防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置，离子交换树脂床的进液口分别与离子交换进水池及树脂再生进水罐的一个出液口连接，出液口分别与离子交换出水池及树脂再生出水罐的一个进液口连接；硝酸钙溶液罐与树脂再生出水罐的另一个进液口连接，树脂再生出水罐的一个出液口与硫酸钙沉淀收集池连接，树脂再生出水罐的另一个出液口与树脂再生进水罐的一个进液口连接，草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐与树脂再生进水罐的另一个进液口连接，树脂再生进水罐的另一个出液口与草酸钙沉淀收集池连接。本实用新型专利技术实现水肥盐分离子输入一体化调控，提高硫酸根含量较高的灌溉用水的设施农业应用价值，防治设施农业土壤次生盐碱化。

Integrated control device of water, fertilizer and salt ion input for prevention and control of secondary salinization of agricultural soil

The utility model relates to a water, fertilizer, salt and ion input integrated control device for preventing and controlling the secondary salinization of agricultural soil. The liquid inlet of the ion exchange resin bed is respectively connected with the ion exchange water inlet and a liquid outlet of the resin regeneration water inlet, and the liquid outlet is respectively connected with the ion exchange water outlet and a liquid inlet of the resin regeneration water outlet; the calcium nitrate solution tank is connected with the resin Another inlet of regeneration water tank is connected, one outlet of resin regeneration water tank is connected with calcium sulfate precipitation collection tank, the other outlet of resin regeneration water tank is connected with one inlet of resin regeneration water tank, the mixed solution tank of ammonium oxalate and potassium dihydrogen phosphate is connected with another inlet of resin regeneration water tank, and the other outlet of resin regeneration water tank The port is connected with the calcium oxalate precipitation collection tank. The utility model realizes the integrated control of water, fertilizer, salt ion input, improves the facility agricultural application value of irrigation water with high sulfate content, and prevents the secondary salinization of the facility agricultural soil.

【技术实现步骤摘要】
防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置
本技术属于水处理领域，具体地说是一种防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置。
技术介绍
设施农业土壤施肥量和灌溉水量高，一般种植3～5年后就面临着次生盐化的问题。其中，碳酸盐含量丰富的次生盐化设施农业土壤也可能产生次生盐碱化。设施农业土壤次生盐碱化不但降低设施作物的生境质量，影响设施作物产量与品质，也降低作物对土壤氮磷等养分的利用效率，加剧氮磷面源污染。因此，控制设施农业土壤不同盐分离子的累积是设施农业安全和可持续生产的一个重要环节。设施土壤盐分含量超过0.2％，一般就可以对苗期植物产生不同程度的盐害作用；设施土壤盐分离子比例不佳则产生拮抗作用，影响植物生长和对养分的利用；土壤pH偏碱(比如>8.0)降低铁等微量元素的有效性，影响很多设施作物根系的生长发育。因此，在设施土壤盐分累积调控过程中，既要关注盐分总量的调控，又要关注盐分离子组成以及pH的调控。一般情况下多控制那些对作物生长不利或需求量不大的无机盐分离子，比如钠离子和硫酸根；当植物生长必须的盐分离子(比如硝酸根)过量累积时也需要适度削减。设施农业生产过程中，施肥环节使用肥料(比如钾肥)的硫酸盐替代氯盐，降低土壤氯离子含量，但常常导致硫酸盐的过量累积；土壤还原处理可以削减设施土壤硝酸盐的过量累积和缓解土壤酸化，但该法并不大适合用于处理有盐碱化趋势的土壤，因为其可能加剧土壤碱化。除了减施肥料，削减灌溉引起的盐分输入也可以缓解设施土壤的盐分累积。高矿化度灌溉水经过反渗透等方法脱盐处理后，可以用于耐盐能力弱的苗期作物的灌溉。不过，反渗透膜与纳滤膜不但对进水水质要求高，而且得水率偏低，伴生的浓水还需要外排或适当处理，在水资源缺乏的地区大量应用有难度。离子交换对进水水质要求相对较低，可以用于地下水来源的灌溉用水的特定盐分离子的削减处理。不过，一般离子交换脱盐处理的离子交换树脂再生和清洗环节均产生废水，降低得水率，也增加后续处理的难处。如在2015年5月13日公布，公布号为CN104609504A的“一种离子交换法转移并资源化回收并利用水中硝态氮的方法及装置”中的离子交换脱盐专利工艺，用于设施农业灌溉用水处理时树脂再生和清洗环节均产生废水，虽然这种废水可以作为大田的液体肥料，但存在大田非生产季节废水储存问题，降低其实用性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置。该调控装置用于提高硫酸根含量较高的灌溉用水的设施农业应用价值，防治设施农业次生盐碱化。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：本技术包括离子交换再生模块及离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块，其中离子交换再生模块包括离子交换进水池、离子交换出水池、离子交换树脂床、树脂再生进水罐及树脂再生出水罐，该离子交换树脂床的进液口通过带有阀门的管路分别与离子交换进水池及树脂再生进水罐的一个出液口连接，所述离子交换树脂床的出液口通过带有阀门的管路分别与离子交换出水池及树脂再生出水罐的一个进液口连接；所述离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块包括树脂再生进水罐、树脂再生出水罐、硝酸钙溶液罐、草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐、硫酸钙沉淀收集池及草酸钙沉淀收集池，该硝酸钙溶液罐通过带有阀门的管路与所述树脂再生出水罐的另一个进液口连接，该树脂再生出水罐的一个出液口通过带有阀门的管路与所述硫酸钙沉淀收集池连接，树脂再生出水罐的另一个出液口通过带有阀门的管路与所述树脂再生进水罐的一个进液口连接，所述草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐通过带有阀门的管路与树脂再生进水罐的另一个进液口连接，该树脂再生进水罐的另一个出液口通过带有阀门的管路与所述草酸钙沉淀收集池连接；其中：与所述离子交换进水池连接的管路及与所述树脂再生进水罐一个出液口连接的管路汇合后再与离子交换树脂床的进液口连接，该离子交换进水池与汇合处之间的管路上以及所述树脂再生进水罐一个出液口与汇合处之间的管路上均设有阀门；与所述离子交换出水池连接的管路及与所述树脂再生出水罐一个进液口连接的管路汇合后再与离子交换树脂床的出液口连接，该离子交换出水池与汇合处之间的管路上以及所述树脂再生出水罐一个进液口与汇合处之间的管路上均设有阀门。本技术的优点与积极效果为：1.本技术能够实现水肥盐分离子输入一体化调控，防治土壤次生盐碱化，离子交换树脂再生后不用清洗可以直接用于处理原水，离子交换树脂再生废盐水处理后再利用，无需外排。2.本技术实现水肥盐分离子输入一体化调控，提高硫酸根含量较高的灌溉用水的设施农业应用价值，防治设施农业土壤次生盐碱化。附图说明图1为本技术的结构示意图；其中：1为离子交换进水池，2为离子交换出水池，3为离子交换树脂床，4为树脂再生进水罐，5为树脂再生出水罐，6为硝酸钙溶液罐，7为草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐，8为硫酸钙沉淀收集池，9为草酸钙沉淀收集池，10为阀门A，11为阀门B，12为阀门C，13为阀门D，14为阀门E，15为阀门F，16为阀门G，17为阀门H，18为阀门I。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详述。如图1所示，本技术包括离子交换再生模块及离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块，其中离子交换再生模块包括离子交换进水池1、离子交换出水池2、离子交换树脂床3、树脂再生进水罐4及树脂再生出水罐5，该离子交换树脂床3为同时进行磷酸二氢根型和硝酸根型物质交换的树脂床，离子交换树脂床3的进液口通过带有阀门的管路分别与离子交换进水池1及树脂再生进水罐4的一个出液口连接，离子交换树脂床3的出液口通过带有阀门的管路分别与离子交换出水池2及树脂再生出水罐5的一个进液口连接；即，与离子交换进水池1连接的管路及与树脂再生进水罐4一个出液口连接的管路汇合后再与离子交换树脂床3的进液口连接，该离子交换进水池1与汇合处之间的管路上设有阀门A10，树脂再生进水罐4一个出液口与汇合处之间的管路上设有阀门B11；与离子交换出水池2连接的管路及与树脂再生出水罐5一个进液口连接的管路汇合后再与离子交换树脂床3的出液口连接，该离子交换出水池2与汇合处之间的管路上设有阀门C12，树脂再生出水罐5一个进液口与汇合处之间的管路上设有阀门D13。离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块包括树脂再生进水罐4、树脂再生出水罐5、硝酸钙溶液罐6、草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐7、硫酸钙沉淀收集池8及草酸钙沉淀收集池9，该硝酸钙溶液罐6通过带有阀门G16的管路与树脂再生出水罐5的另一个进液口连接，该树脂再生出水罐5的一个出液口通过带有阀门E14的管路与硫酸钙沉淀收集池8连接，树脂再生出水罐5的另一个出液口通过带有阀门I18的管路与树脂再生进水罐4的一个进液口连接，草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐7通过带有阀门H17的管路与树脂再生进水罐4的另一个进液口连接，该树脂再生进水罐4的另一个出液口通过带有阀门F15的管路与草酸钙沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置，其特征在于：包括离子交换再生模块及离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块，其中离子交换再生模块包括离子交换进水池(1)、离子交换出水池(2)、离子交换树脂床(3)、树脂再生进水罐(4)及树脂再生出水罐(5)，该离子交换树脂床(3)的进液口通过带有阀门的管路分别与离子交换进水池(1)及树脂再生进水罐(4)的一个出液口连接，所述离子交换树脂床(3)的出液口通过带有阀门的管路分别与离子交换出水池(2)及树脂再生出水罐(5)的一个进液口连接；所述离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块包括树脂再生进水罐(4)、树脂再生出水罐(5)、硝酸钙溶液罐(6)、草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐(7)、硫酸钙沉淀收集池(8)及草酸钙沉淀收集池(9)，该硝酸钙溶液罐(6)通过带有阀门的管路与所述树脂再生出水罐(5)的另一个进液口连接，该树脂再生出水罐(5)的一个出液口通过带有阀门的管路与所述硫酸钙沉淀收集池(8)连接，树脂再生出水罐(5)的另一个出液口通过带有阀门的管路与所述树脂再生进水罐(4)的一个进液口连接，所述草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐(7)通过带有阀门的管路与树脂再生进水罐(4)的另一个进液口连接，该树脂再生进水罐(4)的另一个出液口通过带有阀门的管路与所述草酸钙沉淀收集池(9)连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种防治设施农业土壤次生盐碱化的水肥盐分离子输入一体化调控装置，其特征在于：包括离子交换再生模块及离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块，其中离子交换再生模块包括离子交换进水池(1)、离子交换出水池(2)、离子交换树脂床(3)、树脂再生进水罐(4)及树脂再生出水罐(5)，该离子交换树脂床(3)的进液口通过带有阀门的管路分别与离子交换进水池(1)及树脂再生进水罐(4)的一个出液口连接，所述离子交换树脂床(3)的出液口通过带有阀门的管路分别与离子交换出水池(2)及树脂再生出水罐(5)的一个进液口连接；所述离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块包括树脂再生进水罐(4)、树脂再生出水罐(5)、硝酸钙溶液罐(6)、草酸铵和磷酸二氢钾混合溶液罐(7)、硫酸钙沉淀收集池(8)及草酸钙沉淀收集池(9)，该硝酸钙溶液罐(6)通过带有阀门的管路与所述树脂再生出水罐(5)的另一个进液口连接，该树脂再生出水罐(5)的一个出液口通过带有阀门的管路与所述硫酸钙沉淀收集池(8)连接，树脂再生出水罐(5)的另一个出液口通过带有阀门的管路与所述树脂再生...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄斌，陈欣，马建，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳应用生态研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁;21