原水預處理

• 原水箱：原水首先進入原水箱，起到緩沖和穩壓的作用，保證后續處理過程中原水供應的穩定性，避免因原水壓力和流量的波動對設備造成沖擊。

• 多介質過濾器：原水從原水箱經原水泵加壓后進入多介質過濾器，過濾器內裝填有石英砂、無煙煤等不同粒徑的介質，這些介質形成層層過濾結構，能有效去除水中的大顆粒懸浮物，如泥沙、鐵銹等，降低水的濁度，減輕后續處理單元的負擔，防止大顆粒雜質對后續精密設備造成損壞。

• 活性炭過濾器：經過多介質過濾的水接著流入活性炭過濾器，活性炭具有豐富的孔隙結構，可吸附水中的有機物、余氯、部分重金屬離子以及異味和色素等。去除余氯能防止其對后續反滲透膜造成氧化破壞，而吸附有機物和重金屬離子有助于提高水質，減少對農作物可能產生的不良影響，同時改善水的口感和外觀，使其更適合大棚種植使用。

• 軟化器（可選）：若原水硬度較高，還需經過軟化器進行處理。軟化器內的離子交換樹脂通過離子交換反應，去除水中的鈣、鎂等硬度離子，防止在灌溉系統中形成水垢，堵塞噴頭和滴灌管道，確保水流暢通無阻，均勻地灌溉到每一株農作物上，同時避免硬水對植物生長產生負面影響，如影響某些營養元素的吸收等。

• 精密過濾器：預處理的最后一步是精密過濾器，它能夠進一步攔截水中殘留的微小顆粒雜質，確保進入后續反滲透系統的水的顆粒物質含量極低，保護反滲透膜不受污染和堵塞，延長反滲透膜的使用壽命，保證反滲透系統的穩定運行和高效脫鹽性能。

反滲透處理

• 一級反滲透：經過預處理后的水在高壓泵的作用下進入一級反滲透系統。反滲透膜具有極小的孔徑，能夠在高壓環境下，選擇性地允許水分子通過，而將溶解性鹽類、重金屬離子、微生物、膠體等雜質幾乎全部截留，濃水則被排出系統。一級反滲透過程可去除水中約 95% - 99% 的鹽分，顯著提高水的純度，為后續進一步的深度處理奠定基礎，確保灌溉用水的基本質量，減少水中有害成分對農作物的潛在危害，如避免鹽分積累導致土壤鹽堿化，影響植物根系的正常生長和水分、養分吸收。

• 二級反滲透（可選）：對于對水質要求更高的大棚種植場景，如一些對水質敏感的高附加值農作物或采用無土栽培技術時，一級反滲透產水會進入中間水箱暫存，然后經二級高壓泵再次加壓進入二級反滲透系統。二級反滲透膜的精度更高，能夠進一步去除水中殘留的少量鹽分和其他雜質，使水的純度更上一層樓，滿足更為嚴格的種植用水需求，確保農作物在的水質環境下生長，提高農產品的產量和品質，減少因水質問題導致的病蟲害發生幾率和作物生長不良現象。

離子交換與 EDI 處理（可選）

• 離子交換樹脂床：經過反滲透處理后的水，雖然純度已經較高，但仍可能含有微量的離子。此時可采用離子交換樹脂床進行深度除鹽。離子交換樹脂通過離子交換作用，去除水中殘余的陽離子和陰離子，進一步降低水的電導率，提高水的電阻率，使其達到更高的純度標準，滿足某些特殊農作物對超純水的苛刻要求，例如一些花卉、藥用植物的培育，為其提供純凈的生長環境，促進植物的健康生長和有效成分的積累。

• EDI 系統：電去離子（EDI）技術也是一種先進的深度除鹽方法，可作為離子交換的替代或補充。EDI 裝置利用電化學反應和離子交換膜的選擇透過性，在電場作用下連續去除水中的離子，無需酸堿再生，具有操作簡便、環保節能等優點，能夠穩定地生產出高純度的超純水，為大棚種植提供可靠的優質水源，同時減少了化學藥劑的使用，降低了對環境的潛在影響，符合可持續農業發展的理念。

后處理與儲存

• 殺菌消毒：經過深度處理后的超純水進入儲存水箱前，需進行殺菌消毒處理，以防止微生物在水箱內滋生繁殖，污染超純水。常見的殺菌方式包括紫外線殺菌和臭氧殺菌。紫外線殺菌器利用特定波長的紫外線照射水體，破壞微生物的 DNA 結構，使其失去活性，從而達到殺菌的目的；臭氧殺菌則是通過向水中通入臭氧，利用臭氧的強氧化性殺滅細菌、病毒和真菌等微生物，確保超純水的微生物指標符合要求，保障農作物免受病菌侵害，降低病蟲害的發生風險，為大棚種植創造一個健康、衛生的灌溉用水環境。

• 超濾（可選）：為了進一步去除水中可能殘留的微量大分子有機物、膠體、細菌內毒素等雜質，在殺菌消毒后可設置超濾系統。超濾膜的孔徑一般在 0.001 - 0.1 微米之間，能夠有效截留這些微小雜質，同時允許水分子和小分子物質自由通過，確保超純水的質量更加穩定可靠，提高灌溉用水的安全性和純凈度，為農作物提供更為優質的生長條件，特別是對于一些對水質要求的精細農業種植項目，超濾處理能夠進一步提升水質，保障農作物的茁壯成長和優質產出。

• 儲存水箱：處理后的超純水最終被收集到儲存水箱中。儲存水箱采用優質食品級不銹鋼材質制成，內部經過拋光處理，以防止微生物滋生和雜質沉積。水箱配備有呼吸器、液位傳感器、溫度傳感器等附件，呼吸器可防止外界空氣直接進入水箱而污染超純水，液位和溫度傳感器則用于實時監控水箱內的水位和水溫，確保儲存過程的安全與穩定，保證隨時為大棚種植提供充足、優質的超純水，滿足農作物不同生長階段的灌溉需求，實現精準農業灌溉，提高水資源利用效率，促進大棚種植的高效、可持續發展。

水質監測與自動化控制

• 在線水質監測：整個 BR-5T 大棚種植超純水設備配備了先進的在線水質監測系統，能夠實時監測原水、各處理階段產水以及最終超純水的關鍵水質指標，如電導率、電阻率、pH 值、溶解氧、顆粒計數、微生物含量等。通過這些實時數據的反饋，操作人員可以及時了解設備的運行狀況和水質變化情況，以便在出現水質異常時迅速采取相應的措施進行調整和處理，確保超純水的質量始終穩定符合大棚種植的要求，保障農作物的正常生長和發育。

• 自動化控制系統：設備采用自動化控制系統，實現對整個工藝流程的精確控制和自動化運行。該系統能夠根據預設的參數和邏輯，自動控制原水泵、高壓泵、加藥裝置、閥門、殺菌設備、超濾系統等各個部件的啟停和運行狀態，并對設備的運行過程進行實時監控和數據記錄。例如，當進水壓力或流量發生變化時，控制系統會自動調節原水泵的轉速，以保證預處理系統的穩定運行；在反滲透系統中，根據電導率的監測數據自動調整高壓泵的壓力和反滲透膜的清洗周期，確保脫鹽效果和膜的使用壽命；當水箱液位達到設定的上限或下，自動控制進水或出水閥門的開閉，實現自動補水和排水功能。自動化控制系統的應用不僅大大提高了設備的運行效率和穩定性，減少了人工操作的繁瑣和誤差，還能夠實現設備的無人值守運行，降低運行成本，同時確保超純水的生產質量和供應的可靠性，為大棚種植提供持續、穩定的優質水源保障。

宿州BR-5T大棚種植超純水設備