引黄灌区高含沙水农田非全流过滤试验研究

针对引黄灌区引黄水含沙量大的特点不适用于传统的节水灌溉方式的问题,对唐徕渠引黄含沙水进行过滤研究。通过试验对比的方法,采用渗水井过滤式S、地埋水平过滤式L、地埋竖直过滤式V、地埋竖直+水平过滤式R 4个处理方案,进行滤水试验。试验结果表明:①无纺土工织布具有良好的拦沙效果,且其规格越高拦沙效果越明显。②单位时间、单位长度滤出水流量由高到低依次为:SRLV,分别为0.137 6、0.031 1、0.022 7、0.015 6 m~3/(h·m),由此可知渗水井过滤式(S)为最优方案。③当R、V、L三组试验进行到50 h,S组进行到70 h时,滤出水中的含沙量均低于0.4 kg/m~3,最大泥沙粒径为0.112mm,且粒径大于0.1mm的仅占0.077%,水质能够满足滴灌要求。④经过大田滤水试验,引黄灌区非全流过滤含沙水研究思路可行,具有一定的科学指导意义。     

微灌用含沙水非全流过滤模拟实验研究

针对引黄灌区含沙水灌溉作物所造成的微灌设备堵塞问题,采用非全流过滤方法,在5 cm定水头(含沙量2 kg/m~3、进水流量0.69 m~3/h)情况下,设计了"PVC打孔滤水管+无纺布+石英砂+土壤"过滤装置,装置设有竖直滤水管(处理1)、短水平滤水管(处理2)、长水平滤水管(处理3)三套处理对引黄灌区含沙水进行非全流过滤实验,研究结果表明:①以单位时间、单位长度管道滤出水流量观测,处理2流量最大;②装置滤出水含沙量较低,可用于微灌;③装置滤出水中泥沙颗粒粒径较小,装置除沙效果较好。     

高含沙水滴灌灌水器堵塞机制及防堵技术研究进展

为解决黄河水中粒径小于0.10 mm细小泥沙颗粒引发的滴灌灌水器堵塞问题。通过文献调研,回顾了高含沙水滴灌条件下灌水器物理堵塞机制相关研究进展,并提出了进一步研究方向。细小泥沙颗粒含量较高的浑水滴灌时,滴头堵塞主要是含沙量、泥沙粒径与颗粒级配耦合作用的结果。滴灌系统工作条件如工作压力的动态变化有助于移除流道内黏、粉等细颗粒堵塞物质,促进较大泥沙颗粒排出流道;灌溉水温越高,滴头抗物理堵塞性能越强;对浑水加气和磁化处理可改变毛管内水流水力特性及悬浮泥沙运动规律,增强水流拖拽力,减小管道内泥沙淤积量。此外,施肥增强了水体中泥沙颗粒间的絮凝作用,对浑水水肥一体化滴灌滴头堵塞具有明显加速作用。浑水含沙量、粒径和颗粒级配是引发滴头物理堵塞的重要因素,确定易引发滴头堵塞的敏感含沙量、颗粒粒径段,选用适宜肥料种类和施肥浓度阈值,优化滴灌系统工作条件参数是改变毛管内泥沙颗粒运移和沉积规律、延缓滴头堵塞进程、提高水肥一体化滴灌水肥利用效率的有力措施;采用统一的灌水试验方法,充分利用现代测试手段,结合生产实际有针对性地改进工程技术处理措施是解决滴头堵塞问题的必要途径。     

无机吸附剂处理黄河水滴灌抗堵塞试验研究

为了解决黄河水滴灌中泥沙处理的问题,利用黄河泥沙配置出高、中、低3种含沙量水质的试验组,采用“水梦”无机吸附剂泥沙分离装置过滤3种水质进行滴灌堵塞模拟试验,监测水质变化情况并进行滴灌的抗堵性试验;观测2种滴灌带沿程流量变化规律、滴灌系统均匀度以及系统相对平均流量变化规律.结果表明:经“水梦”无机吸附剂泥沙分离装置处理后,不同含沙量下水体中的浊度及各类污染物指标得到明显降低,其中总氮、总磷、COD,BOD、浊度平均降低了23.9%,40.3%,47.0%,38.3%,97.8%.模拟大田滴灌进行8次灌水试验,依据2种滴灌带试验过程中灌水均匀度及灌水相对平均流量的变化情况可知,在实际使用过程中应采用流量更大、滴头类型为内镶贴片式的滴灌带.     

微压过滤冲洗池的污物处理能力研究

针对目前处理地表水中污物难的问题,提出了微压过滤冲洗池,并进行了动水试验。试验结果表明:微压过滤冲洗池可以处理泥沙、锯末、树叶、草籽等污物;当含沙量范围为3.1~3.6、13.9~14.4及20.6~21.1 kg/m3时,微压过滤冲洗池的过滤时间分别达到420、60、10 min时开始排污;微压过滤冲洗池的泥沙去除率在80%以上,泥沙粒径范围为0.15~1 mm时,级效率达到100%,中值粒径D50由0.23 mm变为0.058 mm左右,粗端粒径D98由0.97 mm变为0.13 mm左右,从泥沙去除率、级效率、过滤前后的泥沙粒径变化可知,微压过滤冲洗池的污物处理能力很高,过滤后的水满足灌溉需水和水质要求;水箱中的水深随过滤时间的变化规律包含3个阶段,即水深恒定、水深快速增加和水深急速增加阶段。并在试验结果的基础上,对过滤网不易堵塞的机理进行了初步分析。     

水肥气耦合滴灌提高温室番茄土壤通气性和水氮利用

【目的】探索温室作物水肥气耦合滴灌下掺气量、灌水量和施氮量适宜组合方案,为提高水氮利用效率提供理论依据。【方法】设置施氮量(低氮和常氮)、掺气量(常规滴灌和曝气滴灌)和灌水量(低水量和高水量)3因素2水平随机区组试验,以地下滴灌为供水方式,通过系统监测土壤水分饱和度、氧气扩散速率(ODR)、氧化还原电位(Eh)、矿质氮量及作物水氮利用等指标,研究了水肥气耦合滴灌对温室番茄土壤通气性及水氮利用的影响。【结果】与常规滴灌相比,高水量条件下曝气处理的土壤水分饱和度有所降低,ODR和Eh显著提高。灌水量、施氮量和掺气量影响土壤矿质氮量,曝气滴灌下土壤硝态氮和铵态氮量较常规滴灌平均降低21.4%和15.5%(P<0.05),高水量处理土壤硝态氮和铵态氮量较低水量处理平均降低22.7%和14.7%(P<0.05),常氮处理土壤硝态氮和铵态氮量较低氮处理平均增加29.0%和17.8%(P<0.05)。高水量和常氮条件下番茄灌溉水利用效率较低水量、低氮处理平均降低6.7%和增加40.9%(P<0.05),高水量和常氮条件下番茄氮素吸收利用效率较低水量、低氮处理平均增加13.6%和12.7%(P<0.05),曝气滴灌下番茄灌溉水利用效率和氮素吸收利用效率较常规滴灌平均增加22.9%和12.4%(P<0.05)。【结论】水肥气耦合滴灌可有效改善土壤通气性,提高水氮利用效率,促进番茄生长,实现作物增产。本试验中,常氮曝气高水量处理是温室番茄适宜的水肥气组合方案。     

加气灌溉对大棚甜瓜土壤酶活性与微生物数量的影响

利用空气压缩机为大棚甜瓜根系供气,采用正交试验设计,研究滴灌带埋深(10、25、40 cm)、加气频率(每天加气1次、每2 d加气1次、每4 d加气1次、不加气)、灌水上限(灌水至田间持水量的70%、80%、90%)对大棚甜瓜种植下土壤酶活性及微生物数量的影响。研究结果表明:1加气灌溉对土壤酶活性、土壤微生物数量均有显著影响。其中对细菌、放线菌数量影响由大到小依次为加气频率、滴灌带埋深和灌水上限;对过氧化氢酶和脲酶活性、真菌数量影响由大到小依次为滴灌带埋深、加气频率和灌水上限。2最适宜的滴灌带埋深为25 cm。3每天加气1次土壤脲酶活性最高,细菌数量也最多;每2 d加气1次土壤过氧化氢酶活性最高,真菌数量最多。4灌水至田间持水量的80%过氧化氢酶活性最高,放线菌数量最多,灌水至田间持水量的90%脲酶活性最高,细菌及真菌数量最多。     

浑水质量分数对石英砂滤料过滤性能的影响

为了正确评价泥沙颗粒对微灌系统堵塞的影响,试验配置了4种质量分数分别为0.3‰,0.5‰,0.8‰和1‰的浑水,通过微灌用砂过滤器模型,研究了滤后水的浊度、粒径变化以及泥沙颗粒质量浓度随时间的变化规律.结果表明:浑水质量分数影响滤后水浊度和颗粒质量浓度,浑水质量分数大,则滤后水浊度和颗粒质量浓度高;不同质量分数浑水过滤10 min后,滤后水浊度均逐渐下降,而当浑水质量分数增大到0.8‰时,过滤10 min时滤后水浊度极不稳定,滤层截留较多的粒径大于0.1 mm颗粒,也有2%~3%的大粒径颗粒穿过了滤层.当浑水质量分数小于0.5‰时,滤后水中粒径小于0.1 mm颗粒的质量分数增大较少,粒径大于0.1 mm颗粒的质量分数不到1%.随着浑水质量分数的增大,平均浊度滤除率和颗粒质量浓度减少率均呈负二次曲线变化,当浑水质量分数为0.8‰时,分别达到56.69%和57.61%.大质量分数的浑水具有较大的浊度滤除率和颗粒质量浓度减少率,但易于造成砂滤层的堵塞,降低其过滤效果、缩短过滤时间.     

滴灌水量对设施土壤养分分布和黄瓜养分吸收的影响

【目的】探讨滴灌水量对设施土壤养分分布和黄瓜果实养分吸收的影响。【方法】以"川翠13号"黄瓜品种为试验对象,在大棚内进行膜下滴灌试验,设置5个灌水量处理,分别控制土壤体积含水率在25%～30%(T1)、35%～40%(T2)、45%～50%(T3)、55%～60%(T4)、65%～70%(T5),探讨了不同滴灌水量对设施土壤养分分布和黄瓜养分吸收的影响。【结果】随着灌水量增加,土壤硝态氮、有效磷和速效钾均有下渗,黄瓜产量逐渐增加,其中,T5处理的产量最高,与T1处理相比,增加了55.60%;T4处理的黄瓜果实养分积累量和吸收率均为最高,N、P_2O_5、K_2O积累量分别比T1处理增加了58.23%、46.53%和48.25%,N、P_2O_5、K_2O吸收率分别为30.95%、7.74%和57.62%。【结论】最佳滴灌水量是3 288.60 m~3/hm~2(T4处理),在黄瓜目标产量一定的前提下,适当的提高灌水量,可以提高养分吸收率,达到以水促肥,减少化肥施用的目的。     

手摇清洗网式过滤器水力性能试验研究

【目的】测试手摇清洗网式过滤器性能,为微灌过滤器的选型提供技术支撑。【方法】针对A(AZUD)和B(ARKA)2种常用型号手摇清洗网式过滤器,通过清水试验,获得了清洁压降曲线;通过含沙水试验,分析对比了2种过滤器在不同流量和含沙量条件下的过滤效果;针对B型过滤器开展了排污效果试验,验证了手摇清洗网式过滤器清污能力。【结果】手摇清洗网式过滤器的清洁压降曲线符合幂函数关系;水头损失随流量和含沙量的增大逐渐增大;流量对水头损失的影响较对堵塞程度的影响更明显,含沙量对堵塞程度的影响与对水头损失的影响相当。清水试验时,2种过滤器水头损失均小于2 m;含沙水试验时,过滤器在流量为30 m³/h、含沙量为0.08 g/L时拦沙量较大,对0~200μm小颗粒的拦截效果更优;A型过滤器水头损失变化更均匀、拦沙量更多,B型过滤器水头损失和堵塞程度变化更缓慢、过滤周期更长。B型过滤器在排污清洗后可以达到初始的滤网清洁程度,水头损失变化规律与清洗前基本一致。【结论】手摇清洗网式过滤器水力性能和过滤性能表现优异,实际应用时可根据不同的灌水需求和水源条件选型使用。     

集雨窖水一体化慢滤净化处理

提出了一种集雨窖水生物慢滤净化装置。该装置将生物慢滤结构与集雨水窖相结合，形成集雨水窖一体化生物慢滤净化装置，具有造价低、施工建造方便、便于就地取材、使用简单方便等特点。试验结果表明，该装置对集雨窖水水质具有明显改善效果。     

微灌用叠片过滤器的过滤性能试验研究

为了深入研究微灌用叠片过滤器的水力和过滤性能,采用试验方法,研究分析了叠片过滤器的过滤性能。结果表明,叠片过滤器的水头损失均随加砂量的增加而呈现非比例的增加,在加砂量达到一定量时,水头损失出现激增,并迅速达到或超过安全压差;粒径的大小影响安全过滤砂量;叠片过滤器的朝上安装时的过滤性能优于朝下安装;根据叠片过滤器的过滤效率,得到了叠片过滤器过滤精度M与叠片最小断面内切圆直径D的关系范围为:M∶D≈1∶1.2。     

生物慢滤技术脱氮性能试验研究

对生物慢滤技术脱氮性能和硝化反硝化过程进行了研究。当慢滤反应器表面形成成熟稳定的生物粘膜后,分别进行氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮的去除效果试验研究。并通过投加重金属盐,进行了原水中重金属存在情况下,对脱氮效果影响研究,实验结果表明：1)氨氮去除率与进水氨氮浓度关系不大,氨氮去除率稳定在90%以上。2)生物慢滤反应器中硝化过程主要在滤料上部0.5m高度内完成,反硝化过程位于反应器下部。3）生物慢滤反应器为维持较高的氨氮去除效果,滤速应小于0.6m/h。4)当进水中铅、镉离子浓度超过国家地表水环境质量标准（GB3838－2002）V类水标准时,氨氮去除率下降50%。     

提高燃油滤清器过滤精度减少柱塞偶件的磨损

通过试验表明柱塞偶件的磨损与燃油滤清器精度的关系,并介绍了新滤清器的研制、试验及其使用效果。     

柴油机壁流式过滤体捕集与流阻性能影响规律

根据气流在柴油机壁流式微粒捕集器内的流动特点,将过滤壁面假设为由若干球状单元组成,建立了壁流式过滤体捕集过程的数学模型.研究了排气特征、过滤体结构参数对壁流式过滤体捕集及流阻性能的影响规律.结果表明,减小排气流量、增大过滤体体积等方法,既能优化捕集性能,又能优化流阻性能;减小过滤体长径比,能优化流阻性能,而对捕集性能没有影响;增大过滤壁厚度,能优化捕集性能,但会使流动性能恶化;改变排气温度和孔道宽度,对捕集性能及流阻性能的影响都较小.最后通过试验验证了数学模型的准确性.     

沼液滴灌过滤技术及设备集成研究

文章针对当前沼液过滤困难、随意排放污染环境等问题,设计了智能化的沼液滴灌过滤技术及设备。利用三级过滤实现沼液粘稠分离,粘液通过沼液液位监测,智能控制固液分离机,实现沼渣沼液分离,稀液通过120目过滤网,达到滴灌要求,并采用清洗设备实现滤网的自动冲洗。通过系统智能化控制与人工控制成本对比试验表明,该沼液滴灌过滤技术及设备经济环保,操作简单,有利于推广使用。该研究为沼液的大规模利用进一步研究提供了参考。     

高含沙水流条件下过滤系统水力性能试验研究

以离心过滤器和筛网过滤器组合而成的过滤系统为研究对象,通过田间模拟试验,重点研究该系统在处理高含沙水时的局部水头损失变化规律、局部水头损失与过流量间的关系以及系统的泥沙分离效率.结果表明:在设计流量范围内,系统局部水头损失随运行时间呈现先缓慢后急剧的变化特点,当筛网过滤器局部水头损失超过2～3 m范围值以后,局部水头损失开始急剧增大,流量开始急剧减小;离心过滤器受筛网过滤器堵塞影响,局部水头损失随系统过流量减小而减小;系统初始局部水头损失与过流量成二次函数关系,且受水质变化影响较小;系统泥沙分离效率与流量关系密切,离心过滤器过流量越大泥沙分离效率越高.     

美国的城乡供水

1　美国水资源概况美国由 5 0个州 ,1个哥伦比亚特区以及 15个群岛组成 ,国土总面积约 93 7万ｋｍ2 。全国国土面积中山区约占 1/3 ,丘陵和平原地区约占 2 /3 ,地势是东西两侧高 ,中间低。全境可分为四个地形区 ,即东南部沿海平原、东部阿巴拉契山地、西部山地和东部平原。美国水资源丰富 ,河川年径流总量为 2 970 2亿ｍ3 ,人口 2 .6亿人 ,人均水量 114 2 4ｍ3 ,但地区分布不均匀。根据降雨的地区和季节分布 ,美国本土可分为东、西两个不同的区域 ,西部包括 17个州为干旱和半干旱区 ,年降雨量一般在 5 0 0ｍｍ以下 ;东部为潮湿和半潮湿区 ,…     

浅层地下水生物慢滤水处理工程的运行维护技术

运用成熟的生物慢滤水处理技术,选取四川省丘陵区具有代表性的浅层地下水水源为研究对象,总结提炼出适应于不同地形地貌、不同供水规模、不同水源特征的生物慢滤工程运行维护技术,它涉及运行前检查,供水量、滤速的测试,工程的日常运行维护,工程建设管理等各个方面。     

河岸渗滤系统净化再生水效果试验研究

以北京市清河再生水厂出水为研究对象,构建100 cm土柱模拟河岸渗滤系统,研究长周期供水条件下,持续淹水与交替淹水落干2种补水方式下渗滤系统对再生水中有机物和总氮(TN)的净化效果及系统稳定性。通过3年的试验研究发现,持续淹水与交替淹水落干补水方式下,渗滤系统对再生水中有机物的平均去除率分别为40.5%和50.8%,交替淹水落干补水方式对有机物去除效果略优于持续淹水的情况。有机物的去除主要发生在溶解氧浓度较高、微生物数量最多的上部0~40 cm土层范围内。2种补水条件下渗滤系统对有机物的去除率在年际间变化不大,系统净化性能稳定。2种补水方式下渗滤系统对TN的平均去除率分别为31.2%和80.7%,交替淹水落干补水方式对TN的去除效果明显优于持续淹水的情况。2种补水条件下渗滤系统对TN的去除率逐年增大,系统净化性能随时间呈增强趋势。试验期间,水温在15~31℃范围内变化时,2种渗滤系统对TN的去除率随温度的增大呈指数或对数趋势增加,当温度在30℃以上时,交替淹水落干补水方式下系统对TN的去除率最高可达90%以上。再生水经过河岸渗滤系统后,总氮和有机物能够得到有效的去除,再生水回补河湖对地下水污染的风险大幅降低。