一种微苦咸水淡化灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开一种微苦咸水淡化灌溉系统，通过设置电除盐组件，将异向离子膜技术应用于农业节水灌溉工程中，利用水中离子同相排斥、异相吸引的电化学原理对微咸水进行淡化，处理后的水可用于为农业灌溉用水提供新的水源；该微苦咸水淡化灌溉系统克服了现有反渗透水处理系统对原水高要求的弊端，对原水硬度要求范围广，不需要水质软化和活性炭吸附，机械过滤器和精密过滤器对原水悬浮物含量要求范围宽，滤芯更换周期长，整个系统工作水压只需0.5‑2公斤即可正常运行，无压力安全隐患；该系统结构设计灵活，操作维修方便，通过调节水箱可实现对高盐量废液的高效回收利用，高浓度苦咸水回收率可达到80％以上，有利于节约资源系统。

A slightly bitter salt water desalination irrigation system

The invention discloses a brackish water desalination irrigation system. By setting an electric desalination module, the anisotropic ion membrane technology is applied to the agricultural water-saving irrigation project, and the brackish water is desalinated by using the electrochemical principle of ion repelling in the same phase and attracting in different phase in the water. The treated water can be used to provide new water for agricultural irrigation water. The brackish water desalination irrigation system overcomes the shortcomings of the existing reverse osmosis water treatment system, which requires a wide range of raw water hardness, does not require water softening and activated carbon adsorption, mechanical filters and precision filters require a wide range of suspended solids content in raw water, filter element replacement cycle is long, and the entire system works. The system has the advantages of flexible structure design, convenient operation and maintenance, and can realize high-efficiency recovery and utilization of high-salt waste liquid through water-saving tank. The recovery rate of high-concentration brackish water can reach more than 80%, which is beneficial to saving resources system.

【技术实现步骤摘要】
一种微苦咸水淡化灌溉系统
本专利技术涉及微苦咸水淡化领域，特别是涉及一种微苦咸水淡化灌溉系统。
技术介绍
盐碱地地区和沿海地区的海水入侵水中的盐度和矿化度均比较高，会使得灌溉地下水水质变咸、土壤盐渍化、灌溉机井报废，如果不加以处理直接灌溉给农作物，对农作物的生长很不利。反渗透(RO)水处理系统处理过的水是可以达到农作物种植要求，现有反渗透(RO)水处理系统主要由原水泵、机械过滤器、树脂软化水设备、活性炭吸附、保安过滤器、高压泵和反渗透膜组成。除水分子外，水中其他矿物质、有机物以及各种离子几乎都被拒之于反渗透膜外，并被高压水流冲出，从而得到反渗透膜另一面的纯净水，这种反渗透水处理系统已成为现代纯水、高纯水制备的必备装置。但是该系统要求必须有足够的原水压力，高压泵的运行压力达到10公斤的情况下反渗透水处理系统才能正常运行；而且反渗透(RO)水处理系统对原水要求较高，水中不能含有悬浮物泥沙、硬矿化物、重金属及其它污染物，如果原水的矿化度较高，还需要加入化学药品阻垢剂来降低原水硬度，容易引起二次污染，如果原水比较差，还需要在高压泵系统前加装超滤来保证反渗透(RO)水处理系统的正常运行，增加设备的运行难度和运行成本。此外，现有反渗透(RO)水处理系统，原水预处理及电导率矿化度要求较高，脱盐率可达99％，废水排放率最低可到55％，反渗透膜的回收率是30％，如果原水采用苦咸水或高硬度地下水，如果操作不当或维护不及时便会给设备带来不可修复的损坏，水的回收率会更低。而且，无论地表水或地下水，都含有一些可溶或不可溶的有机物和无机物，虽然反渗透(RO)水处理系统能截留这些物质，但反渗透(RO)水处理系统主要是用来脱盐。如果原水含有悬浮物质，这些物质将会淤积在膜表面上，加之水中硬度会使膜元件结垢，最终会导致反渗透(RO)水处理系统流道堵塞，造成膜组件压差增大，产水量和脱盐率下降，甚至使膜组件报废。另外，不同膜材料具有不同的化学稳定性，对给水预处理的要求也不同，现有反渗透(RO)水处理系统应用在微苦咸水处理方面，不仅运行难度大、安全性能差，而且设备维护费用较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对原水要求低、统运行难度低、设备维护成本低、运行安全系数高、水回收率可达到80％以上的微苦咸水淡化灌溉系统。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种微苦咸水淡化灌溉系统，包括原水供水泵、过滤组件、电除盐组件和净水蓄水池，所述原水供水泵连接有第一原水出水管和第二原水出水管，所述第一原水出水管与所述过滤组件的进水口连接，所述过滤组件的出水口与所述电除盐组件的进水口连接，所述电除盐组件的出水口包括净水出口和废液出口，所述净水出口与所述净水蓄水池的进水口连接，所述净水蓄水池里的水直接用于灌溉；还包括调节水箱和调节液供水泵，所述调节水箱上设有废液入口、原水入口和调节液出口，所述原水入口与所述第二原水出水管连接，所述废液入口与所述废液出口连接，所述调节水箱用于调节由所述电除盐组件产生的废液的含盐浓度，所述调节液出口与所述调节液供水泵的进水口连接，所述调节液供水泵的出水口与所述净水蓄水池的进水口连接；还包括控制系统，所述调节水箱内安装有第一水质监测仪，所述第一水质监测仪与所述控制系统信号连接，所述原水供水泵和所述调节液供水泵均与所述控制系统的水泵控制模块信号连接。可选的，所述电除盐组件包括阳极室、阴极室和盛液室，所述盛液室设置在所述阳极室和所述阴极室之间，所述盛液室内设置有多层并排间隔设置的阴膜和阳膜；所述阳极室内设置有阳电极，所述阴极室内设置有阴电极，所述阳电极和所述阴电极均与所述控制系统的电流控制模块电连接。可选的，所述阴膜的层数等于所述阳膜的层数，位于中间位置的一层所述阴膜和一层所述阳膜之间形成淡化室，所述淡化室的底端设置所述电除盐组件的进水口，所述淡化室的顶端设置所述净水出口；所述淡化室的两侧为浓缩室，所述浓缩室的顶端设置所述废液出口；所述淡化室内设置有第二水质监测仪，所述第二水质监测仪与所述控制系统信号连接。可选的，所述过滤组件包括机械过滤器和精密过滤器，所述机械过滤器的进水口与所述第一原水出水管连接，所述机械过滤器的出水口与所述精密过滤器的进水口连接，所述精密过滤器的出水口与所述电除盐组件的进水口连接。可选的，所述机械过滤器采用压力可冲洗式过滤系统，所述机械过滤器内填充石英砂滤料，当原水自上而下流经所述机械过滤器时，所述石英砂滤料用于滤除原水中的悬浮物、有机物、胶体以及泥沙；当所述石英砂滤料内过滤的悬浮物到达饱和状态时，所述机械过滤器对所述石英砂滤料进行反向冲洗到达初始状态。可选的，所述石英砂滤料的粒径为40目。可选的，所述精密过滤器为圆柱筒状过滤器，所述精密过滤器包括筒体外壳和带底管状滤芯，所述带底管状滤芯固定在所述筒体外壳内部，所述带底管状滤芯为PP熔喷带底管状滤芯。可选的，所述筒体外壳为不锈钢筒体外壳。可选的，所述第一原水出口管上、所述第二原水出水管上和所述废液出口处均设置有电动阀门，各所述电动阀门均与所述控制系统信号连接。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术的微苦咸水淡化灌溉系统通过设置电除盐组件，将异向离子膜技术应用于农业节水灌溉工程中，利用水中离子同相排斥、异相吸引的电化学原理对微咸水进行淡化，处理后的水可用于日光温室、大棚种植无土栽培蔬菜，高档花卉的种植，为农业灌溉用水提供新的水源；而且本专利技术的微苦咸水淡化灌溉系统克服了现有反渗透(RO)水处理系统对原水高要求的弊端，对原水硬度要求范围广，不需要水质软化和活性炭吸附，机械过滤器和精密过滤器对原水悬浮物含量要求范围宽，滤芯更换周期长，电除盐组件使用寿命长，电除盐组件可采用低压直流运行，整个系统工作水压只需0.5-2公斤即可正常运行，无压力安全隐患；同时，整个微苦咸水淡化灌溉系统结构设计灵活，操作维修方便，多个微苦咸水淡化灌溉系统并联可增产水量，多个微苦咸水淡化灌溉系统串联可提高脱盐率，操作者可以根据不同的条件要求，灵活地采用不同形式的系统设计；此外，本专利技术通过调节水箱的设置可实现对高盐量废液的高效回收利用，高浓度苦咸水回收率可达到80％以上，且整个过程自动化程度高，可有效减少劳动力，有利于节约资源。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的微苦咸水淡化灌溉系统的结构示意图；图2为图1中电除盐组件的结构原理图；其中，附图标记说明：1、原水供水泵；21、机械过滤器；22、精密过滤器；3、电除盐组件；31、电除盐组件的进水口；32、净水出口；33、废液出口；4、净水蓄水池；5、灌溉系统；6、调节水箱；61、废液入口；62、原水入口；63、调节液出口；7、调节液供水泵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微苦咸水淡化灌溉系统，其特征在于：包括原水供水泵、过滤组件、电除盐组件和净水蓄水池，所述原水供水泵连接有第一原水出水管和第二原水出水管，所述第一原水出水管与所述过滤组件的进水口连接，所述过滤组件的出水口与所述电除盐组件的进水口连接，所述电除盐组件的出水口包括净水出口和废液出口，所述净水出口与所述净水蓄水池的进水口连接，所述净水蓄水池里的水直接用于灌溉；还包括调节水箱和调节液供水泵，所述调节水箱上设有废液入口、原水入口和调节液出口，所述原水入口与所述第二原水出水管连接，所述废液入口与所述废液出口连接，所述调节水箱用于调节由所述电除盐组件产生的废液的含盐浓度，所述调节液出口与所述调节液供水泵的进水口连接，所述调节液供水泵的出水口与所述净水蓄水池的进水口连接；还包括控制系统，所述调节水箱内安装有第一水质监测仪，所述第一水质监测仪与所述控制系统信号连接，所述原水供水泵和所述调节液供水泵均与所述控制系统的水泵控制模块信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种微苦咸水淡化灌溉系统，其特征在于：包括原水供水泵、过滤组件、电除盐组件和净水蓄水池，所述原水供水泵连接有第一原水出水管和第二原水出水管，所述第一原水出水管与所述过滤组件的进水口连接，所述过滤组件的出水口与所述电除盐组件的进水口连接，所述电除盐组件的出水口包括净水出口和废液出口，所述净水出口与所述净水蓄水池的进水口连接，所述净水蓄水池里的水直接用于灌溉；还包括调节水箱和调节液供水泵，所述调节水箱上设有废液入口、原水入口和调节液出口，所述原水入口与所述第二原水出水管连接，所述废液入口与所述废液出口连接，所述调节水箱用于调节由所述电除盐组件产生的废液的含盐浓度，所述调节液出口与所述调节液供水泵的进水口连接，所述调节液供水泵的出水口与所述净水蓄水池的进水口连接；还包括控制系统，所述调节水箱内安装有第一水质监测仪，所述第一水质监测仪与所述控制系统信号连接，所述原水供水泵和所述调节液供水泵均与所述控制系统的水泵控制模块信号连接。2.根据权利要求1所述的微苦咸水淡化灌溉系统，其特征在于：所述电除盐组件包括阳极室、阴极室和盛液室，所述盛液室设置在所述阳极室和所述阴极室之间，所述盛液室内设置有多层并排间隔设置的阴膜和阳膜；所述阳极室内设置有阳电极，所述阴极室内设置有阴电极，所述阳电极和所述阴电极均与所述控制系统的电流控制模块电连接。3.根据权利要求2所述的微苦咸水淡化灌溉系统，其特征在于：所述阴膜的层数等于所述阳膜的层数，位于中间位置的一层所述阴膜和一层所述阳膜之间形成淡化室，所述淡化室的底端设置所述电除盐组...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洪恩，李志鹏，刘波，王晓，
申请(专利权)人：山东省农业科学院蔬菜花卉研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37