濾系統(tǒng)的選型及泵前處理非常必要。