在农业中推广应用节水灌溉是节约水资源提高水资源利用率的有效途径，在水资源紧缺的西部地区尤为必要。新疆生产建设兵团27万hm2棉田滴灌项目正在实施中，目前已实现滴灌面积15万hm2，微灌要求灌溉水中不含有造成灌水器堵塞的污物和杂质，实际上任何水源都含有各种杂质，即使水质良好的井水，也会含有少量的沙粒和一些化学沉淀物。如果不对水源进行沉淀过滤，势必会对微灌系统造成不同程度的堵塞。所以，对灌溉水进行净化处理是保证微灌系统正常运行的关键。

微灌系统常用的过滤器有多种类型，每一类型基于不同的原理与水质对应完成不同的过滤任务。

石河子液压件厂自1999年开始开发研制节水灌溉用过滤器，先后研制开发了固定（移动）式渠水过滤器、井水过滤器。2000年12月通过了新产品鉴定并取得了产品合格证。至今已生产各类过滤器约1000台，配套滴灌棉田约5.3万hm2。

1 过滤器的类型

（1）旋流式水沙分离器。旋流式水沙分离器利用旋流和离心原理，因此只有当被分离颗粒的比重高于水时才有效，旋流式水沙分离器一般作为过滤系统的第一级处理设备，靠近水井和泵系统安装，最适宜去除水中的泥沙和石屑。分离出的国有化物被送至底部的集砂罐内，集砂罐需定时排污、冲洗。旋流式水沙分离器的去污能力与水中含砂 量的大小有关，当含砂量低于5%时，它能消除粒径0.074mm以上泥沙颗粒含量的98%。如果使用井水进行微灌，它可以作为过滤器之用。

（2）筛网过滤网。筛网过滤器结构简单，筛网过滤器基本上采用塑料或金属材料的筛网。悬浮颗粒超过网孔的尺寸后即被截留。当一定数量污物积累在筛网上后，经过过滤器的压力会显著下降，这时应对滤网实施手动或自动冲洗。

（3）叠片式过滤器。叠片式过滤器其过滤元件由一组压紧的带有微细流我道的环状塑料片组成。其特点是过流能力大，维护方便，适用于有机物含量较高的水质条件。叠片过滤器的冲洗也有手动和自动冲洗两种方式，可用压力表或压力传感器指标冲洗运行。不论采用哪种冲洗方式，都需将压紧的叠片松开，将叠片之间滞留的污物彻底冲洗干净。

（4）颗料过滤器。颗料过滤器使水通过有一 定厚度的颗料层来完成过滤。这些颗料可以是砂、砾石或其它粒状材料。过滤精度取决于颗粒的有效尺寸和通过过滤器的过滤速度。微灌系统中常用到的石英砂介质过滤器。砂石过滤器对含有机物和淤泥的水质是最适宜的过滤器，具有很高的去除物的能力，但这种设备较贵，对管理的要求较高。

砂石过滤器的砂滤料的选择主要取决于微灌系统类型及灌水器对对水质的要求。如果砂太粗，过滤不充分会引起灌水器的堵塞；砂过细又会引起过滤器冲洗次数过多，给管理带来不便。过滤砂按平均有效粒径和均匀系数两个指标分类。平均有效粒径是指10%的砂样通过筛网时的粒径值，它是表示该级别的砂中最小砂料的粒径大小（例如平均有效粒径为0.75mm的砂的含称上有10%的砂样的粒径比0.75mm小）；均匀系数是指60%的砂样通过筛孔的粒径除以10%的砂通过筛网孔时的粒径值。对微灌用砂滤料，均匀系数在1.5左右比较合适，并且要选用石英砂或花岗岩碎粒。过滤砂的型号不同过滤效果也不同，选择时要弄清水质与过滤砂的型号关系。过滤砂的型号、指标和过滤效果见表1。

表1 过滤器型号指标和过滤效果

2  过滤器类型的选择

灌溉水中所含杂质可以分为物理、化学和生物等三大类。物理杂质主要是无机物和有机物（无机 物主要是砂粒和黏土，有机物主要包括各种微生物和生物体）。休学污物主要是一些溶于水中的化学物质，在一定条件下变成固体沉淀物。生物污染主要是一些菌类、藻类和水生物。采用何种过滤方式取决于确定被分离物质的特性（如密度、颗粒尺寸及化学电磁性质等）。

不同类型的过滤器对去除灌溉水中不同污物有不同的有效性。过滤器可以根据它们对各种污物的有效过滤程度来 选择（表2）。

新疆滴灌棉田，大部分利用渠水进行灌溉，还有少部分采用井水进行灌溉。根据新疆地区渠水中含有较高的黏土、细沙及藻类的特点，渠水在进入过滤器之前要先进行拦污、沉淀等处理，滤去大的杂质。渠水过滤器多采用旋流式水沙分离器+砂石过滤器+网式（或叠片）过滤器三级过滤。井水过滤器多采用旋流式水沙分离器+网式（或叠片）过滤器两级过滤。各地应根据当地的水质情况选择合适的过滤方式。

表2 过滤器类型的选择

注：A为第一选择方案；B为第二选择方案；C为第三选择方案

3 过滤器安装注意事项 

（1）过滤系统按设计水处理能力运行，以保证过滤系统的使用性能。

（2）过滤系统安装前，应按过滤系统的外形尺寸做好基础处理，保证地面平整、坚实并留有排砂及冲洗水流道。

（3）应有熟知操作规程的人员负责过滤系统的操作，以保证过滤系统设备的正常运行。

（4）在露天安装的过滤系统，冬季不工作时必须排掉系统内的所有积水，以防止冻裂，压力表等仪表装置应卸下妥善保管。

（5）为保证过滤系统的外观整洁，安装时应尽可能防止损坏喷漆表面。

（6）砂石过滤器安装好后，有条件的应先将过滤介质冲洗干净后无混浊水为准。无此条件者可先将介质装入过滤器，使用前应关闭后边的阀门，对介质进行反冲洗，每组两罐交替进行，每交反冲洗最多清洗两罐，以无混浊水排出为准。

必须严格按过滤器的设计流量操作，不得超出。超出使用范围过多，砂床的空隙会被压力击穿，形成空洞效应，使过滤效果丧失。

4 过滤器的运行操作

4.1 运行前的准备

（1）开启水泵前认真检查过滤器各部位是否正常。抽出网式过滤器网芯检查，看有无砂粒和破损。各个阀门此时应处于关闭状态，确认无误后再启动水泵。

（2）水泵开启后，应使其运转3~5min，使系统中空气由排气阀排出，待完全排空后打开压力表旋塞。检查系统压力是否在额定的压力范围内，当压力表针不再上下摆动，无噪音时，可视为正常，过滤系统进入工作状态。

4.2 运行操作程序

（1）打开通向各个砂石罐进水的阀门。

（2）缓慢开启泵与砂石过滤器之间的控制阀，使阀门开启到一定位置，不要完全打开，以保证砂床稳定，提高过滤精度。

（3）缓慢开启砂石过滤器后边的控制阀门使其与前一阀门处于同一开启程度，以利砂床稳定压实。检查过滤系统两压力表之间的压差是否正常，确认无误后，将第一道阀门缓慢打开，开启第二道阀将流量控制在设计流量60%~80%，一切正常后方可按设计流量运行。

(4)过滤系统在运行中，应对其仪表进行认真检查，并对运行情况做好记录。

（5）过滤系统在运行中，出现意外事故，应立即关泵检查，有异常声响检查原因再工作。

（6）过滤系统工作完毕后，应先缓慢关闭砂石过滤器后边的控制阀门，再关水泵，以保护砂床的稳定。也可在灌溉完毕后进行反复反冲洗，每组中的两罐交替进行，直到过滤器冲洗干净。如过滤介质需要更换或部分更换也应在此时进行，砂石过滤器冲洗干净后在不冻情况下应充满足干净水。

（7）当过滤系统两端压力超过0.1MPa时，应进行反冲洗。

砂石罐反冲洗的方法：在系统工作时，可关闭一组过滤器进水中的一个蝶阀，同时打开相应排水蝶阀排污口，使由另一只过滤器过滤后的水由过滤器下体抽水流入介质层进行反冲洗，泥砂、污物可顺排砂石口排出，直到排出水为净水无混浊物为止。反冲洗的时间和次数依当地水源情况而定。反冲洗完毕后，先关闭排污口，缓慢打开进水蝶阀使砂床稳定压实，稍后对另一个过滤器进行反冲洗。在反冲洗时，如果反冲洗水流过大，则会把过滤砂冲出罐外，这时可以调节排污管上的排污阀，使冲洗水流中见不到过滤砂流出即可。如果在反冲洗时流量不足，则可以通过关闭装在灌溉供水管上的阀门减少向灌区的供水流量而提高反冲洗流量。每次冲洗时一定要冲到使排出的污水变清为止。

网式过滤器的反冲洗方法：关闭其中一个网式过滤器的进水口蝶阀 ，打开其冲洗口球阀，污水从冲洗口排出，待排出的水清洁后，关闭冲洗口球阀，打开进水口蝶阀。依次对其它网式过滤器进行反冲洗。两组网式过滤器可反冲洗同时进行。

（8）停灌后，应将过滤系统所有设备清理干净，进行保养。冬季应将过滤器中的水放净。

4.3 施肥罐的操作程序

（a）将所需滴施的肥（药）倒入施肥罐中。（b）滴施肥（药）时，先打开施肥罐出水球阀，再打开其进水球阀。（c）滴肥（药）20~40min即可完毕，具体情况根据经验以及罐体窖大小和肥（药）量的多少而定。(d)滴施完一轮罐组后，将两侧球阀关闭，先关进水阀后关出水阀，将罐底球阀打开，把水放净，再进行下一轮罐组施滴。