一种处理农田盐碱排水的设备的制作方法

本实用新型涉及净水处理技术领域，特别是涉及一种处理农田盐碱排水的设备。

背景技术：

在我国新疆，其独特的气候为农作物(如棉花)提供了优质高产的自然条件，然而我国西北地区的气候干旱少雨，而且农田土壤母质含盐量高，造成了土地盐碱化的现象，进而迫使农户在农作物生育期采用膜下滴灌进行灌溉。

目前，为了降低土壤的盐碱度，在非种植期往往采用地面畦灌的方式进行洗盐，但是这样会给灌洗的下游地区排放矿化度很高的咸水，一方面不利于下游对水资源的利用，另一方面倘若咸水中的水在高温下蒸发，除造成水资源的浪费之外，下游地区土地的盐碱化程度将会更加恶劣。

因此，如何对畦灌过土壤的农田排水进行处理是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种处理农田盐碱排水的设备，该设备能够回收农田排水中的水资源，在夜间等气温较低的气候条件仍可以收集淡水，解决了水资源浪费的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供一种处理农田盐碱排水的设备，包括：用以储装农田排水的蓄水池；与所述蓄水池通过排水管道相连、用以蒸发农田排水的蒸发净化装置；与所述蒸发净化装置通过蒸汽冷凝管道和冷凝水管道相连、用以储装已冷凝的净化水的净化水池；其中，所述蒸发净化装置包括：蒸发室，且所述蒸发室的顶部与所述蒸汽冷凝管道相连，所述蒸发室的底部与所述冷凝水管道相连；设于所述蒸发室内并与所述排水管道相连、用以储装农田排水的蒸发池；用以加热所述蒸发池内农田排水的加热器。

优选地，所述蒸发室具有向下倾斜设置、用以供水蒸气冷凝为净化水的冷凝壁。

优选地，所述蒸发室由透光板围成。

优选地，所述蒸发净化装置还包括用以监测所述蒸发池内农田排水液位高度的液位传感器；所述排水管道设有与所述液位传感器电连接的控制阀。

优选地，所述蒸发净化装置设置多个；所述蒸汽冷凝管道和所述冷凝水管道具体为汇流管道；所述排水管道具体为分流管道。

优选地，还包括在日间向所述加热器供电的光伏发电装置和在夜间向所述加热器供电的风力发电装置。

优选地，还包括：用以除去农田排水中沉淀物的沉淀池；与所述沉淀池相连、用以将所述沉淀池内的农田排水引入所述蓄水池的进水管道。

优选地，还包括：与所述蒸发池相连、用以导出所述蒸发池内农田排水的回收管道；与所述回收管道相连、用以收集农田排水中矿物的回收装置。

优选地，所述回收装置包括：与所述回收管道相连、用以储装农田排水的干燥池；用以向所述干燥池提供光伏热量的太阳能集热器。

相对于上述背景技术，本实用新型提供的处理农田盐碱排水的设备，通过蒸汽冷凝管道和冷凝水管道分别收集蒸发净化装置中的水蒸气和净化水。具体来说，在白天蒸发净化装置内的淡水主要以水蒸气的形式充满蒸发室，进而使水蒸气通过蒸汽冷凝管道冷凝并流入净化水池；在夜晚蒸发净化装置内的淡水主要以液态的形式聚集于蒸发室的底部，进而使净化水通过冷凝水管道自流入净化水池。

可以看出，本设备在白天和夜晚都能够回收农田排水中的水资源，进而提高了回收水处理的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所提供的一种处理农田盐碱排水的设备的系统图；

图2为图1中蒸发净化装置的结构示意图；

图3为图2的侧视图；

其中，

1-蓄水池、11-进水管道、111-进水泵、2-排水管道、21-控制阀、22-排水泵、3-蒸发净化装置、31-蒸发室、311-冷凝壁、32-蒸发池、321-液位传感器、33-加热器、4-蒸汽冷凝管道、41-抽气器、42-逆止阀、5-冷凝水管道、6-净化水池、7-沉淀池、8-回收管道、81-回收阀、9-回收装置、91-干燥池、92-太阳能集热器、921-太阳能集热板、922-导热管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图1至图3，图1为本实用新型实施例所提供的一种处理农田盐碱排水的设备的系统图；图2为图1中蒸发净化装置的结构示意图；图3为图2的侧视图。

本实用新型所提供的一种处理农田盐碱排水的设备，如图1所示，该设备主要包括：蓄水池1、蒸发净化装置3和净化水池6。

蓄水池1用于储装农田排水，蓄水池1通过排水管道2与蒸发净化装置3相连，以通过排水管道2向蒸发净化装置3提供农田排水。作为优选，上述排水管道2与蓄水池1的底部相连，以通过蓄水池1与蒸发净化装置3之间的液位差使农田排水自流入蒸发净化装置3内，而为了使蓄水池1内的农田排水能够快速地流入蒸发净化装置3，排水管道2内设有排水泵22以向蒸发净化装置3内泵入农田排水；而且可以理解的是，为了便于控制蓄水池1向蒸发净化装置3供水，排水管道2内设有控制阀21以控制排水管道2的开闭。

蒸发净化装置3用于将农田排水加热蒸发，以获得水蒸气和水蒸气冷凝而成的净化水，其中，如图2和图3所示，蒸发净化装置3主要包括：蒸发室31、设于蒸发室31内的蒸发池32和加热器33。蒸发室31通过蒸汽冷凝管道4和冷凝水管道5分别将水蒸气和冷凝水导出至净化水池6，蒸发池32与排水管道2相连以储装农田排水，加热器33用于向蒸发池32提供热能以实现农田排水受热蒸发，进而使水蒸气充满蒸发室31。

作为优选，上述加热器33可以设于蒸发池32的下方并与蒸发池32底部抵贴，以通过热传导的方式将热量通过蒸发池32传递给农田排水，并避免加热器33直接与农田排水接触，其中，蒸发池32应由铜等导热效果好且耐盐碱腐蚀的材料制成；加热器33可以为内部布设电加热丝的电加热板，加热器33也可以为其他现有技术中的电加热装置。

根据物理常识可知，水蒸气和冷凝水的密度不同，因此上述蒸汽冷凝管道4优选与蒸发室31的顶部相连，而冷凝水管道5与蒸发室31的底部连接。可以理解的是，在白天气温较高，蒸发室31内的水蒸气难以冷凝，因此将使大量水蒸气从蒸汽冷凝管道4进入净化水池6内；在夜间气温较低，蒸发室31内的大部分水蒸气与蒸发室31的室壁接触并冷凝为净化水，这些净化水将聚集于蒸发室31的底部，进而通过冷凝水管道5将净化水导入净化水池6，并且为了将蒸发室31底部聚集的全部净化水引入净化水池6中，上述冷凝水管道5的管口的最底端优选与蒸发室31的底部相平或低于蒸发室31的底面，并且冷凝水管道5的管口方向优选朝上设置，当然也可以呈水平方向设计或其他能够使冷凝水自流入冷凝水管道5内的方向设计。

需要说明的是，为了将蒸发室31内的水蒸气导入蒸汽冷凝管道4内，上述蒸汽冷凝管道4内设有引风机或真空泵等抽气器41，以将蒸发室31内的水蒸气吸入蒸汽冷凝管道4内，此外，蒸发室31的室壁应开设通气孔以保证蒸发室31内的气压与外界气压平衡，而且该通气孔的大小和数量应根据蒸发室31内流失的水蒸气量等实际情况而定；上述蒸发池32优选通过支架支撑以保证加热器33的位置始终高于蒸发室31内净化水的液面，此外，加热器33的装配缝隙处应设置橡胶圈等防水防潮件以避免其内部的供电线与水蒸气直接接触。

并且作为优选，除了与蒸发室31相连的部分之外，上述蒸汽冷凝管道4和冷凝水管道5的其他部分埋设于地下，以避免在日间造成蒸汽冷凝管道4和冷凝水管道5内部温度升高的情况；上述蒸汽冷凝管道4内还设有逆止阀42，以避免净化水池6内的水蒸气逆向返回蒸汽冷凝管道4内。

净化水池6用于储装收集从冷凝水管道5流出的净化水和在蒸汽冷凝管道4中由水蒸气冷凝所形成的净化水，当净化水池6内的水到达一定高度或用户需要用水时，将净化水池6内的净化水通过输水装置(图中未示)输送给用水单位。其中，上述净化水输的结构构造和功能原理可参考现有技术，这里不再赘述。

可以看出，通过蒸汽冷凝管道4和冷凝水管道5的设置使本设备能够日夜不停地处理农田排水并回收淡水，提高了净化水的回收效率。

为了更好的技术效果，这里针对蒸发净化装置3的结构构造给出以下的具体实施例：

在第一种实施例中，如图3所示，上述蒸发室31具有向下倾斜设置的冷凝壁311，冷凝壁311能够在夜间使蒸发室31内的水蒸气凝结为小水珠，由于冷凝壁311倾斜向下设置，则小水珠在张力的作用下将仅沿冷凝壁311流至蒸发室31的底部，进而提高了净化水的回收效率。其中，为了避免在蒸发室31的室壁表面凝结的小水珠重新落入蒸发池32中，上述蒸发室31的截面优选设计为三角形，也即将冷凝壁311作为蒸发室31一组相对设置的室壁，以最大程度地节省电能并提高净化水回收的效率。

在第二种实施例中，上述蒸发室31由透光板围成，透光板能够使白天的日光透过以提高蒸发室31内的温度，进而提高了蒸发池32内加热农田排水的效率，相对地节省了向加热器33输送的电能。作为优选，上述透光板优选为玻璃板，也即通过玻璃板构成蒸发室31。

在第三种实施例中，如图1至图3所示，为了提高本设备的自动化程度，蒸发净化装置3还包括用于检测蒸发池32内液位高度的液位传感器321，其中，液位传感器321优选设于蒸发池32的侧壁，以通过接触农田排水来获取蒸发池32内的液面高度；此外，在排水管道2内设有控制阀21，该控制阀21与液位传感器321电连接，当液位传感器321检测到蒸发池32内液面过低时，则发送信号使控制阀21开启，使蓄水池1向蒸发池32内补充农田排水，而在此过程中排水泵22也启动；当液位传感器321检测到蒸发池32内液面足够高时，则发送信号使控制阀21关闭，以阻断蓄水池1与蒸发池32的相连，并且在此时排水泵22关闭。

需要说明的是，上述液位传感器321发送信号是控制阀21关闭和开启的蒸发池32内的液面高度值应根据蒸发池32的体积等实际情况而定，这里不再具体说明；上述控制阀21优选为电磁阀。

在第四种实施例中，为了提高本设备在单位时间回收净化水的量，上述蒸发净化装置3设置多个，相应地，为了将多个蒸发净化装置3内的水蒸气和净化水导入一个净化水池6中，上述蒸汽冷凝管道4和冷凝水管道5均为汇流管道；为了将一个蓄水池1中的农田排水导入多个蒸发净化装置3中，上述排水管道2为分流管道，其中，分流管道的多个出水管口处均设有控制阀21。

需要说明的是，上述多个蒸发净化装置3优选在地面上并列分布设置，当然也可以在立体空间中按层并列分布或按其他方式分布设置。

为了向本设备提供电力，本设备优选还包括：光伏发电装置和风力发电装置。其中，光伏发电装置用于在白天接收光能进行发电，而在夜间无光时，则可以通过风力发电装置向本设备供电，进而充分利用当地的自然资源。

当然，本设备也可以仅由光伏发电装置供电，但需要另外设置储电装置以储存一部分由光伏发电装置所产生的电能，以在晚上向本设备提供电力。

需要说明的是，上述光伏发电装置、储电装置以及风力发电装置的结构构造和功能原理均可参考现有技术，本文对此并无创造性改进。

由于排水管道2与蓄水池1的底部相连，因此若蓄水池1的底部聚集有泥土等沉淀物，则会导致排水管道2堵塞，为此如图1所示，本设备还包括沉淀池7和进水管道11。沉淀池7用于聚集农田排水并对农田排水进行预处理，以除去农田排水中的泥土等沉淀物，其中，沉淀池7对农田排水进行预处理的方式(如加入沉降剂)可参考现有技术，本文对此并无创造性改进；进水管道11的一端伸入沉淀池7中，并通过其内部的进水泵111将沉淀池7上层无沉淀物的农田排水抽入蓄水池1中。

可以理解的是，经过多次加热处理，蒸发池32内的农田排水盐碱度将会很高甚至会出现析出结晶的情况，为了收集农田排水中的矿物，如图3所示，本设备还包括回收管道8和回收装置9。回收管道8的一端与蒸发池32相连，其另一端与回收装置9相连，而在回收管道8内部设有回收阀81，当需要回收矿物时，开启回收阀81使蒸发池32内的农田排水流入回收装置9内，当排尽蒸发池32内的农田排水时，再关闭回收阀81。

需要说明的是，若蒸发池32中已有矿物析出时，则需要开启控制阀21使矿物重新溶解于农田排水中，然后再将蒸发池32内的全部液体导入回收装置9内。

这里针对回收装置9的结构构造给出以下的具体实施例：

在第五种实施例中，如图3所示，回收装置9包括干燥池91和太阳能集热器92。干燥池91与回收管道8相连，并用于储装高浓度的农田排水，而太阳能集热器92用于吸收光能以向干燥池91内的农田排水提供光伏热量，使干燥池91内的水分蒸发，进而使矿物析出，以便于对矿物进行收集回收。

作为优选，上述太阳能集热器92具体包括太阳能集热板921和导热管922，太阳能集热板921吸收光伏热量，导热管922则将太阳能集热板921吸收的热量传导至干燥池91内的液体。其中，太阳能集热板921和导热管922的结构构造和功能原理均可参考现有技术，这里不再赘述。

针对本实施例需要说明的是，回收装置9还可以为储水桶，以储装高浓度的农田排水，当储水桶装满时，则更换新的储水桶，待蒸发池32内的农田排水排尽时，再将储水桶转移至其他回收矿物的处理厂。

以上对本实用新型所提供的处理农田盐碱排水的设备进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。