[發明專利]一種鎘污染灌溉水入田前快速凈化裝置和方法

在審

• 申請號: 202010733002.7
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111943392A
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 敖和軍;肖歡;向炎赟;張小毅
• 申請（專利權）人: 湖南農業大學
• 主分類號: C02F9/04
• 分類號: C02F9/04;C02F1/58;C02F101/20;C02F1/52;C02F1/56
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種鎘污染灌溉水入田前快速凈化裝置，其特征在于，所述鎘污染灌溉水入田前快速凈化裝置包括：

參數獲取模塊，與主控模塊連接，用于獲取灌溉水量以及灌溉面積等相關參數；

鎘含量檢測模塊，與主控模塊連接，用于檢測灌溉水鎘含量數據；

pH檢測模塊，與主控模塊連接，用于檢測灌溉水pH值；

水流速控制模塊，與主控模塊連接，用于流速控制儀控制灌溉水進行凈化裝置的水流速度；

水流量計算模塊，與主控模塊連接，用于利用流量計獲取相關水流量數據；

主控模塊，與參數獲取模塊、鎘含量檢測模塊、pH檢測模塊、水流速控制模塊、水流量計算模塊、濃度估算模塊、凈化材料用量計算模塊、凈化材料投放模塊、過濾模塊、初級凈化模塊、化學反應模塊、去除模塊、分離模塊、出水檢測模塊、時間控制模塊、警示模塊、顯示模塊連接，用于通過主控器控制各個模塊正常工作；

濃度估算模塊，與主控模塊連接，用于估算灌溉水中鎘的濃度數據；

凈化材料用量計算模塊，與主控模塊連接，用于基于獲取的田間灌溉參數以及灌溉水鎘的含量以及濃度計算凈化材料的用量；

凈化材料投放模塊，與主控模塊連接，用于基于計算的凈化材料用量分別投放凈化材料至指定位置；

過濾模塊，與主控模塊連接，用于通過過濾網過濾灌溉水雜質；

初級凈化模塊，與主控模塊連接，用于利用初級凈化材料對灌溉水進行鎘凈化；

化學反應模塊，與主控模塊連接，用于通過投放燒堿或石灰，聚合氯化鋁與鎘反應鎘離子將以碳酸鎘、氫氧化鎘細小顆粒沉淀；

去除模塊，與主控模塊連接，用于通過復配型絮凝劑去除水中低濃度鎘離子；

分離模塊，與主控模塊連接，用于通過分離裝置將沉淀與水進行分離；

出水檢測模塊，與主控模塊連接，用于對分離后沉淀后的水進行鎘含量檢測；

時間控制模塊，與主控模塊連接，用于控制灌溉水在過濾模塊、初級凈化模塊以及化學反應模塊、去除模塊、分離模塊的時間；

警示模塊，與主控模塊連接，用于當凈化材料濾水量超出限定或出水檢測值超出預設閾值時，進行報警提示；

顯示模塊，與主控模塊連接，用于通過顯示器顯示檢測的鎘含量、pH值以及其他相關數據。

2.如權利要求1所述鎘污染灌溉水入田前快速凈化裝置，其特征在于，所述初級凈化材料包括但不限于油菜秸稈、沸石以及赤泥粒。

3.一種實施于如權利要求1-2所述鎘污染灌溉水入田前快速凈化裝置的鎘污染灌溉水入田前快速凈化方法，其特征在于，所述鎘污染灌溉水入田前快速凈化方法包括以下步驟：

步驟一，獲取灌溉水量以及灌溉面積等相關參數；檢測灌溉水鎘含量數據；檢測灌溉水pH值；

步驟二，利用流速控制儀控制灌溉水進行凈化裝置的水流速度；利用流量計獲取相關水流量數據；

步驟三，估算灌溉水中鎘的濃度數據；基于獲取的田間灌溉參數以及灌溉水鎘的含量以及濃度計算凈化材料的用量；基于計算的凈化材料用量分別投放凈化材料至指定位置；

步驟四，通過過濾網過濾灌溉水雜質；利用初級凈化材料對灌溉水進行鎘凈化；通過燒堿或石灰，聚合氯化鋁與鎘反應鎘離子將以碳酸鎘、氫氧化鎘細小顆粒沉淀；

步驟五，利用復配型絮凝劑去除水中低濃度鎘離子；利用分離裝置將沉淀與水進行分離；對分離后沉淀后的水進行鎘含量檢測；

步驟六，當凈化材料濾水量超出限定或出水檢測值超出預設閾值時，進行報警提示；利用顯示器顯示檢測的鎘含量、pH值以及其他相關數據。