Trả lời ngắn gọn
Trước tiên, hãy chọn bộ lọc tưới theo nguồn nước. Nước giếng sạch và nước máy thường chỉ cần bộ lọc lưới hoặc lọc đĩa; nước giếng nhiều cát cần bộ tách cát đặt phía trước; nước ao, hồ và kênh cần bộ lọc cát, tiếp theo là bộ lọc an toàn. Chọn công suất bộ lọc theo lưu lượng đỉnh, có dự phòng cho nước bẩn, và loại bỏ sắt hòa tan bằng cách oxy hóa trước khi lọc.
Bộ lọc tưới là gì?
Bộ lọc tưới loại bỏ cát, bùn mịn, tảo, vụn hữu cơ và các hạt khác khỏi nước tưới trước khi nước đến đường ống, van và đầu nhỏ giọt. Trong tưới nhỏ giọt và tưới vi lượng, bộ lọc tưới được lựa chọn đúng là biện pháp bảo vệ quan trọng nhất chống tắc đầu nhỏ giọt; tình trạng tắc nghẽn làm giảm độ đồng đều tưới từ rất lâu trước khi đầu nhỏ giọt bị bít hoàn toàn.
Hướng dẫn này trình bày cách lựa chọn một hệ thống lọc hoàn chỉnh cho trang trại hoặc nhà kính: bộ lọc nước tưới nào phù hợp với từng nguồn nước, cách bố trí trạm lọc, cách chọn công suất theo lưu lượng và kích thước đường ống, cùng cách bảo trì. Để xem so sánh chi tiết giữa ba công nghệ lọc chính, hãy đọc bài viết liên quan của chúng tôi về so sánh bộ lọc đĩa, lọc cát và lọc lưới.
Có những loại bộ lọc tưới nào?
Bộ lọc tưới nông nghiệp được chia thành năm nhóm. Phần lớn trang trại kết hợp hai nhóm trở lên trong một trạm lọc.
- Bộ tách ly tâm hydrocyclone (bộ tách cát): tạo dòng nước xoáy để các hạt nặng như cát rơi vào khoang thu gom. Thiết bị loại bỏ cát sạn, không loại bỏ chất hữu cơ hay bùn mịn, và được đặt trước bộ lọc chính khi sử dụng nước giếng và nước sông nhiều cát.
- Bộ lọc cát: bình chịu áp chứa cát silica được phân cỡ, giữ lại cặn bẩn trong toàn bộ chiều sâu lớp cát. Bộ lọc cát đa vật liệu với các lớp vật liệu lọc được sử dụng trong xử lý nước. Bộ lọc cát là lựa chọn tiêu chuẩn cho nước ao, hồ, kênh và các nguồn nước khác có tảo và hàm lượng chất hữu cơ.
- Bộ lọc đĩa: các chồng đĩa nhựa có rãnh tạo khả năng lọc gọn nhẹ với một phần hiệu ứng lọc theo chiều sâu, và hệ thống lọc đĩa tự động có thể rửa ngược trong vài giây. Bộ lọc đĩa dùng cho tưới là loại bộ lọc chính phổ biến nhất tại các trang trại hiện đại.
- Bộ lọc lưới: lưới lọc bằng thép không gỉ, kim loại hoặc nhựa giữ các hạt trên bề mặt với ngưỡng kích thước lọc chính xác. Bộ lọc lưới có giá thấp và cấu tạo đơn giản; loại tự làm sạch bằng đầu hút quét hoặc chổi phù hợp với lưu lượng lớn của nguồn nước tương đối sạch.
- Bộ lọc đầu lấy nước và đầu hút: lưới lọc thô trên đường ống hút của bơm và đầu lấy nước nổi, được dùng làm bộ lọc cho bơm tưới để ngăn rác, cá và rong cỏ lọt vào bơm khi lấy nước từ hồ và ao.
Nên dùng bộ lọc tưới nào cho từng nguồn nước?
Nguồn nước quan trọng hơn quy mô trang trại. Hãy bắt đầu bằng phân tích nước về chất rắn lơ lửng, hàm lượng chất hữu cơ, sắt, mangan và độ cứng, sau đó dùng bảng này làm cơ sở lựa chọn ban đầu.
| Nguồn nước | Tạp chất thường gặp | Trạm lọc khuyến nghị | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Nước máy hoặc nước đã xử lý | Cặn bám đường ống, cặn lắng xuất hiện không thường xuyên | Bộ lọc lưới hoặc lọc đĩa | Đơn vị cấp nước thường yêu cầu có biện pháp chống chảy ngược |
| Giếng nước sạch | Cát mịn, hạt khoáng | Bộ lọc đĩa hoặc lọc lưới | Lọc lưới thường là đủ khi nước chỉ có các hạt khoáng |
| Giếng nhiều cát | Cát và sạn | Bộ tách ly tâm hydrocyclone, sau đó là bộ lọc đĩa hoặc lọc lưới | Cát sạn làm mòn đĩa, gioăng làm kín và các bộ phận bơm nếu không được loại bỏ trước |
| Giếng có sắt hoặc mangan | Sắt hòa tan bị oxy hóa trong ống nhỏ giọt | Oxy hóa (bằng sục khí hoặc hóa chất), lắng, sau đó lọc qua vật liệu hoặc lọc đĩa | Chỉ lọc không thể loại bỏ sắt hòa tan |
| Ao, hồ, hồ chứa hoặc kênh | Tảo, chất hữu cơ, bùn mịn, rác | Lưới lọc đầu lấy nước, cụm bộ lọc cát, sau đó là bộ lọc đĩa hoặc lọc lưới làm bộ lọc an toàn | Tải lượng tạp chất thay đổi theo mùa; chọn công suất đáp ứng đỉnh phát triển của tảo vào mùa hè |
| Sông | Bùn mịn, cát, hàm lượng chất hữu cơ biến động | Lắng hoặc tách bằng hydrocyclone, sau đó lọc qua vật liệu hoặc lọc đĩa | Độ đục có thể tăng đột biến sau mưa |
| Nước thải đã xử lý hoặc nước thoát được tái sử dụng | Chất rắn mịn, chất hữu cơ, màng sinh học | Bộ lọc vật liệu hoặc lọc đĩa có độ tinh lọc cao, kết hợp khử trùng | Bộ lọc đĩa được sử dụng rộng rãi trong lọc nước thải; tuân thủ quy định địa phương về tái sử dụng nước |
Khi lấy nước hồ để tưới, đầu lấy nước nổi có lưới lọc thô giúp giữ đầu hút của bơm cách xa cặn đáy và váng bề mặt, nhờ đó giảm tải cho bộ lọc chính.
Trạm lọc tưới được bố trí như thế nào?
Hệ thống lọc tưới quy mô trang trại gồm nhiều hơn một bộ lọc. Cách bố trí điển hình theo chiều dòng chảy như sau:
- Lưới lọc đầu lấy nước hoặc rọ lọc đầu hút để bảo vệ bơm.
- Bơm, với van một chiều và van xả khí ở đầu đẩy.
- Bộ tách ly tâm hydrocyclone khi nước có cát.
- Cụm bộ lọc chính: các bộ lọc cát hoặc lọc đĩa mắc song song, có van rửa ngược tự động và bộ điều khiển kích hoạt theo chênh lệch áp suất và thời gian.
- Đồng hồ áp suất hoặc bộ truyền tín hiệu áp suất trước và sau cụm lọc để luôn theo dõi được chênh lệch áp suất.
- Điểm châm phân, sau bộ lọc chính. Xem tưới kết hợp bón phân và bộ châm phân.
- Bộ lọc an toàn thứ cấp, thường là bộ lọc lưới hoặc lọc đĩa, để giữ lại cặn phân bón, vật liệu lọc bị cuốn theo hoặc bất kỳ tạp chất nào được giải phóng trong quá trình rửa ngược.
- Van chính, đồng hồ lưu lượng và bộ điều áp cấp nước đến các khu vực. Hướng dẫn về van tưới trình bày các loại van điều khiển, van giảm áp và van xả áp.
Ở hệ thống nhỏ, nguyên tắc tương tự được thu gọn thành bộ lọc tưới nhỏ giọt kết hợp bộ điều áp: thiết bị chống chảy ngược, bộ lọc tưới lắp trên đường ống có độ lọc khoảng 120–150 mesh và bộ điều áp ở đầu ống nhỏ giọt.
Hệ thống tưới nhỏ giọt cần độ tinh lọc bao nhiêu?
Luôn ưu tiên khuyến nghị của nhà sản xuất đầu nhỏ giọt. Nếu không có khuyến nghị này, bộ lọc tưới nhỏ giọt thường được chỉ định trong khoảng từ 120 mesh (xấp xỉ 130 µm) đến 200 mesh (xấp xỉ 75 µm), với mức lọc tinh hơn cho đầu nhỏ giọt lưu lượng thấp và vòi phun sương. Một quy tắc được sử dụng rộng rãi là loại bỏ các hạt lớn hơn khoảng một phần bảy đến một phần mười kích thước đường dẫn nhỏ nhất trong đầu nhỏ giọt. Bài viết so sánh bộ lọc có bảng quy đổi mesh sang micromet, còn hướng dẫn về đầu nhỏ giọt và phụ kiện nối của chúng tôi giải thích sự khác biệt về kích thước đường dẫn giữa các loại đầu nhỏ giọt.
Làm thế nào để chọn công suất bộ lọc tưới?
Công suất bộ lọc được chọn theo lưu lượng, không phải kích thước đường ống. Kích thước đường ống chỉ dùng để kiểm tra nhanh.
- Xác định lưu lượng đỉnh của hệ thống theo m³/h cho khu vực lớn nhất hoặc nhóm khu vực vận hành đồng thời. Phương pháp được trình bày trong cách xác định công suất hệ thống tưới kết hợp bón phân.
- Áp dụng hệ số chất lượng nước. Lưu lượng định mức của nhà sản xuất thường được xác định với giả định nước sạch. Với nước mặt bẩn, hãy chọn bộ lọc lớn hơn hoặc tăng số lượng bộ lọc, thường tính giảm công suất từ một phần tư đến một nửa.
- Kiểm tra tổn thất áp suất khi bộ lọc sạch. Ở lưu lượng thiết kế, bộ lọc sạch thường chỉ nên gây tổn thất áp suất bằng một phần nhỏ của một bar, để còn dư địa cho tổn thất tăng lên trước khi rửa ngược.
- Kiểm tra điều kiện rửa ngược. Bộ lọc đĩa và lọc lưới tự động cần áp suất đầu vào tối thiểu trong quá trình rửa, còn bộ lọc vật liệu cần đủ lưu lượng rửa ngược cho mỗi bình. Chọn công suất cụm lọc sao cho các bộ lọc còn lại có thể cung cấp đủ lưu lượng rửa ngược.
- Dự phòng công suất để mở rộng bằng ống góp dạng mô-đun.
Kích thước đầu nối chỉ mang tính tham khảo sơ bộ. Bộ lọc tưới 2 inch dùng cho tưới nhỏ giọt thường xử lý được lưu lượng trong khoảng 10–25 m³/h tùy loại, độ tinh lọc và chất lượng nước, trong khi trang trại lớn hơn sử dụng các cụm bộ lọc 3 hoặc 4 inch. Luôn xác nhận theo đường cong lưu lượng và tổn thất áp suất của nhà cung cấp.
Khi nào cần xử lý nước trang trại ngoài việc lọc?
Bộ lọc loại bỏ các hạt. Chúng không loại bỏ các chất hòa tan. Cần hệ thống xử lý nước nông nghiệp khi kết quả xét nghiệm nước cho thấy:
- Sắt hoặc mangan hòa tan: giải pháp lọc sắt tốt nhất cho hệ thống tưới thực chất là một dây chuyền xử lý gồm sục khí hoặc oxy hóa bằng hóa chất, công đoạn lắng, sau đó lọc qua vật liệu hoặc lọc đĩa.
- Độ mặn cao hoặc hàm lượng natri, clorua hay bo cao: xử lý bằng thẩm thấu ngược, thường pha nước sau xử lý với nước thô, chẳng hạn sử dụng máy RO khử mặn nước ngầm điều khiển bằng PLC cho nhà kính và thủy canh.
- Nước cứng và cặn cacbonat: châm axit để hạ pH, không phải lọc.
- Lớp nhầy vi khuẩn và tảo trong đường ống: xử lý đường ống định kỳ, chẳng hạn khử trùng bằng clo ở nơi được phép, kết hợp lọc hiệu quả.
Thiết bị lọc nào phù hợp với từng loại trang trại?
- Nước mặt có tảo: dùng hệ thống lọc cát rửa ngược làm công đoạn chính, tiếp theo là bộ lọc đĩa hoặc lọc lưới an toàn.
- Nước giếng và nguồn nước hỗn hợp trong nhà kính: dùng hệ thống lọc nước dạng đĩa rửa ngược tự động kích hoạt rửa theo chênh lệch áp suất.
- Hệ thống tưới đồng ruộng có cát và bùn mịn: dùng bộ lọc đĩa ly tâm kết hợp tách cát với lọc đĩa.
Bộ lọc tưới tự động hay thủ công tốt hơn?
Bộ lọc thủ công có chi phí thấp hơn và không có bộ điều khiển hay van rửa cần bảo trì, nên là lựa chọn hợp lý cho hệ thống tưới nhỏ giọt quy mô nhỏ dùng nước sạch, có người kiểm tra đồng hồ áp suất mỗi lần tưới. Điểm yếu của chúng nằm ở yếu tố con người: bộ lọc thủ công không được vệ sinh trong một tuần bận rộn sẽ tích tụ cặn, làm giảm áp suất tại đầu nhỏ giọt và ảnh hưởng đến độ đồng đều tưới.
Bộ lọc tự động rửa ngược khi chênh lệch áp suất đạt ngưỡng cài đặt, với bộ hẹn giờ làm phương án dự phòng, nên vẫn hoạt động khi tảo bùng phát và khi tưới ban đêm không có người giám sát. Khoản chi phí bổ sung thường đáng đầu tư khi lưu lượng vượt vài m³/h, khi nguồn nước là ao hoặc sông, hoặc khi tưới vận hành tự động bằng bộ điều khiển. Chúng cần duy trì ổn định áp suất đầu vào tối thiểu và, với phần lớn mẫu, cần nguồn điện công suất nhỏ cho bộ điều khiển.
Bảo trì bộ lọc tưới như thế nào?
- Mỗi lần tưới: đọc đồng hồ áp suất trước và sau bộ lọc. Chênh lệch tăng lên cho thấy bộ lọc đang tích tụ cặn.
- Bộ lọc thủ công: vệ sinh lưới và đĩa khi chênh lệch áp suất tăng khoảng 0.3–0.5 bar so với giá trị khi sạch, hoặc theo chỉ định của nhà cung cấp.
- Bộ lọc tự động: kiểm tra để bảo đảm chu kỳ rửa ngược thực sự diễn ra, van rửa đóng kín và áp suất đầu vào luôn đủ cao trong quá trình rửa.
- Hằng tháng: kiểm tra lưới có bị rách, đĩa có bám cặn hoặc màng sinh học và gioăng làm kín có bị mòn hay không. Ngâm đĩa bám cặn trong dung dịch axit phù hợp nếu được khuyến nghị.
- Hằng năm hoặc tùy tình trạng: kiểm tra chiều dày và tình trạng lớp cát lọc, bổ sung hoặc thay vật liệu lọc khi cần.
- Luôn thực hiện: thường xuyên xả rửa cuối các ống nhánh nhỏ giọt, vì các hạt mịn lọt qua bất kỳ bộ lọc nào đều lắng tại đó.
Cần những thông tin gì để mua bộ lọc tưới?
- Nguồn nước và kết quả phân tích nước gần đây
- Lưu lượng đỉnh và áp suất vận hành
- Loại đầu nhỏ giọt và độ tinh lọc do nhà sản xuất yêu cầu
- Vệ sinh thủ công hay tự động, và nguồn điện sẵn có cho bộ điều khiển
- Không gian, kích thước đầu nối ống và kế hoạch mở rộng nếu có
Mars Vertical Farm sản xuất thiết bị lọc đĩa, lọc cát và xử lý nước RO tại nhà máy ở Thượng Hải theo ISO 9001. Khám phá danh mục thiết bị tưới, tưới kết hợp bón phân và xử lý nước, hoặc gửi cho chúng tôi kết quả phân tích nước và lưu lượng đỉnh để được đề xuất trạm lọc phù hợp.
