[发明专利]一种设施农业水肥盐输入一体化调控的方法与装置

权利要求书

1.一种设施农业水肥盐输入一体化调控装置，其特征在于：包括离子交换再生模块及离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块，其中离子交换再生模块包括离子交换进水池(1)、离子交换出水池(2)、阳离子交换树脂床(3)、阴离子交换树脂床(4)、树脂再生进水罐(5)及树脂再生出水罐(6)，该阳离心交换树脂床(3)的进液口及阴离子交换树脂床(4)的进液口通过带阀门的管路连接，且该管路与三通管路A中的一条支路相连，所述三通管路A中的另外两条带有阀门的支路分别与离子交换进水池(1)及树脂再生进水罐(5)的出液口连接，所述阳离子交换树脂床(3)的出液口与三通管路B的一条支路相连，该三通管路B中的另外两条带有阀门的支路分别与阴离子交换树脂床(4)进液口的管路及树脂再生出水罐(6)的一个进液口连接，所述阴离子交换树脂床(4)的出液口与三通管路C的一条支路相连，该三通管路C的另外两条带有阀门的支路分别与所述离子交换出水池(2)及树脂再生出水罐(6)的另一个进液口连接；所述离子交换树脂再生废盐水再生性处理模块包括树脂再生出水罐(6)、溶液罐及沉淀收集池，该树脂再生出水罐(6)的第三进液口通过带阀门的管路与用于促进树脂再生出水罐(6)中形成沉淀的溶液罐相连，所述树脂再生出水罐(6)的一个出液口通过带阀门的管路与沉淀收集池相连，另一个出液口通过带阀门的管路与所述树脂再生进水罐(5)的进液口连接。

2.按权利要求1所述的设施农业水肥盐输入一体化调控装置，其特征在于：所述溶液罐包括硝酸钙溶液罐(9)及碳酸钾溶液罐(10)，所述树脂再生出水罐(6)的第三进液口相应地为两个进液口，通过带阀门的管路分别与所述硝酸钙溶液罐(9)及碳酸钾溶液罐(10)连接。

3.按权利要求1所述的设施农业水肥盐输入一体化调控装置，其特征在于：所述沉淀收集池包括硫酸钙沉淀收集池(7)及碳酸钙沉淀收集池(8)，所述树脂再生出水罐(6)的一个出液口分出两条带阀门的管路，分别与所述硫酸钙沉淀收集池(7)及碳酸钙沉淀收集池(8)连接。

4.按权利要求3所述的设施农业水肥盐输入一体化调控装置，其特征在于：与所述硫酸钙沉淀收集池(7)连接的管路及与所述碳酸钙沉淀收集池(8)连接的管路汇合后再与树脂再生出水罐(6)的一个出液口连接，该硫酸钙沉淀收集池(7)与汇合处之间的管路上以及所述碳酸钙沉淀收集池(8)与汇合处之间的管路上均设有阀门。

5.按权利要求1所述的设施农业水肥盐输入一体化调控装置，其特征在于：所述阳离子交换树脂床(3)进液口和阴离子交换树脂床(4)进液口之间的管路与三通管路A中的一条支路汇合，在汇合处与所述阴离子交换树脂床(4)进液口之间的管路上设有阀门。

6.一种权利要求1所述的装置进行设施农业水肥盐输入一体化调控的方法，其特征在于：将灌溉水依次经阳离子交换树脂和阴离子交换树脂对其进行离子交换处理，通过离子交换作用依次去除灌溉水中的钙离子和硫酸根离子，待阴/阳离子交换树脂失效后分别通入硝酸钾盐水对阴/阳离子交换树进行再生处理，再生处理后阴/阳离子交换树脂再次用于灌溉水的离子交换；产生的阴阳离子交换树脂再生混合废盐水采用两步沉淀法削减硫酸根和钙离子浓度后，循环用于离子交换树脂再生。

7.按权利要求6所述的装置进行设施农业水肥盐输入一体化调控的方法，其特征在于：所述灌溉水依次经钾离子型阳离子交换树脂和硝酸根型阴离子交换树脂进行交换去除其中的钙离子和硫酸根。

8.按权利要求6所述的装置进行设施农业水肥盐输入一体化调控的方法，其特征在于：当离子交换出水中的钙离子或硫酸根浓度超过其进水浓度的20％-60％时，用0.2-0.8mol/L的硝酸钾盐水分别通入至阴阳离子交换树脂中进行再生处理，直至离子交换树脂再生废盐水中的硫酸根和钙离子的浓度均<40mmol/L时，阴阳离子交换树脂再次用于灌溉水的离子交换。

9.按权利要求6和8所述的装置进行设施农业水肥盐输入一体化调控的方法，其特征在于：所述阴阳离子交换树脂再生混合废盐水中，首先加入硝酸钙沉淀削减硫酸根浓度，直至废盐水中硫酸根残余浓度<10mmol/L，而后再加入碳酸钾削减钙离子浓度，使废盐水中的钙离子残余浓度<2.0mmol/L，然后循环用于离子交换树脂再生。