Читать не мало. Но если Вы хотите знать как эффективно очистить воду без вреда для растений и организма в системе полива, то читайте до конца.

В данной статье рассматриваются способы химической очистки поливной воды и вариант с применением технология Гидрофлоу (HydroFLOW)

Прежде чем начинать обсуждение добавления химических веществ в поливную воду, следует отметить, что есть две потенциальных угрозы, связанные с этим процессом:

  1. Первая угроза связана с тем, что вода с добавленными химическими веществами может попасть внутрь человеческого или животного организмов. Необходимо в обязательном порядке информировать всех работников про токсичность такой воды и не допускать любой возможности находиться животным близко к системе капельного полива.
  2. Второй опасностью является возможный обратный вылив (противоток) воды с химикатами во внешний водоем. Противоток может возникнуть из-за обратного давления в системе капельного орошения. Обратная подача воды может привести к загрязнению питьевой воды, природных водоемов, колодцев, муниципальных трубопроводов и т. Д.
  3. Никогда не смешивайте хлор с кислотами.

 

  Первый способ химической обработки воды. Хлорирование

Практика хлорирования, то есть добавление хлора в воду, используется уже на протяжении многих десятилетий в качестве способа очистки воды. Растворенный хлор в воде действует как мощный окислитель и активно уничтожает микроорганизмы, такие как водоросли, грибы и бактерии. Хлорирование является эффективным и экономичным решением проблемы засорения различными микроорганизмами системы капельного орошения. В момент растворения хлора, происходит соединение его молекул с водой, эта реакция называется гидролиз. Реакция гидролиза производит хлорноватистую кислоту (HOCl). После этого, хлорноватистая кислота подвергается реакции ионизации и образуется гипохлорит (OCl). Хлорноватистая кислота (HOCl) и гипохлорит (OCl-) вместе называются «свободный хлор» и сосуществуют в равном соотношений, которое зависит от температуры и уровня кислотности рН воды. Там, где вода является более кислой (низкий уровень рН), равновесие смещается влево, что приводит к высокому процентному содержанию свободного хлора в виде HOCl. Там, где вода с более высоким уровнем рН, увеличивается процент свободного хлора в виде гипохлорита.

 

Эффективность уничтожения микроорганизмов с помощью HOCl в 40 — 80 раз больше, чем у OCl, поэтому эффективность хлорирования в значительной степени зависит от уровня кислотности рН исходной воды. Таким образом, вода с низким уровнем рН обеспечивает высокую концентрацию хлорноватистой кислоты HOCl, которая является более мощным уничтожителем микроорганизмов. Еще одной особенностью является то, что свободный хлор сильно реагирует с легко окисляемыми веществами, такими как железо, марганец и сероводород. Такое взаимодействие может привести к образованию нерастворимых соединений внутри системы капельного орошения. При реакции хлора с аммиаком вырабатываются соединения хлорамина, поэтому не рекомендуется в одно время применять хлорирование и азотные удобрения. Наиболее распространенные соединения хлора, которые используются в системах капельного орошения являются гипохлориты кальция и натрия и газообразный хлор.

 

  Гипохлорит кальция

Гипохлорит кальция можно свободно приобрести в сухом виде (порошок или гранулы). Он хорошо растворим в воде и, при надлежащих условиях хранения, является относительно стабильным веществом. Гипохлорит кальция следует хранить в прохладном, сухом месте в специальных контейнерах.

 

  Гипохлорит натрия

Широко доступен 15% раствор гипохлорита натрия. Гипохлорит натрия легко разлагается под действием света и тепла, и должен храниться в прохладном и сухом месте в специальных контейнерах.

 

  Газообразный хлор

Газообразный хлор поставляется в виде сжиженного газа под высоким давлением в баллонах разных размеров от 45 кг до тонны. Хлор газ является очень ядовитым и тяжелее воздуха, поэтому в помещениях должна быть установлена вытяжная вентиляция на уровне пола.

 

  Введение хлора в систему капельного орошения

 

Хлор может быть введен в систему несколькими способами. Гипохлорит натрия (жидкий), кальция (твердый) или газообразный хлор вводят в систему с использованием специального измерительного устройства под названием хлоратор. Газообразный хлор рекомендуется использовать при очистке больших систем капельного орошения. Твердый или жидкий способы хлорирования предпочтительнее использовать в небольших системах капельного полива. Несмотря на то, что способ хлорирования с помощью газообразного хлора очень опасен, он широко используется потому, что является наименее дорогим. Использование газа хлора также предпочтительно в тех районах, где добавление натрия или кальция в почву следует избегать. Хлор является сильным окислителем и в концентрированной жидкой или газообразной форме может быть очень опасным для окружающей среды, поэтому при его применении необходимо четко следовать инструкции производителя. Предохранительные клапаны должны быть установлены на любом контейнере, цистерне, которые содержат хлор для защиты от неконтролируемого увеличения давления в емкости и дальнейшего взрыва. Обращайте на это внимание при покупке хлора!

Хлорирование системы капельного орошения может быть непрерывным или прерывистым в зависимости от требуемых результатов. Если целью очистки является контроль биологических наростов в капельной ленте и других частей системы капельного орошения, тогда прерывистая очистка в целом является более приемлемой. Непрерывное хлорирование необходимо в тех случаях, когда целью является очистка самой воды, например для осаждения растворенного железа.

 

  Общие рекомендации хлорирования системы капельного полива следующие:

  1. Вводить хлор следует в точке входа воды в фильтр. Это предотвращает рост бактерий и водорослей в фильтре, которые могу существенно снизить эффективность фильтрации. Такой способ также позволяет удалять любые осадки вызванные введением хлора, а также не дает фильтру быть потенциальным инкубатором для роста бактерий и водорослей.
  2. Рассчитайте необходимое количество хлора для ввода в систему капельного полива. Для расчета необходима следующая информация: необходимый объем обрабатываемой воды; какой активный ингредиент хлора будет использоваться; необходимая концентрация хлора в очищенной воде.
  3. После начала процесса хлорирования необходимо проанализировать воду на выходе ближайшего от фильтра эмиттера/капельницы на наличие свободного хлора с помощью специального набора тестов хлора. Во время анализа выдержите определенную паузу для достижения устойчивого уровня вылива воды.
  4. Отрегулируйте скорость вливания хлора в систему. Повторяйте шаги 3 и 4 пока не достигнете необходимого уровня концентрации хлора.
  5. Далее необходимо проанализировать воду на выходе из эмиттера в самых отдаленных зонах капельной системы и определить уровень свободного хлора. Если есть заметное снижение концентрации, тогда необходимо увеличить уровень впрыска для компенсации поглощения хлора в системе.
  6. После хлорирования необходимо тщательно промыть систему капельного орошения простой водой.

 

  Рекомендуемая концентрация хлора

 

Ниже приведены рекомендации для концентрации хлора в системе:

Данные уровни концентрации взяты в конце самой дальней капельной ленты.

  1. Непрерывная очистка для предотвращения роста водорослей или бактерий: от 1 до 2 промилле.
  2. Периодическая очистка для уничтожения накопленных водорослей и бактерий: от 10 до 20 промилле в течение 30 — 60 минут. В большинстве случаев, когда необходим контроль уровня органической слизи или наростов рекомендуется применять прерывистую очистку. Частота периодической очистки будет зависеть от уровня загрязнения поливной воды.
  3. Суперхлорирование для растворения органического загрязнения в эмиттерах: введение хлора в концентрации 500 промилле. После проведения такой очистки необходимо слить всю воду, подождать 24 часа, а затем тщательно промыть все компоненты системы капельного орошения проточной водой. Такая высокая концентрация хлора активно уничтожает весь органический материал и поможет очистить заблокированные компоненты системы.

 

  Второй способ. Использование кислоты при очистке системы капельного орошения

 

Инъекция кислоты, как правило, применяется для снижения уровня рН в качестве механизма контроля проблем качества воды. Кислотная обработка воды часто используется для предотвращения осаждения растворенных твердых веществ, таких как карбонаты и железо. Кислота может также использоваться, чтобы препятствовать росту микроорганизмов в системе капельного полива и может быть применяться в сочетании с хлором, для повышения концентрацию HOCL, что увеличивает биоцидное действия хлора. Инъекции кислоты, как правило, осуществляются на периодической основе и не будут влиять на рост большинства многолетних растений. Следует проявлять осторожность при работе с кислотами, потому что многие компоненты системы капельного орошения не устойчивы к воздействию кислот. Поэтому, перед использованием кислоты в качестве средства очистки, необходимо удостовериться, что все компоненты системы не подвержены ее негативному воздействию. Среди различных кислот часто используются фосфорная кислота (вместе с ней также идет добавление фосфата в корневую зону), соляная кислота и серная кислота.

 

ВПЖНО! Всегда добавляйте кислоту в воду. Никогда не добавляйте воду в кислоту

 

  Процесс использования кислоты выглядит следующим образом:

 

  1. Необходимо рассчитать количество кислоты для введения. Для этого необходимо знать объем обрабатываемой воды, концентрацию и тип используемой кислоты, уровень рН воды и требуемый уровень рН после очистки.
  2. После введения кислоты необходимо проанализировать уровень рН ближайшего эмиттера от фильтра при помощи комплекта тестов рН или специальной бумаги индикатора рН.
  3. Необходимо отрегулировать скорость введения кислоты.
  4. Повторять шаги 2 и 3 до тех пор, пока не получится необходимая концентрация кислоты в воде.

 

  Как рассчитать количество кислоты для ввода в систему.

 

Для того, чтобы правильно рассчитать количество кислоты в поливной воде, необходимо: использовать кривую титрования, и наличие специальной лаборатории с соответствующим оборудованием. В полевых условиях проще всего взять 200-литровую бочку и заполнить ее поливной водой. Затем медленно добавить кислоту в воду постоянно размешивая, чтобы достичь полного перемешивания кислоты с водой. Во время этого процесса необходимо постоянно измерять уровень рН и добавлять кислоту до достижения необходимого уровня рН. Количество кислоты, необходимой получения требуемого уровня рН может быть незначительным. Например, применяя серную кислоту объемом всего 30 миллилитров в 200 литровой бочке можно получить снижение рН от 7 до 4.

 

Основные проблемы химической очистки и фильтрации воды при капельном орошении

 

Система капельного орошения состоит из большого количества эмиттеров, которые имеют довольно маленькие каналы прохождения воды. Поскольку такие каналы легко забиваются инородными материалами, большинство источников воды требуют соответствующей очистки для обеспечения эффективного и долгосрочного функционирования системы капельного полива. Практически все источники воды могут быть пригодны для капельного орошения, но только после соответствующей физической и/или химической обработки.

 

Физической очисткой воды является удаление органических и неорганических твердых частиц, которые достаточно велики и могут блокировать выходы капельниц (эмиттеров). Твердые частицы могут быть удалены из воды с помощью центробежных сепараторов, отстойников, сетчатыхдисковых фильтров или комбинации из вышеперечисленных методов. В случае не проведения своевременной физической очистки воды, произойдет засорение капельной системы, а это приведет к неравномерной подаче воды к каждому из растений.

 

Химической очисткой воды является добавление одного или нескольких химических реактивов для контроля образования биологических наростов или химических реакций в системе капельного орошения. Химическую обработку можно выполнять как отдельно, так и в сочетании с физической очисткой воды. Химическая очистка, обычно включают в себя добавление хлора и/или кислоты в систему капельного полива.

 

Различные проблемы качества воды встречаются при использовании капельного орошения. Ниже мы постараемся описать основные из них. В некоторых случаях могут быть сразу несколько таких проблем в одной системе, что приводит к более сложным методам очистки:

 

  1. Наличие больших твердых частиц в системе водоснабжения.
  2. Наличие большой концентрации ила и глины в системе водоснабжения.
  3. Развитие бактериальной слизи в системе капельного полива.
  4. Разрастание водорослей в пределах водоснабжения или системы капельного полива.
  5. Осадки железа, серы или карбоната кальция.

 

  Наличие больших твердых частиц в системе

 

Большие частицы, присутствующие в системе водоснабжения — это, как правило, либо неорганические (песок, ил, различные окиси на стенках труб) или органические материалы (семена сорняков, мелкая рыба, яйца, водоросли и т.д.). Неорганические частицы, как правило, довольно тяжелые и могут быть легко удалены с помощью отстойника или центробежного сепаратора песка. Органические частицы легче удалять с помощью песчано-гравийного, дискового или сетчатого фильтров.

 

  Наличие высокой концентрации ила и плотной глины

 

Песок, размером до 70 микрон (0.076mm) в поливной воде, может быть удален с помощью песчано гравийного фильтра. Тем не менее, ил и плотная глина быстро блокируют работу такого фильтра, увеличивается частота обратных промывок. В таком случае предпочтительнее перед фильтрацией воды, установить отстойник для предварительной обработки (осадки ила и глины). Размер отстойника зависит от скорости потока воды в системе капельного орошения и скорости оседания частиц, которая, в свою очередь, определяется размером частиц, их формой и плотностью. Мелкий ил и коллоидные частицы глины слишком малы для эффективной фильтрации с помощью отстойника потому, что такие частицы оседают медленно. В таком случае нужно иметь очень большой в размерах отстойник. Такой мелкий ил и глинистые частицы, которые проходят через отстойник и фильтр, могут накапливаться в капельных лентах или капельницах и формировать благоприятную среду для бактериальной слизистой массы. Для того, чтобы эффективно противостоять таким явлениям используют периодическую обработку системы капельного полива хлором или обычную промывку (в зависимости от типа почвы и вида выращиваемых растений).

 

  Развитие бактериальной слизи в сиcтеме

 

Бактерии, в отличие от водорослей, могут расти в системе капельного полива в отсутствии света. Такие бактерии могут формировать слизистую массу или налеты железа и серы в системе. Слизь может забить капельницы или связывать частицы ила и глины в качестве клея, из-за чего происходит формирование достаточно больших частиц, что, в конечном итоге, приведет к засорению системы капельного орошения. Самым распространенным способом очистки от бактерий является хлорирование воды на постоянной основе (с концентрацией хлора от 1 до 2 промилле) или на периодической основе (с концентрацией от 10 до 20 промилле). Промывку следует проводить 30-60 минут. Если произошла полная закупорка эмиттеров слизью, тогда необходимо провести разовую промывку хлором при концентрации 500 промилле.

 

  Формирование водорослей в системе капельного полива

 

Одним из наиболее важных вопросов, который возникает при использовании капельного орошения – это рост водорослей во внешних источниках воды (озеро, река, канал и т.д.), которые используются для полива. Перед тем как устанавливать капельную систему нужно обязательно осмотреть источник поливной воды, если она цветет, тогда при выборе фильтрационной системы этот фактор должен быть учтен. Если его не учесть, то попав в систему, водоросли начинают прорастать, их плотность в воде быстро возрастает, особенно если вода в системе содержит питательные вещества для растений, например, азотные или фосфорные. Во многих случаях, водоросли могут вызвать трудности при работе сетчатого фильтра, так как они забивают его сетчатый картридж. Также, при большом количестве водорослей, значительно ухудшается работа песчано гравийного фильтра, так как происходит засорение песка и увеличивается частота обратной промывки.

 

  Виды водорослей

 

Выделяют три группы живых организмов, которые обитают в воде: простейшие, растения и животные. Категория простейших включает в себя бактерии, грибы, одноклеточные организмы и водоросли. Простейшие, особенно бактерии и водоросли, являются наиболее важной группой организмов, которые нужно досконально знать перед установкой системы капельного орошения. Водоросли бывают одноклеточные или многоклеточные, аутотропные, фотосинтетические простейшие. Как и другие организмы, водорослям нужны питательные вещества для роста и размножения. Основными питательными веществами для водорослей являются двуокись углерода, азот и фосфор. Микроэлементы, такие как железо, медь, молибден, также являются важными для развития водорослей.

 

Выделяют четыре класса водорослей:

 

  1. Зеленые водоросли (Chlorophyta)

Зеленые водоросли являются основным видом из пресноводных. Выделяют как одноклеточные, так и многоклеточные организмы. Отличительной особенностью этой группы является то, что хлорофилл и другие пигменты, которые содержатся в хлоропластах, являются местом протекания фотосинтеза.

 

  1. Подвижные зеленые водоросли (Volvocales Euglenophyta)

Они колониальные по своей природе, ярко-зеленого цвета, одноклеточные и жгутиковые. Подвижные зеленые водоросли содержат хлорофилл и принимают участие в процессе фотосинтеза.

 

  1. Желто-зеленые или желто-коричневые водоросли (Chrysophyta)

Большинство видов этих водорослей являются одноклеточными. Они пресноводные и их характерный цвет связан с желтовато-коричневыми пигментами, которые покрывают хлорофилла. Из этой группы водорослей стоит в первую очередь выделить диатомовые водоросли. Они обитают как в пресной, так и в соленой воде. Диатомовые водоросли имеют оболочку, которая в основном состоит из диоксида кремния.

 

  1. Сине-зеленые водоросли (Chrysophyta)

Сине-зеленые водоросли имеют простое строение и похожи по многим параметрам на бактерии. Они одноклеточные, заключены в оболочку и не имеют жгутиков. Эти водоросли отличаются от других тем, что их хлорофилл не содержится в хлоропластах, а распространен по всей клетке. Они способны образовывать довольно большие, плотные пленки на поверхности воды. Важной характеристикой сине-зеленых водорослей является способность использовать азот из атмосферы в качестве питательного вещества для клеточного синтеза. Таким образом, удаление азотистых соединений из воды не устранит источник азота для этих видов водорослей.

 

  Борьба с водорослями в водоемах для капельного орошения

Эффективным методом борьбы с водорослями является добавление сульфата меди (медного купороса) в водоем, от куда берется вода для полива. Для этого медный купорос нужно поместить в специальные мешки с поплавками и далее закрепить в разных точках водоема. Медный купорос не следует применять, если в системе капельного полива используются материалы из алюминия. Использование медного купороса в водоемах необходимо в обязательном порядке согласовывать с местными властями! Рекомендуемая концентрация сульфата меди для борьбы с водорослями варьируется от 0,05 до 2,0 промилле, в зависимости от вида водорослей в водоеме. При такой дозировке происходит очистка до 2 метров в глубину от поверхности воды, так как водоросли растут в этом слое, где солнечный свет является наиболее интенсивным.

 

  Борьба с водорослями в системе капельного орошения

Зеленые водоросли могут расти только в присутствии света. Такие водоросли не смогут жить в черных капельных трубках, лентах и шлангах. Тем не менее, если используются материалы из белого полиэтилена, то возможен рост зеленых водорослей внутри системы. Эти водоросли могут создавать проблемы при очистке капельных лент и капельниц. В таком случае необходимо проводить периодическую очистку капельной системы с помощью хлорного раствора. Концентрация хлора должна быть от 10 до 20 промилле с промывкой в течение 30 — 60 минут. Если произошла полная закупорка системы, тогда можно увеличить в несколько раз концентрацию хлора. Самым оптимальным способом борьбы с зелеными водорослями внутри системы капельного орошения является использования трубок, лент, шлангов только черного цвета.

 

Замена химии с помощью Гидрофлоу

Мы все прекрасно осознаём, какие последствия может нести химическая обработка воды. Но за неимением эффективной альтернативы приходится снова и снова возвращаться к химическим реагентам и кислотам.

К счастью на украинском рынке начинают появляться альтернативные и эффективные замены химии и кислотам. Например британские системы обеззараживания и флокуляции Гидрофлоу (HydroFLOW).

Приборы не так давно начали продавать в Украине, но уже сейчас понятна их эффективность. И в этом нет ничего удивительного, ведь весь мир уже 25 лет успешно использует технологию.

Прибор с помощью электро-магнитной волны переменной частоты уничтожает в воде бактерии и вирусы и запускает процесс флокуляции, что позволяет более качественно работать фильтрам. Гидрофлоу мало того, что избавит от вопросов с бактерями и вирусами, так еще и не даст системе забиваться меловыми отложениями, при использовании жесткой воды.

Сообщая бактерии электрический заряд, Гидрофлоу вызывает формирование вокруг неё множества слоёв воды, ориентированных в соответствии с зарядом бактерии. Количество слоёв зависит от величины заряда.

Молекулы воды оттесняют от бактерии другие вещества, образуя вокруг неё зону чистой (на молекулярном уровне) воды. Это лишает бактерию питания.

Возникает осмотическое давление, которое заставляет молекулы воды пытаться проникнуть внутрь бактерии. При достаточной величине заряда, осмотичское давление становится настолько сильным, что молекулы воды разрывают оболочки бактерии. Это приводит к гибели микроорганизма.

В части подавления стафилококка и кишечной палочки, эффект (подавление на 99,99%) подтверждён инспекционной организацией SGS (Société Générale de Surveillance), Швейцария. В части подавления легионеллы (подавление на 99,7%) – экспертной организацией ALS, Австралия.

Примечательно, что внешнее осмотическое давление клетка не воспринимает как враждебное и не сопротивляется ему (в отличие от обеззараживающих средств и УФ-излучения).

Компания «Гидрофлоу Украина» подтвердила, что приборы успешно справляются с целым рядом заданий:

  • Избавление от бактерий;
  • Избавление от вирусов;
  • Избавление от водорослей;
  • Избавление от меловых отложений.

В отличии от химического воздействия, электро-магнитная обработка экологически безопасна и не требует дополнительного обслуживания или реагентов.

Но как и в любой другой системе у Гидрофлоу есть и минусы. Нужно подключение к бесперебойному электропитанию, что может быть проблематично в полевых условиях. Британцы заявляют, что сигнал продолжает воздействовать на воду без электроенергии еще в течении 4-8 часов, но не более.

Выбор за вами. Становится экологичным и эффективным или же продолжать пользоваться не выгодными и вредными, но проверенными способами очистки воды.

По материалам Агростимул

Последние публкикации
Напишите нам

Свяжитесь с нами и мы ответим на все Ваши вопросы!