Промышленный полив – процесс, в котором водоочистка играет не последнюю роль. Источниками для сельскохозяйственного орошения служат водохранилища, реки, озёра и скважины. Однако, не везде исходная вода подходит для прямой подачи на ирригацию.
Взвешенные вещества
Одна из обязательных ступеней очистки воды перед любым производственным процессом – это механическая очистка от взвешенных веществ. Их содержание характеризует загрязненность жидкости твердыми макро- и микроэлементы, которые представляют собой частицы глины, песка, ила, окалины, а также суспензированных органических и неорганических веществ, планктона и различных микроорганизмов.
Зачем очищать воду для ирригации?
Использование некачественной воды оказывает пагубное воздействие как на почву, делая ее непригодной для хозяйства, так и на оборудование, которое может засориться без предварительной очистки жидкости. Убытки от неурожайного сезона и затраты на ремонт оросительных систем могут быть намного больше, чем стоимость водоочистного оборудования, поэтому сельскохозяйственным предприятиям важно осуществлять предварительную водоподготовку.
Во-первых, от характера воды, подаваемой к системе ирригации, зависит продуктивность орошаемой почвы. Содержание в воде солей, химических элементов и тяжелых взвесей может стать причиной медленного роста, снижения качественного и количественного показателя урожая, а в некоторых случаях может привести к его гибели. Например, большое количество взвешенных веществ может засорить грунтовую смесь в теплицах, а излишняя жесткость воды приостанавливает развитие растений и снижает их зимостойкость. Поэтому высокое качество воды — это необходимое условие при выращивании сельскохозяйственных культур. В связи с чем существуют установленные допустимые значения содержания воды для ирригации, которые включают в себя показатели общей минерализации, уровня pH, содержания Mn, Fe, сероводорода, количество популяций бактерий и концентрацию взвешенных частиц.
Во-вторых, от механических примесей, содержащихся в оросительной жидкости могут пострадать системы полива. Чаще всего для ирригации используют воду из скважин или открытых источников, в которой содержатся тяжелые взвешенные вещества. Они засоряют форсунки оросительной системы, имеющие определенную микронность, и выводят из строя клапаны, насосы и другое поливное оборудование. Наиболее часто эта проблема встречается в случаях использования систем капельного полива. Это еще одна причина, которая обуславливает наличие своеобразных требований к исходной воде, подаваемой на ирригационные системы.
Как предотвратить засорение оросительных систем?
Размер механических примесей в воде для ирригации не должен превышать 1/10 размера наименьшего диаметра канала форсунки, из которой подается жидкость. Все потому что взвеси большего размера могут привести к закупориванию отверстий, особенно если используемая вода способствует образованию на стенках трубопровода или в форсунках слизистого налета, который склеивает и удерживает механические частицы, тем самым уменьшая проходное сечение.
Надежная фильтрация позволяет отсеять взвеси выше допустимых размеров и предотвратить засорение сельскохозяйственных ирригационных систем, а также сократить затраты на их ремонт или покупку нового оборудования.
Изначально забор исходной воды происходит из скважины или любого открытого источника с помощью насоса. На этом этапе следует обезопасить насосное оборудование защитным фильтром, так как подаваемая жидкость содержит множество крупных загрязнений, таких как листья, щепки, небольшие камни, бытовой мусор. Цилиндрический экран из сетки с ячейками предотвращает попадание твердых частиц в рабочую область и тем самым позволяет значительно увеличить срок эксплуатации всей системы.
Для последующей предварительной очистки воды от большого количества тяжелых взвесей и снятия нагрузки с основного оборудования необходимо поставить гидроциклон (ГЦ) или коллекторный гидроциклон (КГЦ) со степенью сепарации 75-100 мкм. Здесь вода, попадая через входной патрубок, разгоняется до высоких скоростей, а на взвеси действует несколько сил. Угловая скорость прижимает механические частицы к стенкам гидроциклона, а под действием силы тяжести они начинают спускаться в шламосброс. Очищенная вода за счет центробежной силы, напротив, поднимается в выходной штуцер.
После гидроциклона в системе очистки воды для ирригации должен быть установлен фильтр механической очистки 50-130 микрон, сетчатый или дисковый в зависимости от условий водозабора. Если исходная вода поступает из скважины – сетчатый, если из поверхностных вод – дисковый. Считается, что сетчатые фильтры, наиболее эффективны, когда в исходной воде присутствуют в основном только твердые частицы и малое количество органики, а также стоит выбрать их, при необходимости высоких производительностей и компактных размеров оборудования. А вот дисковые фильтры покажут высокую продуктивность при наличии органических загрязнений в воде, где существует риск обрастания фильтрующего элемента органикой, что характерно для открытых источников.
Специалисты ООО «НПЦ ПромВодОчистка» рекомендуют осуществлять водоподготовку для систем орошения и устанавливать оборудование для механической очистки и фильтрации именно в тандеме. Несмотря на то, что гидроциклоны, дисковые и сетчатые фильтры относятся к методам механической очистки, их функции различны, а их совместное использование необходимо не только для качественного устранения взвесей, но и для экономии энергии, а также средств на эксплуатацию оросительных систем. Установка только гидроциклона или даже коллекторного гидроциклона (с более тонкой степенью очистки) не принесет необходимых результатов, этого будет недостаточно для достижения требуемого качества воды. Гидроциклон удалит тяжелые частицы, такие как песок, мелкие камни, частицы грунта, окалины, но может пропустить легкие, такие как ил, органические химические вещества, пыль, сажу. Последние доочистит сетчатый или дисковый фильтр, степень очистки которых подходит для устранения легких взвесей мелкой крупности. В свою очередь работоспособность фильтров без предварительной очистки гидроциклонами будет непродолжительной, так как они быстро забьются при большом количестве взвешенных веществ, а их производительность упадет.
Оборудование для нужд ирригации
«Научно Производственный центр промышленной очистки воды» разрабатывает и выпускает собственное оборудование, отвечающее задачам по защите систем ирригации от засорения. Под маркой ПВО для предочистки жидкости мы рекомендуем гидроциклоны серии ГЦ-1025-1090 с производительностью от 3,5 до 62 м³/час, с рабочим давлением от 2 до 10 бар и степенью сепарации от 100 мкм. А также коллекторные гидроциклоны серии КГЦ-100 с производительностью от 36 до 190 м³/час, рабочим давлением от 2 до 10 бар и степенью фильтрации от 75 мкм. Подробнее о данном оборудовании по ссылке – https://prom-water.ru/catalog/vodopodgotovka/gidrociklony/
В качестве механической фильтрации под нашей торговой маркой представлены модели сетчатых фильтров в стальном корпусе. Они обеспечивают фильтрацию от 80 до 400 микрон, производительность от 25 до 300 м³/час и предназначены для работы с давлением до 10 бар. Дополнительные технические характеристики моделей размещены на сайте – https://prom-water.ru/catalog/vodopodgotovka/promyshlennye-setchatye-fil-try/
Дисковые фильтры с требующимися характеристиками поставляет израильский бренд Arkal. Они имеют разную площадь фильтрующей поверхности. Степень очистки моделей варьируется от 20 до 400 мкм, а производительность от 15 до 1200 м³/час. Фильтры предназначены для работы с давлением до 10 бар. Их вы также сможете найти в нашем каталоге – https://prom-water.ru/catalog/vodopodgotovka/promyshlennye-diskovye-filtry/
Для защиты насосного оборудования под маркой ПВО выпускается серия ФН-1004-1020 с производительностью от 80 до 2750 м³/час и степенью сепарации 1200 и 2500 мкм. Подробнее в каталоге – https://prom-water.ru/catalog/vodopodgotovka/fil-try-dlya-zawity-nasosov/