Teknologi til Fjernelse af Faste Partikler (Del 3): Design af Procesparametre og Tilfælde

• Parametre til design af processer for fjernelse af suspenderede partikler i genbrugsakvakultur-systemer
  • Designparametre for vertikal strøm aflejningsbasser

Cornell-dobbelt række-systemet er blevet vidt udbredt brugt og har opnået gode praktiske resultater. I akvakulturbassiner, der bruger Cornell-dobbelt række-systemet, går 10% til 25% af vandstrømmen ind i det vertikale aflejningsbassin gennem en bunddrainage-rør og bliver afgivet, mens resten af vandstrømmen frigives gennem den side af fiskedammen. Brugen af et dobbelt drainage-design øger betydeligt evnen til at samle forurenende stoffer på bunden via langsom vertikal strøm. Ved denne lave strømrate øges koncentrationen af partikler med faktor 10 i forhold til hovedstrømmens målingsmetode.

Forholdet mellem vandet, der strømmer gennem det vertikale sedimentationsanlæg, og vandet, der indgår i den sideafledede rørledning, kan beregnes ud fra tværsnitsarealet af bundens spilerrør for fisketoalettet. Generelt set er den rørledning, der indgår i den sideafledede række, 110, mens den rørledning, der indgår i det vertikale sedimentationsanlæg, er 50, så deres tværsnitsarealforhold er 5:1. Det vil sige, at omkring 17% af vandet strømmer ind i det vertikale sedimentationsanlæg. Ved at tage højde for, at koncentrationen af suspenderede partikler, der indgår i det vertikale sedimentationsanlæg, er 10 gange større end den, der indgår i den sideafledede række, kan det på baggrund af denne beregning konkluderes, at andelen af suspenderede partikler, som behandles af det vertikale sedimentationsanlæg, er omkring 70%. Under specifik brug kan forholdet mellem diameteren på den rørledning, der indgår i den sideafledede række, og diameteren på den rørledning, der indgår i det vertikale sedimentationsanlæg, justeres i overensstemmelse med den specifikke opdrætsart og opdrætsdensitet for at opnå en justering af vandstrømsforholdet, der indgår i mikrofilteret og det vertikale sedimentationsanlæg henholdsvis.

Den vigtige indikator for at bestemme den vertikale strøm af sænker er hydraulisk opholdstid. Hydraulisk opholdstid henviser til den gennemsnitlige tid, vandet forbliver i en vertikal strøm af sænker. Tilstrækkelig hydraulisk opholdstid er en af de nøglefaktorer for at sikre tilstrækkelig sænkning af suspenderet partikelmateriale. Den er relateret til sænkerens volumen og mængden af vand, der behandles. I recirkulerende akvakultur anbefales det, at hydraulisk opholdstid for den vertikale strøm af sænker er mindst 30 sekunder eller mere. Hvis hydraulisk opholdstid er for kort, kan suspenderede partikler ikke sænkes i tide og blive taget ud af sænkningstanken; hvis den er for lang, vil det øge størrelsen og omkostningerne for udstyret.

I designet baseres det normalt på erfaring:

Diameteren af den vertikale strøm sedimentationsanordning: En 600mm diameter vertikal strøm sedimentationsanordning er installeret i en 6-meter avlægsbasseng, og en 800mm diameter vertikal strøm sedimentationsanordning er installeret i en 8-meter avlægsbasseng.

Højde af vertikal strøm sedimentationsanordning: 1 meter

Konet angle: 30 grader

Hvordan transformerer man en vertikal strøm sedimentationsanordning til en smart vertikal strøm sedimentationsanordning?

Den traditionelle vertikale strøgsettler kan kun afgive affaldet i den vertikale strøgsettler ved at trække røret ud. Normalt vil én trækning komplet dræne vandet fra den vertikale sedimentationsbasseng. På grund af det store antal cirkulationsfiskedamske er manuel udtrækning normalt kun mulig 1-2 gange om dagen. Imidlertid vil de resterende koder og fækalier i den vertikale strøgsettler langsomt forfalde inden for halvtimen, hvilket bliver til suspenderede partikler, der er løselige i vand, og derefter kontinuerligt stiger op, oversvømmer ind i mikrofilteret via toppen af den vertikale strøgsettler, hvilket øger byrden på mikrofilteret og proteineseparator.

Derfor kan en smart afslusningsventil installeres på afslusningsrøret for den vertikale sedimentationsanordning, hvilket resulterer i afslusing i nogle sekunder hvert time og anvender en strategi med mange små afslusinger. På denne måde kan resterende madeforbindelser udskydes effektivt, hvilket mindsker byrden på mikrofiltreringerne og proteinseparatoren. Samtidig er mange små afslusinger meget vandbesparende, hvilket betyder en markant reduktion af vandskiftsraten, ikke kun besparelser på vand, men også energiforbrug.

Ved valg af en afdrainsventil er det vigtigt at vælge en IP68-vandtæt ventil, ellers er der stor risiko for rustyning og fejl, hvilket kan føre til unødvendige tab. Hvis det drejer sig om havvandsopdræt, anbefales det at vælge UPVC-materiale for at forhindre havvandskorrosion.

Installering af denne enhed på det traditionelle vertikale sedimentationsanlæg opgraderer det virkelig til et smart vertikalt sedimentationsanlæg, hvilket gør det muligt at opnå intelligent og uden menneskelig indblanding i drift, hvilket ikke kun forbedrer vandkvaliteten, men også spare vand og strøm.

2. Parametredesign af mikrofiltrationsmaskine

Mikrofiltrationsmaskiner bruges til at fjerne faste suspenderede partikler på 30-100 mikroner. Behandler kapaciteten af en mikrofilter henviser til apparatets evne til at få vand igennem. Størrelsen på filternettet bestemmer behandlingsresultatet, hvor man normalt vælger 200 mesh. Hvordan skal vi så designe parametrene for mikrofiltret?

For det første introducerer vi en ingeniørers erfaringdata til praktisk operation:

Overskuddsvandmængde = akvakulturvatvandsmængde/ cyklusfrekvens * 1.2

1.2 er sikkerhedsredundans, og cyklusfrekvensen henviser til, hvor mange timer det tager for én cyklus. Cyklusfrekvensen bestemmes normalt på baggrund af forskellige avlsvarianter og biologisk bæreevne. Ved at tage udviklingen af seabass i et 1000 kubikmeter cirkulering vand som eksempel, er det bedst at indstille cirkulationsfrekvensen til én gang hver anden time. Derfor er mikrofiltratorens vandbearbejdningsevne: 1000/2 * 1.2 = 600 tons

I praksis kan der installeres en mikrofiltrator på 600 tons, eller to mikrofiltratorer på 300 tons hver. Fordelen ved at have to mikrofiltrationsmaskiner er, at hvis én maskine falder i stykker og skal repareres, kan den anden mikrofiltrationsmaskine stadig fungere normalt. Men prisen på to små mikrofiltrationsmaskiner er højere end prisen på én mikrofiltrationsmaskine.

3. Parametredesign af proteinesepareringsanlæg

Proteinskilneren bruges til at behandle suspenderede partikler over 30 mikroner, og dens behandlingskapacitet er kun mængden af overskuds Vand pr. time. Hver fremstiller af proteinskilningsudstyr vil angive vandfløde pr. time. Ved et eksempel med opdræt af savel i en cirkulierende vandmasse på 1000 kubikmeter har systemet en cirkulationskapacitet på 600 ton pr. time. Så kan du vælge en proteinskilner med en behandlingskapacitet på 600 ton pr. time.

2、 Beregn cirkulationsvolumen af cirkulierende vandsystemet

I den tidligere tekst gav vi en empirisk regel for cyklusvolumener. Næste skridt er at give en streng afledning og beregningmetode.

For det første skal vi afgøre mængden af Total Suspended Solids (TSS) produceret i systemet. Dette kan beregnes ved hjælp af følgende formel:

RTSS=0.25X maksimal daglig foderingsmængde

Næste, vil vi bruge følgende formel til at beregne systemets cirkulation baseret på det totale suspenderede partikelmateriale:

QTSS

Blant dem er QTSS den beregnede værdi af systemets cirkulation baseret på TSS, med enheden m 3 /h;

TSSin er målet for cirkulationsvandets TSS-kontrol;

TSSout er det mål for kontrolkoncentrationen af TSS i effluenten fra akvakulturbassiner, målt i mg/L;

ETSS er fjerningseffektiviteten af TSS i den fysiske filtreringsproces, målt i %;

1000 er kvalitetskonverteringsfaktoren, der konverterer mg til g.

3、 Praktiske tilfælde

Byg et 1000 kubikmeter cirkulært vand akvakulturprojekt til havørred. De tekniske indikatorer for projektets design er som følger:

Avlægningsdensitet: 50kg/kubikmeter

Daglig foderrate: 2%

Målet for fjerningsrate af det suspenderede partikelsystem er 70%

Målet for TSS-kontrol i cirkulationsvandet er 10mg/L

På baggrund af de ovennævnte indikatorer vil vi beregne cirkulationsvolumet af cirkulationsvandsystemet:

For det første, lad os beregne vægten af suspenderet partikelmateriale, der genereres hver dag:

RTSS=0.25X daglig maksimale fodervægt=60X1000X2%X0.25=12.5kg/dag.

Ifølge ovenstående analyse vil 70% af de faste partikler (hovedsagelig rester af foder og fæces) blive afgivet af den vertikale strømningssedimentator, så kun 30% af de suspenderede partikler vil trænge ind i cirkulationssystemet.

Basalt herpå, beregnes cirkulationsvolumet af cirkulerende vandsystemet:

QTSS =600.96 m 3 /h

Dette beregningsresultat viser, at for at opretholde TSS-koncentrationen i akvakulturbassenet under 10 mg/L og under forudsætning af en fjerningsrate for suspenderet partikelmateriale på 52%, skal vi designe en cirkulationshastighed på omkring 600m 3 /h.

I virkeligheden kan vi justere vandets cirkulation i den cirkulære akvakultursystem baseret på disse parametre for at sikre, at vandkvaliteten opfylder akvakulturbehovene. For eksempel, hvis vores TSS-koncentration overstiger standarden, indikerer det to muligheder.

Behandlingskapaciteten for mikrofiltrering og proteinseparatorudstyr er mindre end 52%

Behandlingskapaciteten for den vertikale strøm sedimentationsanlæg er mindre end 70%