张清林1，李刚2，张震宇1，丁卫3
（1.兵团第六师五家渠市节水办公室，新疆五家渠831300；2.兵团第六师水利局；3.兵团第六师一〇三团）
摘要：通过对沉沙池的蓄水池段进行设计改造，增设过滤和反洗装置，测定过滤前后水的悬浮物及浑浊度变化，结果表明：经过新型全自动水汽双反冲洗过滤池的过滤，悬浮物由7.83mg/L降低到1.5mg/L，降幅达81%，浑浊度（散射浊度单位）由过滤前的67.39NTU降低到48.23NTU，降幅达28%；过滤及反洗效果明显，解决了滴灌带堵塞的问题，且灌水均匀，作物长势良好，同比增产在8%以上。
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关键词 ：沉沙池；过滤；双反冲洗
沉沙池是滴灌系统中水质净化处理的主要设施之一，平流式沉淀池构造简单，池深较浅，造价较低，沉淀效果稳定，操作管理方便，对原水水质和水量变化的适应性较强，能耗较低，平流式沉淀池的沉淀效果除受原水水质的影响外，还与池中水平流速、沉淀时间、颗粒的沉降速度、进出口布置形式及排泥效果等因素有关。本试验根据平流沉砂池的设计原理，从工程实践角度对沉砂池的蓄水池段进行设计改造，增设过滤和反洗装置，每次灌水时测定蓄水池的过滤能力、水质情况，研究出适宜新疆生产建设兵团第六师含砂高、藻类及其他浮游生物含量大等水质情况的沉砂池。
1试验区概况
试验区位于第六师一〇三团团部以南，即一〇三团2连范围内，西至猛进干渠，东至老龙河。南北长约5.9km，东西宽约4km。试验区地理坐标：东经87°31′34″～87°34′34″，北纬44°20′46″～44°24′12″，该区域蒸发强烈，空气干燥，相对湿度低，年平均气温为6.1℃，年平均降水量为126.1mm，
滴灌系统首部主要有自清洗过滤器1套，过滤量350m3/h，变频柜2台，功率37kW，卧式离心泵2台，功率37kW，扬程45m，流量187m3/h，U型沉沙池1座，长、宽、高为45.0m×4.5m×1.8m，系统控制面积96.7hm2，主要种植作物为棉花。供试对象主要是针对U型沉淀池的蓄水池段（4.5m×3.5m×1.8m）进行改造。
2试验设计和方法
本试验于2014年4～10月在一〇三团2连一滴灌系统首部进行，试验在蓄水池段安装“丰”子管与水泵相连，在“丰”子管上均匀安装不锈钢滤帽，滤帽尺寸12.5cm×16.0cm，滤帽过水面积89cm2，滤帽过流量20m3，在“丰”子管上覆石英砂，厚度在滤帽顶部以上为50cm，石英砂粒径及比例分别为2～4mm和10%；5～7mm为30%；8～10mm为30%；11～15mm为30%。并在“丰”子管上连接有进水进气管，用水泵和气泵进行反冲洗。
每次灌水时测定新型全自动水汽双反冲洗过滤池的过滤量及反冲洗的时间；测定过滤前后水的悬浮物及浑浊度，采用重量法测定水中悬浮物的含量，用WGZ-3A浊度仪测定水的浑浊度。
3结果与分析
3.1过滤池结构
在设计原理上，将网式过滤与砂石过滤相结合，把底阀改造为“丰”子管与水泵相连，安装不锈钢滤帽，再覆厚度50cm的石英，并在“丰”子管上连接有进水进气管，用水泵和气泵进行反冲洗（见图1）
本过滤装置的反冲洗是水汽双反洗，水洗是将其中1台泵关闭，打开反冲洗洗阀门，用另外1台泵进行反冲洗，同时以气泵曝气辅助反洗，提高反冲洗的效率，反洗时间在10min左右，以同样的方法对另外的过滤装置进行反冲洗，平均每24h反洗1次。本过滤系统与蓄水池有效的集成于一体，完成了蓄水、沉淀，进入管网前经过砂石和网式2级过滤，有效的提高过滤能力，且避免了过滤时的水头损失，减轻了过滤器清洗工作，节能效果明显。
3.2过滤效果分析
由图2可知，经过一个生育期的观测，能有效的解决地表水含砂高、藻类及其他浮游生物含量大的问题，经过新型全自动水汽双反冲洗过滤池的过滤，悬浮物由7.83mg/L降低到1.5mg/L，降幅达81%，浑浊度（散射浊度单位）由过滤前的67.39NTU降低到48.23NTU，降幅达28%，过滤及反洗效果明显，解决了滴灌带堵塞的问题，并提高了灌水均匀度。
3.3效益分析
本试验地主要种植棉花，试验地棉花平均产量为286.25kg/667m2，对照地棉花平均产量为263.35kg/667m2，对种植作物的长势和产量进行对比分析，如图3所示，作物节本增效、增产效果显著，同比增产在8%以上。本试验是在泵前过滤，减少了过滤时的压力损失，田间管网运载负荷减少，节能效果明显。由于采用了新型全自动水汽双反冲洗过滤池，过滤效果显著提高，滴灌带堵塞物大幅减少，提升了废旧滴灌带与残膜的回收利用。
4小结
通过试验得到以下结论：（1）新型全自动水汽双反冲洗过滤池反冲洗时间在10min左右，每24h反洗1次；（2）经过新型全自动水汽双反冲洗过滤池的过滤，水中悬浮物降幅达81%，浑浊度降至48.23NTU，过滤及反冲洗效果明显；（3）解决了滴灌带堵塞的问题，并提高了灌水均匀度，作物增产效果明显。
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参考文献
[1]刘焕芳，宗全利.一种新型平流式沉砂池的设计[J].工业水处理，2005，25（4）：71－74.
[2]宗全利，刘焕芳，李强，等.一种新型冲洗式沉沙池的设计探讨[J].长江科学院院报，2005，22（2）：13-16.