[实用新型]基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统

说明书

本实用新型设计的基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统包括RO浓水循环系统、肥料汲取液稀释系统、正渗透膜组件和灌溉系统；在电控箱上设置土壤中作物所需肥料、水分的上下阈值，当作物所需的肥料和水分低于下线时，第一电磁阀和第二电磁阀同时打开，根据作物需要，肥料和水分按照比例自动混合后，灌溉到作物根部；在这个过程中RO浓水经过正渗透膜组件，将纯水渗透到肥料汲取液中，随着RO浓水和肥料汲取液不断地循环，RO浓水逐渐被浓缩，肥料汲取液逐渐被稀释。本实用新型制作工艺简单，节省人力物力，同时通过渗透法循环再利用RO浓水，一方面缓解用水压力，另一方面水肥一体灌溉以达到节水节肥的效果。

技术领域：

本发明涉及灌溉及水处理领域，特别涉及基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统。

背景技术：

宁夏地处我国西北地区，距海遥远，水资源严重短缺，宁夏多年平均地表水资源量9.493亿m³，地下水资源量30.73亿m³，人均当地水资源占有量仅为 137m³，不到全国平均水平的1/10，不到世界平均水平的1/40，且水质差，含盐量含碱量大，需要通过反渗透脱盐处理提高水质，但随之而来的是反渗透脱盐处理会产生大量的高含盐的废水即RO浓水，所以将RO浓水资源化利用起来，是基于宁夏水资源短缺，水质差的基础条件上能有效解决用水短缺的重要手段，同时，在传统的农业灌溉模式中，施肥和灌溉是分开进行的，用水效率低、不能实现灌溉及施肥定量控制的同时需要耗费大量的人力物力，因此，设计一种水肥一体，浓水再利用的灌溉系统是刻不容缓的。

发明内容：

针对资源的短缺和现有技术的局限，本发明基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统，工艺简单，可根据土壤中作物的情况自动控制水肥的比例进行灌溉。

基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统，包括：RO浓水循环系统、肥料汲取液稀释系统、正渗透膜组件和灌溉系统；正渗透膜组件的两侧分别连接RO浓水循环系统和肥料汲取液稀释系统，灌溉系统与肥料汲取液稀释系统的肥料汲取液水箱相连；其中，RO浓水循环系统包括RO浓水水箱、 RO浓水循环泵；肥料汲取液稀释系统包括汲取液循环泵、肥料汲取液水箱；灌溉系统包括第一水泵、第一电磁阀、第二电磁阀、第二水泵、纯水水箱、土壤综合传感器、电控箱和灌溉网络；RO浓水循环泵的进水口与RO浓水水箱的一端相连，RO浓水循环泵的出水口与正渗透膜组件相连，经过正渗透膜组件的浓水通过与RO浓水水箱另一端相连的管路输送回RO浓水水箱；汲取液循环泵进水口与肥料汲取液水箱的一端相连，汲取液循环泵的出水口与正渗透膜组件相连，经过正渗透膜组件的肥料汲取液通过与肥料汲取液水箱另一端相连的管路输送回肥料汲取液水箱；第一水泵的进水口与肥料汲取液水箱相连，第一水泵的出水口与灌溉网络连接，第二水泵的进水口与纯水水箱相连，第二水泵的出水口与灌溉网络连接相连，第一电磁阀和第二电磁阀分别连接在第一水泵和第二水泵出水口的管道上，电控箱与土壤综合传感器、第一电磁阀和第二电磁阀电信连接，电控箱接受人为设置，电控箱接收土壤综合传感器传递的信号并控制第一电磁阀和第二电磁阀的开闭。

本发明所述的基于RO浓水处理的肥料汲取液正渗透水肥一体化灌溉系统是反渗透体统的后置系统，反渗透系统产生的纯水存储于上述纯水水箱中，产生的浓水为上述RO浓水；系统启动前，肥料以最大溶解度溶于纯水中，形成饱和肥料汲取液，系统启动后RO浓水从RO浓水水箱流经RO浓水循环泵、正渗透膜组件后，RO浓水被浓缩，其中的水分输送至肥料汲取液水箱，饱和肥料汲取液被初步稀释，浓缩后的RO浓水回到RO浓水水箱中；饱和肥料汲取液从肥料汲取液水箱流经汲取液循环泵、正渗透膜组件，回到肥料汲取液水箱中，在电控箱设置土壤中作物所需肥料(电导率)、水分(含水率)的上下阈值，当土壤综合传感器探测到作物所需的肥料和水分低于下线时，电控箱控制第一电磁阀和第二电磁阀同时打开，根据作物需要，肥料和水分按照比例自动混合后，灌溉到作物根部；当肥料和水分高于下线时，第一电磁阀和第二电磁阀关闭，停止灌溉。在这个过程中RO浓水经过正渗透膜组件，将纯水渗透到肥料汲取液中，随着RO浓水和肥料汲取液不断地循环，RO浓水逐渐被浓缩，肥料汲取液逐渐被稀释。