浅层介质过滤器的工作原理

浅层介质过滤器是由多个标准高速砂缸单元组成，其内部设有独特的布水器和集水器，拥有独特的双向自动冲洗阀，可实现在正常系统运行中多个标准高速砂缸逐个单独的反冲洗，全自动程序控制。具有反冲洗用水量小，设备安装方便，易于操作等优点。该设备流量大，无需维护。根据不同的用户要求，有立式和卧式两个系列。适用于工业和民用循环水系统的水质处理。

工作原理

当系统处于过滤状态时,未经过滤的水通过 独特的布水器均匀布水,水以层流状态通过滤器内的填料层 。当水流过填料层时,杂质被截留在填料层内。过滤器底部有多个均匀分布的集水器,将过滤后的水均匀地收集并引出,平流过滤,可以使过滤器在高流速下过滤,仍可达到较好过滤的效果。

随着杂质在填料层中不断聚积,内部压头损失将不断增大。当进、出水压头损失达到设定值时,系统将自动激活定压装置使其转换至反洗状态,当此台反洗结束，水力阀改变给水方向从而实现逐台反洗,更便于清洗聚积起来的杂质。

当系统处于反洗状态时,过滤仍然继续,其中要进行反洗的标准单元砂缸不进行过滤,系统中其它标准单元砂缸仍然在过滤。过滤后的清洁水部分用来反洗标准单元砂缸,其余仍送到用户处。反冲洗污水则通过水力阀的反洗排水口被排出。在高速砂缸全自动高效过滤系统中,特殊的集水器设计可使填料之间填料相互搓洗,最大限度地提高反冲洗效率,减少所需的反洗水（清洁水）,同时反洗时没有跑料现象。一个标准单元砂缸反洗为2分钟,反冲洗结束，标准单元砂缸内部压头损失减小到合理范围,定压装置给出复原信号，水力阀恢复到过滤状态,下一个标准单元砂缸则准备进入反洗状态。

产品特点

1.体积小、易安装、节省空间。可户外安装、无须建房，节省土建造价

·占地面积极小，可室内室外安装，也可上下分层安装，适应性强；

·结构紧凑、节省空间

·产品防腐性能好、室内外均可安装

2.设备防腐性能好，适用寿命长。

3.过滤水量大，过滤效果好

过滤流速快，过滤精度高

4.自动反冲洗：反冲洗由智能控制系统自动识别与控制，无需人工干预

5.供水不间断；该设备反冲洗时，过滤过程同时进行，系统照常供水。

6.采用独特的布、集水装置

由于该过滤系统独特的布水系统及分布非常均匀的集水器使得在整个过滤过程水流呈层状流，过滤砂床平面在过滤过程中始终平整，出水水质稳定。

7.采用精制优选石英砂或石榴石作为过滤介质

根据水质情况进行选择，滤料粒径最小可0.16mm的均质滤料

8.长期运转费用低，省电、省水、省维修费用。

省电：系统拥有独特的自动反冲洗阀，砂过滤罐的反冲洗不是同时进行，而是在系统正常运转情况下，逐个轮流反冲洗，不需要考虑设置反冲洗水泵。同时与其他砂过滤设备相比，其所需要的过滤水泵扬程要低6-7m。

省水：系统由于其独特的补水器及集水器，统一规格罐体，使得反冲洗时不需要压缩空气就能使介质层非常均匀的膨胀进行有效地反冲洗。反冲洗所用的水是过滤过的清洁水，故所消耗的反冲洗水量小。单个罐的反冲洗水量仅为1m3/分，反冲洗时间为2-3分钟。

省维修费用：整套系统没有机械或电动阀门，仅靠独特多功能阀来控制系统的反冲洗。由于独特多功能阀无磨损、寿命长，在10年内没有损坏记录，管理费用低。

产品应用

1. 工业用水的过滤---对水质有一定系统要求。如：钢厂氧枪水、锅炉、热交换器供水的过滤等，可过滤掉水中的杂质，避免管路几喷嘴的堵塞。

2. 工业循环水的过滤系统。

3. 原水的处理---可对地表河水、湖水、海水、水库水、井水以及城市自来水作为水源的城市小区分质供水等进行过滤，除去水中的砂粒、悬浮物、藻类、有机物等。

4. 农业灌溉---尤其适用于高流量、杂质含量好的水源，如农田水利灌溉、公园及高尔夫球场上草坪的灌溉等。

5. 食品加工工业用水，造纸行业，电厂工业循环水的处理等，工业及医疗用纯净水的预处理。工业生产水的再循环、工业废水处理。

6. 水产业、游泳及水上乐园等行业。

系统简介

水肥一体化智能控制系统通过与灌溉系统相结合，实现智能化控制。系统由物联网监控平台、气象数据采集终端、视屏监控、施肥一体机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间水管线等组成。

图为河南益民控股5G+智慧辣椒种植基地水肥一体化系统控制中心

概述

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

系统原理图

水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施肥系统可能仅由部分设备组成。

水肥一体机

水肥一体机系统结构包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备；水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。

施肥系统

水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。

4.1：输配水管网系统

　由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置,毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

　输配水管网的作用是将首部处理过的水, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。

4.2：环境数据采集器

4.2.1气象信息采集

环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等诸多气象要素；具有高精度高可靠性的特点，可实现定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等功能。

4.2.2土壤墒情采集

土壤检测仪可实现对土壤不同深度的温度、湿度、EC、 PH等数据监控，通过5G信号传输至AI农大数据平台，借助于大数据平台的综合建模分析，从而给出土壤土质的综合评级，并语音播报。

4.3：无线阀门控制器

阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

　电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。

4.4：灌水器系统

　微灌按微灌灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确的控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。

系统功能

5.1：用水量控制管理

　实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。

5.2：运行状态实时监控

　通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；

　通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效。

5.3：阀门自动控制功能

　通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。

5.4：PC展示平台

　通过物联网水肥一体化智能监测平台，能够为用户提供传感器数据、远程、采集、传输、储存、处理及报警信息发送等服务。该平台以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过物联网智能监测平台，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看和接收报警信息。

5.5：移动终端

　建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。

　5.6：运维管理功能

　包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。

　节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。