RU2220104C1 - System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation - Google Patents

System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation Download PDF

Info

Publication number
RU2220104C1
RU2220104C1 RU2002116923/12A RU2002116923A RU2220104C1 RU 2220104 C1 RU2220104 C1 RU 2220104C1 RU 2002116923/12 A RU2002116923/12 A RU 2002116923/12A RU 2002116923 A RU2002116923 A RU 2002116923A RU 2220104 C1 RU2220104 C1 RU 2220104C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
stage
filter
water purification
tank
Prior art date
Application number
RU2002116923/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002116923A (en
Inventor
В.В. Карпунин
А.М. Салдаев
В.Г. Абезин
А.Н. Лагутин
Original Assignee
Государственное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий" filed Critical Государственное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий"
Priority to RU2002116923/12A priority Critical patent/RU2220104C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2220104C1 publication Critical patent/RU2220104C1/en
Publication of RU2002116923A publication Critical patent/RU2002116923A/en

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/22Improving land use; Improving water use or availability; Controlling erosion

Abstract

FIELD: agriculture: drip irrigation and addition of fertilizer to the soil. SUBSTANCE: the invention presents a system of water purification and nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation. The system may be used in agriculture and agricultural engineering industry, in particular in the systems of drip irrigation and address water and nutrient solutions delivery in a zone of the plants roots location on the irrigated field. The system includes hydraulically linked a water source, a pumping plant, a container for preparation of a nutrient solution, a filter, manometers, a locking fixture, a main pipe, a net of distributive and irrigation pipelines and d trickles. The filter for water has three stages. The prime stage is used for removal of the mineral rubbish, vegetable impurities and suspended substances and is made in the form of a high-pressure hydrocyclone. It has in its cavity a self-cleaning mesh screen, a settling chamber for collection of the pollution products and a valve for their discharge. The second stage of the fine purification is made in the form of a horizontally placed sealed container filled with a filtration material and with mounted inside the container above a filtration material the upper pipe for water delivery from the high- pressure hydrocyclone. The third stage for the fine water purification provides for removal of the suspended substances from the purified water using the fabric gauze filter enveloping surfaces of the sli-type drain pipes. EFFECT: the invention allows to simplify Design, to increase a degree of unification, quality of water purification and productivity. 2 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству и сельскохозяйственному машиностроению, в частности к системам капельного орошения для направленной подачи воды и питательных растворив в зону расположения корней каждого орошаемого растения на весь период вегетации. The invention relates to agriculture and agricultural machinery, in particular to drip irrigation systems for the directed supply of water and nutrient solutions to the root zone of each irrigated plant for the entire growing season.

Известна система капельного орошения для защищенного грунта, включающая источник воды, насос, подкормщик растений минеральными удобрениями, фильтр с манометрами, магистральный, распределительный и поливные трубопроводы, соединительные детали, задвижки, клапаны дистанционного управления, капельницы и направляющие трубки (cм. рекламный проспект ВДНХ СССР: Система капельного орошения для защищенного грунта (конструкция ВНИИ водполимер). Елгава (б. Латвийская ССР). -1987. -С. 4/Составители: Р.Т. Балоде, Я.А. Карклис, А.Б. Солодовник, З.П. Зепс). A known drip irrigation system for sheltered soil, including a water source, a pump, plant feed with mineral fertilizers, a filter with manometers, main, distribution and irrigation pipelines, connecting parts, valves, remote control valves, droppers and guide tubes (see the advertising brochure of VDNKh USSR : Drip irrigation system for sheltered soil (VNII waterpolymer design). Jelgava (former Latvian SSR). -1987. -S. 4 / Compiled by RT Balode, Ya.A. Karklis, A.B. Solodovnik, Z .P. Zeps).

К недостаткам данной системы относится то, что в фильтр подаются растворенные удобрения до очистки самой воды, усугубляя этим процессы кольматации фильтрационного материала. The disadvantages of this system include the fact that dissolved fertilizers are fed into the filter before cleaning the water itself, thereby exacerbating the processes of clogging of the filtration material.

Известна также система капельного орошения, включающая водоисточник, бассейн-отстойник, насосную станцию и оросительную сеть с капельницами, в которой, с целью повышения надежности работы и снижения эксплуатационных затрат, система снабжена линейно-протяженными трубчатыми фильтрами, уложенными в грунте вдоль берега водоисточника и заглубленными под уровень грунтовых вод, при этом трубчатые фильтры сообщены с бассейном-отстойником, который выполнен закрытым (SU, авторское свидетельство 1551285, А1, М.кл.5 А 01 G 25/02. Система капельного орошения/Н.А. Куделя, А.В. Шевченко и М.И. Ромащенко (СССР). -Заявка 4443850/30-15. Заявлено 06.05.1988. Опубл. 23.03.1990. Бюл. 11//0ткрытия. Изобретения.-1990.- 11).A drip irrigation system is also known, including a water source, a settling basin, a pumping station and an irrigation network with droppers, in which, in order to increase reliability and reduce operating costs, the system is equipped with linearly extended tubular filters laid in the ground along the shore of the water source and recessed under the groundwater level, while the tubular filters are in communication with the pool-sump, which is made closed (SU, copyright certificate 1551285, A1, Mcl 5 A 01 G 25/02. Drip irrigation system / N.A. Kudel, A.V. Shevchenko and M.I. Romashchenko (USSR).-Application 4443850 / 30-15. Declared 05.06.1988. Publish. 23.03.1990. Bul. 11 // 0 openings. Inventions. -1990.- 11).

К недостаткам данной системы капельного орошения относятся большие материальные и трудовые затраты, связанные со строительством бассейна-отстойника и укладкой трубчатых фильтров под уровень грунтовых вод. Кольматацию фильтров не удается удалить противотоком воды. The disadvantages of this drip irrigation system are the large material and labor costs associated with the construction of a settling basin and laying tubular filters under the groundwater level. Filtration of filters cannot be removed with countercurrent water.

Известен отстойник для очистки сточных вод, содержащий корпус с патрубками для ввода исходной жидкости и вывода разделенных фаз, ряды наклонных полок с гофрами и желоба для отвода фракции, в котором, с целью повышения качества очистки, желоба расположены рядами по всей высоте аппарата вдоль его продольной оси между рядами наклонных полок и имеют уклон к патрубкам вывода фаз, причем желоба одного ряда установлены днищем вниз, а соседнего с ним ряда установлены днищем вверх, при этом направление гофр совпадает с направлением их наклона (SU, авторское свидетельство 895929, М.кл.3 С 02 F 1/40. Отстойник для очистки сточных вод/В.Н. Красновекин, Ф.И. Мутин, М.Б. Глейзер и др. (СССР). -Заявка 2449243/23-26. Заявлено 03.02.1977. Опубл. 07.08.1982. Бюл. 1//Открытия. Изобретения.-1982.- 1).Known sump for wastewater treatment, comprising a housing with nozzles for inputting the source fluid and outputting the separated phases, rows of inclined shelves with corrugations and troughs for draining the fraction, in which, in order to improve the quality of treatment, the troughs are arranged in rows along the entire height of the apparatus along its longitudinal the axes between the rows of inclined shelves and have a slope to the phase outlet pipes, and the grooves of one row are installed with the bottom down, and the adjacent row are installed with the bottom up, while the direction of the corrugations coincides with the direction of their inclination (SU, Torsky certificate 895929, Mcl. 3 C 02 F 1/40. Sump for wastewater treatment / V. N. Krasovekin, F. I. Mutin, M. B. Glazer et al. (USSR). Application 2449243 / 23-26. Stated 02/03/1977. Publish. 07.08.1982. Bull. 1 // Discovery. Inventions.-1982.- 1).

К недостаткам описанного отстойника применительно к решаемой проблеме относится низкая эффективность удаления наносов с полок гофрами. The disadvantages of the described sump in relation to the problem being solved include the low efficiency of removing sediment from the shelves of the corrugations.

Известен также фильтр для очистки воды, содержащий цилиндрический сетчатый корпус, установленный в нем коаксиально цилиндр, слой крупнозернистой плавающей загрузки, расположенный в кольцевом пространстве между корпусом и цилиндром, и слой мелкозернистой загрузки, в котором, с целью повышения качества очистки воды от нефти, слой мелкозернистой загрузки расположен внутри цилиндра, последний выполнен из волокнистого нетканого фильтрующего материала, при этом отношение толщины крупнозернистого слоя к внутреннему радиусу цилиндра составляет 2:1 (SU, авторское свидетельство 1594149, А1, М. кл.5 С 02 F 1/40, В 01 D 24/00. Фильтр для очистки воды/М.В. Петренко и О.В. Вопилова (СССР).-Заявка 4359753/23-26. Заявлено 07.01.1988. Опубл. 23.09.1990. Бюл. 35//Открытия. Изобретения.-1990.- 35).Also known is a filter for water purification, comprising a cylindrical mesh housing, a coaxial cylinder installed therein, a coarse-grained floating loading layer located in the annular space between the housing and the cylinder, and a fine-grained loading layer, in which, in order to improve the quality of oil treatment, the layer fine-grained loading is located inside the cylinder, the latter is made of fibrous non-woven filter material, the ratio of the thickness of the coarse-grained layer to the inner radius of the cylinder 2: 1 (SU, copyright certificate 1594149, A1, M. cl. 5 C 02 F 1/40, 01 D 24/00. Filter for water purification / M.V. Petrenko and O.V. Vopilova (USSR ) .- Application 4359753 / 23-26. It is claimed 07.01.1988. Publish. 09/23/1990. Bull. 35 // Discovery. Inventions.-1990.- 35).

К недостаткам данного фильтра относятся ограниченные функциональные возможности, низкая техническая и эксплуатационная надежность крупнозернистой плавающей загрузки и мелкодисперсной загрузки внутри нетканого фильтрующего материала. При заполнении пор материала загрузок последние должны быть утилизированы методом сжигания или захоронения. The disadvantages of this filter include limited functionality, low technical and operational reliability of the coarse-grained floating load and fine-grained loading inside the non-woven filter material. When filling the pores of the feed material, the latter should be disposed of by burning or burial.

Известен напорный гидроциклон, содержащий корпус, сливную камеру, воздушную трубку, подающий трубопровод, шламовую камеру, трубопровод для удаления шлама и трубопровод осветленной воды (см. книгу Скирдов И.В., Пономарев В.Г. Очистка сточных вод в гидроциклонах/М.:Стройиздат,-1975.-176с.-С.34, рис. 1.19). Known pressure hydrocyclone containing a housing, a drain chamber, an air tube, a feed pipe, a slurry chamber, a pipe for removing sludge and a pipeline of clarified water (see book Skirdov I.V., Ponomarev V.G. Wastewater treatment in hydrocyclones / M. : Stroyizdat, -1975.-176s.-S.34, Fig. 1.19).

К недостаткам напорного гидроциклона относятся низкое качество очистки воды и возможность захвата шлама из шламовой камеры и нижней части корпуса гидроциклона. The disadvantages of a pressure hydrocyclone include the low quality of water treatment and the possibility of trapping sludge from the slurry chamber and the lower part of the hydrocyclone body.

Известна также система подготовки воды для капельного орошения, в которой цилиндрические корпуса фильтров, заполненные фильтрационным материалом, установлены вертикально и посредством водоподводящей и водоотводящей сети гидравлически соединены в блоки очистки воды (см. рекламный проспект EURODRJP JRPIGATION SYSTEMS рис.01). There is also a known system for preparing water for drip irrigation, in which cylindrical filter housings filled with filtration material are mounted vertically and are hydraulically connected to the water purification units by means of a water supply and drainage network (see the EURODRJP JRPIGATION SYSTEMS advertising brochure Fig. 01).

Увеличение производительности достигнуто количеством фильтров (до 11 штук), гидравлически параллельно соединенных в систему капельного орошения. The increase in productivity was achieved by the number of filters (up to 11 pieces) hydraulically connected in parallel to the drip irrigation system.

Наиболее близким аналогом к заявленному объекту по функциональному назначению и количеству общих существенных отличительных признаков относится система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву, содержащая емкость для подготовки питательного раствора, фильтр, питательный наполнитель, входной патрубок воды, согласно формулы полезной модели последняя содержит разбрызгиватель, дополнительно система содержит накопительный резервуар, по периметру герметично соединенный с емкостью для питательного раствора, имеющий переходной патрубок, соединяющий емкость с резервуаром, откуда вода самотеком поступает в резервуар, а в нижней части резервуара размещен аэратор, соединенный с входным патрубком воздуха (кислорода), при этом выходной патрубок подготовленной воды размещен ниже уровня воды в резервуаре, который не превышает уровня установки переходного патрубка из емкости для подготовки питательного раствора (RU, свидетельство на полезную модель 22399 U1, МПК7 А 01 G 27/00. Система подготовки воды и подачи питательной смеси в почву /И.А. Галкин (RU).-Заявка 2001129552/20. Заявлено 31.10.2001.Опубл. 10.04.2002//Изобретения. Полезные модели.-2002.- 10.-С.244).The closest analogue to the claimed object according to its functional purpose and the number of common essential distinguishing features includes a system for preparing water and feeding the nutrient mixture into the soil, containing a container for preparing a nutrient solution, a filter, a nutrient filler, an inlet water pipe, the latter contains a sprinkler according to the utility model, the system further comprises a storage tank, perimeter hermetically connected to the container for the nutrient solution, having a transition a pipe connecting the tank to the tank, from where water flows by gravity into the tank, and an aerator is connected to the inlet pipe of air (oxygen) at the bottom of the tank, while the outlet pipe of the prepared water is placed below the water level in the tank, which does not exceed the transitional installation level a nozzle from a container for preparing a nutrient solution (RU, certificate for utility model 22399 U1, IPC 7 A 01 G 27/00. System for preparing water and feeding the nutrient mixture to the soil / I.A. Galkin (RU) .- Application 2001129552/20. Announced on 10/31/2001. 04/10/2002 // Inventions. Useful models.-2002.- 10.-P.244).

К недостаткам данной системы, принятой нами в качестве наиближайшего аналога, относятся малая производительность из-за вертикального размещения фильтра и отсутствия возможности удаления кольматажа из полости системы без ее полной разборки, низкое качество очистки воды, неоправданное усложнение конструкции и отсутствие полной технологичности для серийного производства (тиражирования). The disadvantages of this system, which we adopted as the closest analogue, include low productivity due to the vertical placement of the filter and the inability to remove colmatage from the system cavity without completely disassembling it, poor quality of water treatment, unjustified design complexity and lack of full processability for serial production ( replication).

Сущность изобретения заключается в следующем. The invention consists in the following.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, - расширение функциональных возможностей системы подготовки воды и подачи питательной смеси в почву при капельном орошении. The problem to which the invention is directed is to expand the functionality of the water treatment system and supply the nutrient mixture to the soil under drip irrigation.

Технический результат - упрощение конструкции, повышение степени унификации, качества очистки воды и производительности. EFFECT: simplified design, increased degree of unification, quality of water treatment and productivity.

Указанный технический результат достигается тем, что в известной системе очистки воды и подачи питательной смеси в почву для капельного орошения, включающей гидравлически соединенные водоисточник, насосную станцию, емкость для подготовки питательного раствора, фильтр, манометры, запорную арматуру, магистральный трубопровод, сеть распределительных и поливных трубопроводов и капельницы, согласно изобретению фильтр очистки воды выполнен трехступенчатым: первая ступень предусмотрена для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей и выполнена в виде высоконапорного гидроциклона, снабженного концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым экраном, осадочной камерой для сбора продуктов загрязнения и вентилем для их выпуска; вторая ступень тонкой очистки представлена в виде заполненной фильтрационным материалом горизонтально установленной герметичной емкости со смонтированными в ней над фильтрационным материалом верхней щелевой трубой для подвода воды из высоконапорного гидроциклона; третья ступень тонкой очистки воды предусмотрена для изъятия взвесей из очищаемой воды тканым сетчатым фильтром, охватывающим поверхности щелевых дренажных труб, смонтированных в донной части емкости, а емкость для подготовки питательного раствора гидравлически параллельно соединена в сеть между высоконапорным гидроциклоном щелевой трубой для подачи воды в емкость с фильтрационным материалом посредством четырехходового крана и вентиля, при этом упомянутые насосная станция, высоконапорный гидроциклон, дренажные щелевые трубы третьей ступени очистки и магистральный трубопровод для подачи очищенной воды в капельницы гидравлически связаны посредством последовательно соединенных трехходовых кранов; фильтрационный материал второй ступени очистки представлен в виде доломитового щебня с размерами зерна 5-20 мм слоем 200-400 мм, уложенного над слоем кварцевого песка с размерами зерен 1-5 мм толщиной 300-600 мм. The specified technical result is achieved by the fact that in the known system of water purification and feeding the nutrient mixture into the soil for drip irrigation, including hydraulically connected water source, pump station, tank for preparing the nutrient solution, filter, manometers, shutoff valves, main pipeline, distribution and irrigation network pipelines and droppers, according to the invention, the water purification filter is made in three stages: the first stage is designed to remove mineral debris, plant impurities th and slurries, and is designed as a high-pressure hydro-cyclone provided with concentrically mounted in its cavity self-cleaning screen mesh, sediment collection chamber contamination and valve products for their release; the second stage of fine cleaning is presented in the form of a horizontally installed airtight container filled with filtration material with an upper slotted pipe mounted in it above the filtration material to supply water from a high-pressure hydrocyclone; the third stage of fine water purification is provided for removing suspensions from the purified water by a woven strainer covering the surfaces of slotted drainage pipes mounted in the bottom of the tank, and the tank for preparing the nutrient solution is hydraulically parallel connected to the network between a high-pressure hydrocyclone with a slotted pipe for supplying water to the tank with filtration material through a four-way valve and valve, while the mentioned pumping station, high-pressure hydrocyclone, drainage slotted pipes third cleaning stages and a main pipeline for supplying purified water to droppers are hydraulically connected by means of series-connected three-way valves; filtering material of the second cleaning stage is presented in the form of dolomite gravel with a grain size of 5-20 mm, a layer of 200-400 mm, laid over a layer of quartz sand with grain sizes of 1-5 mm, 300-600 mm thick.

Изобретение поясняется чертежами. The invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 представлена гидравлическая схема фрагмента системы очистки воды и подачи питательной смеси в почву для капельного орошения в режиме работы "очистка воды". In FIG. 1 is a hydraulic diagram of a fragment of a water purification system and feeding a nutrient mixture into the soil for drip irrigation in the "water purification" mode of operation.

На фиг. 2 - то же, в режиме работы "удаление продуктов загрязнения и кольматажа". In FIG. 2 - the same, in the operation mode "removal of pollution products and clogging".

На фиг. 3 - то же, в режиме работы "подача питательной смеси очищенной водой". In FIG. 3 - the same, in the operating mode "supply of the nutrient mixture with purified water".

На фиг.4 - то же, в режиме работы "транзитная подача неочищенной воды по магистральному трубопроводу". Figure 4 is the same, in the mode of operation "transit supply of untreated water through the main pipeline".

Сведения, подтверждающие возможность реализации заявленного технического решения, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of implementing the claimed technical solution is as follows.

Система очистки воды и подачи питательной смеси в почву для капельного орошения включает гидравлически соединенные водоисточник, насосную станцию, емкость 1 для подготовки питательного раствора, фильтр 2, манометры 3, 4 и 5, запорную арматуру, магистральный трубопровод 6, сеть распределительных и поливных трубопроводов и капельницы. Фильтр 2 в системе смонтирован между напорным трубопроводом 7 насосной станции и магистральным трубопроводам 6. The water purification system and feeding the nutrient mixture into the soil for drip irrigation includes a hydraulically connected water source, a pumping station, a tank 1 for preparing a nutrient solution, a filter 2, pressure gauges 3, 4 and 5, shutoff valves, main pipeline 6, a network of distribution and irrigation pipelines and droppers. The filter 2 in the system is mounted between the pressure pipe 7 of the pumping station and the main pipelines 6.

Фильтр 2 очистки воды выполнен трехступенчатым. Первая ступень очистки предусмотрена для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей и выполнена в виде высоконапорного гидроциклона 8. Гидроциклон 8 снабжен концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым экраном 9, осадочной камерой 10 для сбора продуктов загрязнения и вентилем 11 для их выпуска. The filter 2 for water purification is made in three stages. The first cleaning stage is designed to remove mineral debris, vegetable impurities and suspensions and is made in the form of a high-pressure hydrocyclone 8. The hydrocyclone 8 is equipped with a self-cleaning mesh screen 9 concentrically installed in its cavity, a sedimentation chamber 10 for collecting pollution products and a valve 11 for their release.

Вторая ступень очистки воды представлена в виде заполненной фильтрационным материалом 12 горизонтально установленной герметичной емкости 13 со смонтированными в ней над фильтрационным материалом верхней щелевой трубой 14 для подвода воды из высоконапорного гидроциклона 8. Фильтрационный материал 12 второй ступени очистки представлен в виде доломитового щебня с размерами зерна 5-20 мм слоем 200-400 мм. Щебень уложен над слоем в донной части емкости 13 кварцевого песка с размерами зерен 1-5 мм толщиной 300-600 мм. The second stage of water purification is presented in the form of a horizontally installed airtight container 13 filled with filtration material 12 with an upper slotted tube 14 mounted above it for filtering water from a high-pressure hydrocyclone 8. The filtration material 12 of the second purification stage is presented in the form of dolomite gravel with grain sizes of 5 -20 mm layer of 200-400 mm. Crushed stone is laid over the layer in the bottom of the tank 13 of quartz sand with grain sizes of 1-5 mm and a thickness of 300-600 mm.

Третья ступень тонкой очистки воды предусмотрена для изъятия взвесей из очищаемой воды тканым сетчатым фильтрам 15. Сетчатые фильтры 15 схватывают поверхности щелевых дренажных труб 16, смонтированных в донной части емкости 13. Дренажные трубы 16 взаимно соединены коллектором. The third stage of fine water purification is provided for removing suspensions from the purified water by woven mesh filters 15. The mesh filters 15 capture the surfaces of the slotted drainage pipes 16 mounted in the bottom of the tank 13. The drainage pipes 16 are mutually connected by a collector.

Емкость 1 для подготовки питательного раствора гидравлически параллельно соединена в сеть между высоконапорным гидроциклоном 8 и щелевой трубой 14 для подачи воды в емкость 13 с фильтрационным материалом 12 посредством четырехходового крана 17 и вентиля 18. Корпус четырехходового крана 17 рукавами 19 и 20 соединен с верхней и нижней частями емкости 1 для создания маточного раствора питательной смеси. The tank 1 for the preparation of the nutrient solution is hydraulically parallel connected to the network between the high-pressure hydrocyclone 8 and the slit pipe 14 for supplying water to the tank 13 with the filter material 12 by means of a four-way valve 17 and valve 18. The body of the four-way valve 17 is connected by upper and lower hoses 19 and 20 parts of the tank 1 to create a mother liquor of the nutrient mixture.

Упомянутые насосная станция, высоконапорный гидроциклон 8, дренажные щелевые трубы 16 третьей ступени очистки воды и магистральный трубопровод для подачи очищенной воды в капельницы гидравлически связаны посредством последовательно соединенных трехходовых кранов 21 и 22. В корпусах трехходовых кранов 21, 22 и четырехходового крана 17 размещены коронки 23, 24 и 25. На выступающих частях коронок 23, 24 и 25 выполнены "Т"- или "X"-образные указатели их положений в кранах 17, 21 и 22. Mentioned pumping station, high-pressure hydrocyclone 8, drainage slit pipes 16 of the third water purification stage, and a main pipeline for supplying purified water to droppers are hydraulically connected by means of series-connected three-way valves 21 and 22. In the cases of three-way valves 21, 22 and four-way valve 17 are placed crowns 23 , 24 and 25. On the protruding parts of the crowns 23, 24 and 25 are made "T" - or "X" -shaped indicators of their positions in the taps 17, 21 and 22.

Манометр 3 смонтирован в ниппеле напорного трубопровода 7. The pressure gauge 3 is mounted in the nipple of the pressure pipe 7.

Манометр 4 размещен в ниппеле отвода 26, соединяющего вентиль 18 с верхней щелевой трубой 14 емкости 13. The pressure gauge 4 is placed in the nipple of the outlet 26 connecting the valve 18 with the upper slotted tube 14 of the tank 13.

Манометр 5 установлен на начальном участке магистрального трубопровода 6. A pressure gauge 5 is installed on the initial section of the main pipeline 6.

Корпуса трехходовых кранов 21 и 22 сгонами 27 и 28 соединены взаимно с коллектором щелевых дренажных труб 16. Cases of three-way valves 21 and 22 by means of 27 and 28 couplings are mutually connected to the collector of slotted drainage pipes 16.

Система очистки воды и подачи питательной смеси в почву для капельного орошения работает следующим образом. The system of water purification and feeding the nutrient mixture into the soil for drip irrigation works as follows.

Рабату описанной системы рассмотрим на следующих режимах: очистка воды; удаление продуктов загрязнения и кольматажа; подача питательной смеси очищенной водой; транзитная подача неочищенной воды по магистральному трубопроводу. We will consider the Rabatu of the described system in the following modes: water purification; removal of pollution and colmatage products; feeding the nutrient mixture with purified water; transit supply of untreated water through the main pipeline.

Вода из открытого водоема насосной станцией по напорному трубопроводу 7 поступает в полость трехходового крана 21. При положении коронки 23, указанном на фиг.1, неочищенная вода под давлением, контролируемым манометром 3, поступает в полость высоконапорного гидроциклона 8. При тангенциальной подаче воды в полость гидроциклона на каждую ее молекулу и грубодиспергированные примеси действуют в основном три силы: центробежные, отбрасывающие тяжелые частицы к периферии потока; силы сопротивления движущегося потока; гравитационные силы. Силами инерции можно пренебречь. При относительно высоких скоростях вращения жидкости в гидроциклонах центробежные силы значительно превосходят силы тяжести, соответственно возрастает и скорость движения частиц в центробежном поле. За счет указанных силовых полей грубодиспергированные смеси по внутренней стенке гидроциклона перемещаются в направлении осадочной камеры 10. Сетчатый экран 9, установленный в полости гидроциклона 8, исключает попадание взвесей в зону выхода очищенной воды из первой ступени системы очистки воды фильтра 2. При полностью открытом вентиле 18 и положении коронки 25 в корпусе четырехходового крана 17, представленном на фиг. 1, вода под напором через отвод 26 направляется в полость щелевой трубы 14 емкости 13. Water from an open reservoir by a pumping station 7 enters the cavity of the three-way valve 21. When the crown 23 is shown in Fig. 1, untreated water under pressure controlled by a pressure gauge 3 enters the cavity of a high-pressure hydrocyclone 8. During tangential water supply to the cavity hydrocyclone on each of its molecules and coarse-dispersed impurities mainly three forces act: centrifugal, dropping heavy particles to the periphery of the stream; resistance forces of a moving stream; gravitational forces. The forces of inertia can be neglected. At relatively high fluid rotation speeds in hydrocyclones, centrifugal forces significantly exceed gravity, and the particle velocity in a centrifugal field also increases. Due to the indicated force fields, coarsely dispersed mixtures along the inner wall of the hydrocyclone move in the direction of the sedimentation chamber 10. A mesh screen 9 installed in the cavity of the hydrocyclone 8 eliminates the ingress of suspended matter into the outlet zone of the purified water from the first stage of the filter water treatment system 2. With the valve 18 fully open and the position of the crown 25 in the housing of the four-way valve 17 shown in FIG. 1, water under pressure through the outlet 26 is directed into the cavity of the slotted tube 14 of the tank 13.

Через щели трубы 14 вода из высоконапорного гидроциклона 8 поступает в полость герметичной емкости 13. При установившемся истечении вода под давлением пронизывает слои фильтрационного материала 12. Through the slots of the pipe 14, water from the high-pressure hydrocyclone 8 enters the cavity of the sealed container 13. With steady flow, water under pressure penetrates the layers of filtering material 12.

В пустотах между зернами доломитого щебня задерживаются примеси размерами 80-150 мкм. После этого вода пронизывает слой кварцевого песка с размерами зерен 1-5 мм. В слое песка задерживаются взвеси с размерами частичек 40-80 мкм. Окончательную очистку воды в емкости 13 осуществляют сетчатые фильтры 15 на поверхностях дренажных труб 16. С коллектора дренажных труб 16 через сгон 27 очищенная вода поступает в корпус трехходового крана 22. При положении коронки 24, указанном на фиг.1, очищенная вода из магистрального трубопровода 6 направляется в сеть распределительных и поливных трубопроводов с капельницами. Капельницы с заданными расходами направляют очищенную воду в корнеобитаемый слой почвы. О нормальной работе фильтра 2 судят по величинам перепадов давлений воды, фиксируемых манометрами 3, 4 и 5. In the voids between the grains of dolomite gravel, impurities of 80-150 microns in size are retained. After that, water penetrates a layer of quartz sand with grain sizes of 1-5 mm. Suspensions with particle sizes of 40-80 microns are delayed in the sand layer. The final purification of the water in the tank 13 is carried out by strainers 15 on the surfaces of the drainage pipes 16. From the collector of the drainage pipes 16 through the drain 27, the purified water enters the body of the three-way valve 22. When the crown 24 is shown in Fig. 1, the purified water from the main pipe 6 sent to a network of distribution and irrigation pipelines with droppers. Droppers with given costs direct purified water to the root layer of the soil. The normal operation of filter 2 is judged by the values of the differences in water pressures recorded by pressure gauges 3, 4 and 5.

При длительной работе фильтра 2 в материале 12 накапливаются взвеси в пустотах кварцевого песка и доломитого щебня, т.е. происходит кольматация фильтрационного материала и накопление продуктов загрязнения в осадочной камере 10. During the long-term operation of filter 2, suspensions accumulate in the voids 12 of quartz sand and dolomite crushed stone, i.e. the filtration material is clogged and the pollution products accumulate in the sedimentation chamber 10.

Оператор, обслуживающий систему, коронки 23 и 24 трехходовых кранов 21 и 22 переводит в положения, представленные на фиг.2. Положения вентиля 18 и коронки 25 четырехходового крана 17 остаются такими же, что и изображенные на схеме фиг.1. The operator servicing the system, the crowns 23 and 24 of the three-way valves 21 and 22 translates into the positions shown in figure 2. The positions of the valve 18 and crown 25 of the four-way valve 17 remain the same as those shown in the diagram of FIG. 1.

При работающей насосной станции оператор плавно открывает вентиль 11 осадочной камеры. Пульпа из осадочной камеры 10 с продуктами загрязнения по дополнительному трубопроводу направляется на участок для полива напуском (полив виноградника, сада и др. декоративных насаждений). Одновременно с этим вода из напорного трубопровода поступает сначала в корпус трехходового крана 21, далее по сгону 28 в полость корпуса трехходового крана 22 и по сгону 27 в коллектор дренажных труб 16. Под давлением воды из каждого тканого сетчатого фильтра 15 на поверхности труб 16 вымываются в обратном направлении наносы и взвеси. Проникая через поры слоя песка и слоя щебня, потоками воды увлекаются взвеси более крупных размеров и через щели трубы 14 сбрасываются в отвод 26, а от него - в полость гидроциклона 8. Этим потоком с поверхности сетчатого экрана 9 удаляются продукты загрязнения и через осадочную камеру 10 и вентиль 11 выводятся за пределы фильтра 2. По разнице в показаниях манометров 4 и 3 оператор судит о степени удаления кольматажа из емкости 13 фильтра 2. When the pumping station is operating, the operator smoothly opens the valve 11 of the sedimentary chamber. The pulp from the sedimentation chamber 10 with pollution products is sent through an additional pipeline to the site for irrigation inlet (watering the vineyard, orchard, and other decorative plantings). At the same time, water from the pressure pipe enters first into the body of the three-way valve 21, then through the drive 28 into the cavity of the body of the three-way valve 22 and through the drive 27 into the collector of the drain pipes 16. Under pressure of water from each woven strainer 15 on the surface of the pipes 16 are washed backward sediment and suspension. Penetrating through the pores of the sand layer and the crushed stone layer, larger particles are entrained by water flows and through the slits of the pipe 14 are discharged into the outlet 26, and from it into the cavity of the hydrocyclone 8. This stream removes pollution products from the surface of the mesh screen 9 and through the sedimentation chamber 10 and valve 11 are removed outside the filter 2. Based on the difference in the readings of pressure gauges 4 and 3, the operator judges the degree of removal of the clogging from the container 13 of the filter 2.

Для подкормки растений в емкость 1 засыпают быстрорастворимые микроэлементы и/или минеральные удобрения. Крышкой плотно закрывают полость емкости 1. Далее оператор коронку 25 четырехходового крана 17 переводит в положение, представленное на фиг.3. При уменьшении живого сечения в корпусе вентиля 18 оператор по рукаву 19 часть воды подает в донную часть емкости 1. При тангенциальной подаче воды в емкости 1 создается вихревой поток. Микроэлементы и удобрения растворяются в потоке воды. Таким образом в емкости 1 создается маточный раствор. Последний по рукаву 20 вводится в корпус 17 четырехходового крана 17, а из него - в отвод 26. Шлам и другие взвеси улавливаются фильтрационным материалом 12 в емкости 1. For plant nutrition, instant microelements and / or mineral fertilizers are poured into the container 1. The lid of the container 1 is tightly closed with a lid. Next, the operator transfers the crown 25 of the four-way valve 17 to the position shown in Fig. 3. When reducing the live section in the valve body 18, the operator along the sleeve 19 supplies part of the water to the bottom of the tank 1. When the tangential water supply to the tank 1 creates a vortex flow. Trace elements and fertilizers dissolve in the stream of water. Thus in the tank 1 creates a mother liquor. The latter along the sleeve 20 is introduced into the housing 17 of the four-way valve 17, and from it into the outlet 26. The sludge and other suspensions are captured by the filter material 12 in the tank 1.

Поток воды из напорного трубопровода 7 при положении коронки 23 трехходового крана 21, изображенного на фиг.3, поступает сначала в высоконапорный гидроциклон 8, а далее в емкость 13 фильтра 2. Очищенная вода фильтрационным материалом 12 и сетчатыми ткаными фильтрами 15 направляется по сгону 27 в корпус трехходового крана 22, а его коронкой - в магистральный трубопровод. Капельницами поливных трубопроводов вместе с очищенной водой к корням растений подводятся необходимые элементы питания. The flow of water from the pressure pipe 7 at the position of the crown 23 of the three-way valve 21 shown in figure 3, first enters the high-pressure hydrocyclone 8, and then into the container 13 of the filter 2. The purified water is filtered by a filter material 12 and a mesh woven filter 15 through 27 to the body of the three-way valve 22, and its crown - in the main pipeline. The droppers of irrigation pipelines along with purified water bring the necessary nutrients to the roots of plants.

В ранневесенний или в осенний периоды проводят влагозарядковые поливы. Для этих целей из водоисточника насосной станцией воду по напорному трубопроводу 7 через трехходовой кран 21, сгон 28 и трехходовой кран 22 подают транзитом под давлением в магистральный трубопровод 6. Положения коронок 23 и 24 в трехходовых кранах 21 и 22 представлены на фиг.4. При указанных положениях коронок 23 и 24 высоконапорный гидроциклон 8 и емкость 13 фильтра 2 закрыты. In the early spring or autumn periods, water-charging irrigation is carried out. For these purposes, water is supplied from the water source by the pump station through the pressure pipe 7 through a three-way valve 21, a drain 28 and a three-way valve 22 in transit under pressure to the main pipe 6. The positions of the crowns 23 and 24 in the three-way valves 21 and 22 are shown in Fig. 4. At the indicated positions of the crowns 23 and 24, the high-pressure hydrocyclone 8 and the container 13 of the filter 2 are closed.

Трехходовые краны 23 и 24 и четырехходовый кран 17 совместно с вентилями 11 и 18 упрощают процесс управления фильтром для тонкой очистки при капельном орошении. Three-way valves 23 and 24 and a four-way valve 17 together with valves 11 and 18 simplify the process of controlling the filter for fine cleaning during drip irrigation.

Claims (2)

1. Система очистки воды и подачи питательной смеси в почву для капельного орошения, включающая гидравлически соединенные водоисточник, насосную станцию, емкость для подготовки питательного раствора, фильтр, манометры, запорную арматуру, магистральный трубопровод, сеть распределительных и поливных трубопроводов и капельницы, отличающаяся тем, что фильтр очистки воды выполнен трехступенчатым: первая ступень предусмотрена для удаления минерального сора, растительных примесей и взвесей и выполнена в виде высоконапорного гидроциклона, снабженного концентрично установленным в его полости самоочищающимся сетчатым экраном, осадочной камерой для сбора продуктов загрязнения и вентилем для их выпуска, вторая ступень тонкой очистки представлена в виде заполненной фильтрационным материалом горизонтально установленной герметичной емкости со смонтированными в ней над фильтрационным материалом верхней щелевой трубой для подвода воды из высоконапорного гидроциклона, третья ступень тонкой очистки воды предусмотрена для изъятия взвесей из очищаемой воды тканым сетчатым фильтром, охватывающим поверхности щелевых дренажных труб, смонтированных в донной части емкости, а емкость для подготовки питательного раствора гидравлически параллельно соединена в сеть между высоконапорным гидроциклоном и щелевой трубой для подачи воды в емкость с фильтрационным материалом посредством четырехходового крана и вентиля, при этом упомянутые насосная станция, высоконапорный гидроциклон, дренажные щелевые трубы третьей ступени очистки и магистральный трубопровод для подачи очищенной воды в капельницы гидравлически связаны посредством последовательно соединенных трехходовых кранов.1. The system of water purification and feeding the nutrient mixture into the soil for drip irrigation, including hydraulically connected water source, pump station, tank for preparing the nutrient solution, filter, manometers, stop valves, main pipeline, distribution and irrigation pipelines and droppers, characterized in that the water purification filter is made in three stages: the first stage is designed to remove mineral debris, plant impurities and suspensions and is made in the form of a high-pressure hydrocyclone, sn a self-cleaning mesh screen concentrically installed in its cavity, a sedimentation chamber for collecting pollution products and a valve for their release, the second stage of fine cleaning is presented in the form of a horizontally installed sealed container filled with filtering material with an upper slotted pipe mounted in it above the filtering material to supply water from high-pressure hydrocyclone, the third stage of fine water purification is provided for removing suspensions from purified water by a woven strainer rum, covering the surface of slotted drainage pipes mounted in the bottom of the tank, and the tank for the preparation of the nutrient solution is hydraulically parallel connected to the network between the high-pressure hydrocyclone and the slotted pipe for supplying water to the tank with filtration material through a four-way valve and valve, while the mentioned pump station , high-pressure hydrocyclone, drainage slotted pipes of the third cleaning stage and the main pipeline for supplying purified water to droppers are hydraulically connected s through three-way valves connected in series. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что фильтрационный материал второй ступени очистки представлен в виде доломитового щебня с размерами зерна 5-20 мм слоем 200-400 мм, уложенного над слоем кварцевого песка с размерами зерен 1-5 мм толщиной 300-600 мм.2. The system according to claim 1, characterized in that the filter material of the second cleaning stage is presented in the form of dolomite gravel with grain sizes of 5-20 mm, a layer of 200-400 mm, laid over a layer of quartz sand with grain sizes of 1-5 mm, 300- thickness 600 mm.
RU2002116923/12A 2002-06-24 2002-06-24 System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation RU2220104C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116923/12A RU2220104C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002116923/12A RU2220104C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2220104C1 true RU2220104C1 (en) 2003-12-27
RU2002116923A RU2002116923A (en) 2004-02-20

Family

ID=32066755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002116923/12A RU2220104C1 (en) 2002-06-24 2002-06-24 System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2220104C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537014C1 (en) * 2013-06-18 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.М. КОКОВА Method of water treatment for irrigating crops
CN107371536A (en) * 2017-08-30 2017-11-24 苏州三港农副产品配送有限公司 A kind of improved water-fertilizer integral system
CN107691183A (en) * 2017-11-09 2018-02-16 米海彦 Farmland water collecting device and water-saving irrigation system
CN109518757A (en) * 2018-10-24 2019-03-26 高小龙 A kind of purification type water conservancy irrigation equipment that rainwater recycles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2537014C1 (en) * 2013-06-18 2014-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования КАБАРДИНО-БАЛКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.М. КОКОВА Method of water treatment for irrigating crops
CN107371536A (en) * 2017-08-30 2017-11-24 苏州三港农副产品配送有限公司 A kind of improved water-fertilizer integral system
CN107691183A (en) * 2017-11-09 2018-02-16 米海彦 Farmland water collecting device and water-saving irrigation system
CN109518757A (en) * 2018-10-24 2019-03-26 高小龙 A kind of purification type water conservancy irrigation equipment that rainwater recycles

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002116923A (en) 2004-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4141824A (en) Tangentially fed upflow sand filter method and apparatus
CN207589698U (en) A kind of removal filtration water pipeline applied to field irrigation
CN108203196A (en) A kind of municipal sewage treatment purifier
RU2230451C2 (en) System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil by drop irrigation process
RU2220104C1 (en) System of water purification and a nutrient mixture feeding in the soil for the drip irrigation
US5238560A (en) Washable filter
RU2304877C1 (en) System for preparing of water and feeding of nutrient mixture into soil in drop irrigation
RU2411719C1 (en) Installation to treat water mainly for drip irrigation systems
CN202671278U (en) Suspended mud filtration treatment device for high-turbidity sewage
CN108260394A (en) A kind of Novel water-saving irrigation system
RU2002116879A (en) SYSTEM OF PREPARATION OF WATER AND FEEDING OF THE NUTRIENT MIXTURE TO THE SOIL AT DROP IRRIGATION
RU2278506C2 (en) System for treatment of water and supplying of nutritive mixture to soil during drop irrigation
RU2229217C2 (en) System for water treatment and supplying of nutritive mixture into soil in the process of drop irrigation
CN211946535U (en) Municipal construction sewage treatment plant
RU2220103C1 (en) Filter of the drip irrigation system
CN104016495B (en) High-efficiency environment friendly sewage disposal system
CN208300291U (en) Liquid manure all-in-one machine
CN207519317U (en) A kind of water feed apparatus of water conservancy irrigation engineering
RU2299755C1 (en) Installation for purification of the water
RU2227974C1 (en) Plant for preparation and application of fertilizer solution with irrigation water in drop irrigation systems
CN201862323U (en) Off-screen combined multistage drip irrigation filter
CN206897008U (en) Biogas slurry irrigation rig
RU2272790C2 (en) Installation for water purification used mainly for the drip irrigation systems
RU2259951C1 (en) Device for cleaning water in drop irrigation systems
CN201098568Y (en) Flocculation device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040625