水磁化處理對水肥溶液中黏性顆粒絮凝沉降的影響

趙雪,王照熙,張文倩,呂暢,牛文全

水磁化處理對水肥溶液中黏性顆粒絮凝沉降的影響

趙雪1,2,王照熙1,2,張文倩1,2,呂暢1,2,牛文全1,3,4*

（1.西北農林科技大學 旱區農業水土工程教育部重點實驗室，陜西 楊凌 712100；2.西北農林科技大學 水利與建筑工程學院，陜西 楊凌 712100；3.中國科學院 水利部水土保持研究所，陜西 楊凌 712100；4.西北農林科技大學 水土保持研究所，陜西 楊凌 712100）

【】探究水磁化處理對富含黏性顆粒水肥溶液絮凝沉降過程的影響。配置5種質量濃度的高嶺土懸浮液（0.5、1.0、1.5、3.0、5.0 g/L）和3種質量濃度（0.25、0.5 g/L和0.75 g/L）的硫酸鉀、尿素、復合肥混合液共14種，分別在4種不同磁化強度（W0：0 T、W1：0.2 T、W2：0.4 T和W3：0.6 T）下，測定4 h內沉降量筒底端10 cm高處的濁度、中值沉速、沉降泥沙機械組成、水樣zeta電位、pH值、電導率和黏滯系數等的變化。與未磁化處理相比，磁化后黏性顆粒的絮凝作用有所增強、沉降速率加快（<0.01）；磁化強度為0.4 T（W2）時，黏性顆粒的絮凝作用最強，沉降泥沙的中值粒徑比未磁化處理最高可增加14.7%，其黏粒占比最高可減少25.0%，zeta電位最高可降低68.7%。當水中加入不同肥料時，磁化對沉降泥沙中值粒徑、黏粒占比和水樣zeta電位值的影響不同，施加硫酸鉀肥時磁化的影響效果最大，施加尿素時的影響效果最小。灌溉水磁化處理可顯著促進黏性顆粒的絮凝作用和沉降速率，建議用磁化水灌溉或者輸水時，應定期沖洗管網系統，排除管網中的沉降泥沙。

磁化；絮凝；沉降；黏性顆粒；肥料

0 引言

【研究意義】滴灌是目前干旱缺水地區最有效的灌溉方式之一，但灌水器堵塞問題會直接影響灌水均勻度，甚至使整個滴灌系統失效[1-2]。根據水質可將灌水器堵塞類型分為物理堵塞、化學堵塞和生物堵塞3種[3-5]，其中物理堵塞最為明顯，顆粒的絮凝與沉降是造成灌水器物理堵塞的直接原因[6]。多年來，黃河流域的寧夏、內蒙古等地段和新疆等地區受高含沙水流影響，嚴重制約著滴灌技術的應用，而此流段泥沙量較高且細微粒量比例較大[7]。黏性泥沙極小的粒徑使其具有較強的電化學性質，一定條件下會碰撞黏結形成泥沙絮團[8-10]，從而加劇滴頭堵塞。……