本發(fā)明涉及尾水減肥處置，具體涉及農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法。

背景技術(shù)：

1、通過人工方式向農(nóng)田提供水分，以滿足作物生長的需要實現(xiàn)對農(nóng)田的灌溉。灌溉可以利用河流、湖泊、地下水或水庫等水源，通過各種灌溉系統(tǒng)（如噴灌、滴灌、溝灌等）將水分分配到農(nóng)田中，通過有效的灌溉，可以提高作物產(chǎn)量、改善土壤質(zhì)量，并在干旱或降水不足的情況下保障農(nóng)作物的生長

2、其中，農(nóng)田尾水是農(nóng)業(yè)灌溉后流出的水體，往往含有過量的化肥和農(nóng)藥，成為農(nóng)業(yè)面源污染的重要來源，如何有效管理農(nóng)田尾水的排放、處理和循環(huán)利用，不僅可以減少化肥流失，保護(hù)環(huán)境，還能提高資源利用效率。因此，提出針對農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，具有重要的農(nóng)業(yè)與環(huán)境意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺點，本發(fā)明提供了農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中無法合理、有效的對農(nóng)田尾水的處理，導(dǎo)致不便于進(jìn)行回收利用的問題。

2、為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，包括如下步驟：

4、步驟一：設(shè)置尾水收集系統(tǒng)，集中收集農(nóng)田灌溉后流出的農(nóng)田尾水；

5、步驟二：將收集的農(nóng)田尾水進(jìn)行減肥消毒處理，使農(nóng)田尾水中的化學(xué)成分分離，得到凈化處理后的農(nóng)田尾水，其中，減肥處理的步驟包括：

6、根據(jù)農(nóng)田尾水中的化學(xué)成分，確定對應(yīng)的中和劑或沉淀劑，以分離污染物，其中：

7、若確定為中和劑或沉淀劑，分別計算中和劑或沉淀劑的試劑量；

8、步驟三：通過攪拌裝置對農(nóng)田尾水中的中和劑或沉淀劑進(jìn)行攪拌，促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，其中：

9、通過攪拌裝置確定對農(nóng)田尾水進(jìn)行的攪拌時長，攪拌時長的確定方法如下：

10、確定農(nóng)田尾水中污染物與中和劑或沉淀劑之間的化學(xué)反應(yīng)速率；引入溫度影響因子和光照影響因子確定化學(xué)反應(yīng)速率；

11、綜合計算農(nóng)田尾水進(jìn)行的攪拌時長；

12、步驟四：結(jié)合線性回歸模型預(yù)測攪拌裝置的風(fēng)險系數(shù)，判斷攪拌設(shè)備能否對農(nóng)田尾水進(jìn)行攪拌作業(yè)，以判斷是否同步生成攪拌信號；

13、步驟五：若攪拌完成，則農(nóng)田尾水進(jìn)行質(zhì)量檢測，以判斷農(nóng)田尾水是否符合回收利用標(biāo)準(zhǔn)，若符合則生成減肥完成信號并輸出。

14、進(jìn)一步地，所述農(nóng)田尾水呈酸性，加入堿性試劑，氫氧化鈉或石灰水中和過多的氫離子：

15、

16、將農(nóng)田尾水中的調(diào)整至6.5-8.5的中性范圍。

17、進(jìn)一步地，所述沉淀劑包括：

18、氫氧化物沉淀法：

19、添加氫氧化鈉或石灰水，與重金屬離子反應(yīng)生成氫氧化物沉淀，即銅離子和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化銅沉淀：

20、

21、磷酸鹽沉淀法：

22、對于含磷酸根離子的尾水，常用氯化鋁或氯化鐵作為沉淀劑：

23、。

24、若為中和劑，且中和劑為氫氧化鈉：

25、根據(jù)酸堿中和反應(yīng)的當(dāng)量公式：

26、

27、式中：為氫氧化鈉的質(zhì)量，為溶液中氫離子的濃度，為農(nóng)田尾水的體積，為氫氧化鈉的摩爾質(zhì)量，通過調(diào)節(jié)的數(shù)值以實現(xiàn)農(nóng)田尾水的變化，計算需要添加的氫氧化鈉量。

28、若農(nóng)田尾水中含有磷酸根離子根據(jù)反應(yīng)方程：

29、

30、根據(jù)反應(yīng)量比，1摩爾的可以沉淀1摩爾的，若農(nóng)田尾水中的濃度為，需要的量為：

31、

32、式中：為需要添加的氧化鋁質(zhì)量，為磷酸根的濃度，為氧化鋁的摩爾質(zhì)量，通過調(diào)整磷酸根離子的初始濃度和最終需要的濃度，計算氯化鋁用量。

33、所述化學(xué)反應(yīng)速率根據(jù)如下關(guān)系式進(jìn)行確定：

34、式中：為化學(xué)反應(yīng)速率，為溫度反應(yīng)速率常數(shù)，為污染物的濃度，為反應(yīng)級數(shù)，取決于反應(yīng)類型，為光照的反應(yīng)速率常數(shù)，為光照強(qiáng)度。

35、進(jìn)一步地，所述溫度反應(yīng)速率常數(shù)的確定方法為：

36、溫度反應(yīng)速率常數(shù)以阿倫尼烏斯方程計算，包括：

37、獲取溫度反應(yīng)速率常數(shù)在不同溫度下的數(shù)值；

38、結(jié)合阿倫尼烏斯方程：

39、

40、式中：是溫度反應(yīng)速率常數(shù)，是頻率因子，是活化能，是氣體常數(shù)，是絕對溫度；

41、線性化阿倫尼烏斯方程：

42、

43、轉(zhuǎn)化為線性回歸模型的形式：

44、

45、收集與的數(shù)據(jù)點進(jìn)行線性回歸，得到；

46、計算溫度反應(yīng)速率常數(shù)：

47、。

48、進(jìn)一步地，所述攪拌時長根據(jù)如下關(guān)系式進(jìn)行確定：

49、

50、式中，為攪拌時長，為待處理的農(nóng)田尾水的體積，為攪拌裝置的有效接觸面積。

51、進(jìn)一步地，所述風(fēng)險系數(shù)的數(shù)學(xué)模型為：

52、

53、式中：為預(yù)測的風(fēng)險系數(shù)，為截距項，為影響攪拌裝置的風(fēng)險自變量，為對應(yīng)的權(quán)重系數(shù)，為誤差項；

54、獲取預(yù)設(shè)的風(fēng)險系數(shù)區(qū)間，獲取當(dāng)前風(fēng)險系數(shù)所處的風(fēng)險系數(shù)區(qū)間，判斷風(fēng)險系數(shù)區(qū)間所對應(yīng)的后續(xù)的預(yù)計使用時長，將預(yù)計使用時長與攪拌時長比對判斷：

55、若，生成攪拌信號并輸出至攪拌裝置使其執(zhí)行；

56、反之，則不生成攪拌信號。

57、所述判斷農(nóng)田尾水是否符合回收利用標(biāo)準(zhǔn)時，判斷農(nóng)田尾水是否達(dá)到物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)以及微生物指標(biāo)

58、本發(fā)明提供的技術(shù)方案，與已知的現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：

59、通過對農(nóng)田尾水中設(shè)置對應(yīng)的中和劑或沉淀劑，以結(jié)合反應(yīng)狀態(tài)確定中和劑或沉淀劑的試劑量，實現(xiàn)對農(nóng)田尾水減肥消毒步驟的精確控制，并結(jié)合溫度因子和光照因子共同計算中和劑或沉淀劑于農(nóng)田尾水中的攪拌時長，以此加深對農(nóng)田尾水減肥處置的處置精度，同時能夠便于明確攪拌裝置能否執(zhí)行對應(yīng)的攪拌處置作業(yè)，以此確保本次的農(nóng)田尾水能夠完成減肥處置，以此實現(xiàn)對農(nóng)田尾水的合理、有效的處置回收。

技術(shù)特征：

1.農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述農(nóng)田尾水呈酸性，加入堿性試劑，氫氧化鈉或石灰水中和過多的氫離子：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述沉淀劑包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，若為中和劑，且中和劑為氫氧化鈉：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，若農(nóng)田尾水中含有磷酸根離子，根據(jù)反應(yīng)方程：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述溫度反應(yīng)速率常數(shù)的確定方法為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述攪拌時長根據(jù)如下關(guān)系式進(jìn)行確定：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述風(fēng)險系數(shù)的數(shù)學(xué)模型為：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法，其特征在于，所述判斷農(nóng)田尾水是否符合回收利用標(biāo)準(zhǔn)時，判斷農(nóng)田尾水是否達(dá)到物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)以及微生物指標(biāo)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及尾水減肥處置技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及農(nóng)田尾水循環(huán)使用的減肥管控方法。通過對農(nóng)田尾水中設(shè)置對應(yīng)的中和劑或沉淀劑，以結(jié)合反應(yīng)狀態(tài)確定中和劑或沉淀劑的試劑量，實現(xiàn)對農(nóng)田尾水減肥消毒步驟的精確控制，并結(jié)合溫度因子和光照因子共同計算中和劑或沉淀劑于農(nóng)田尾水中的攪拌時間，以此加深對農(nóng)田尾水減肥處置的處置精度，同時能夠便于明確攪拌裝置能否執(zhí)行對應(yīng)的攪拌處置作業(yè)，以此確保本次的農(nóng)田尾水能夠完成減肥處置，以此實現(xiàn)對農(nóng)田尾水的合理、有效的處置回收。

技術(shù)研發(fā)人員：王笑,邱方紅,王健,吳春輝,潘家銘,張麗娜,王萍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海合頌信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19