Tehnologija uklanjanja čvrstih čestica (Dio 3): Dizajn procesnih parametara i slučajevi iz prakse

• Parametri za projektiranje procesa uklanjanja suspenziranih čestica u sistemima recirkulacije ribarstva
  • Dizajnski parametri za vertikalni tokači

Cornellov sustav dvostruke vrste široko se koristi i postigli su dobri praktični rezultati. U ribnjakima za akvakulturu koji koriste Cornellov sustav dvostruke vrste, 10% do 25% protoka vode ulazi u vertikalni tokač kroz dno kanalu i otpušta se, dok većina protoka vode otpušta se preko strane ribnjaka. Korištenje dizajna s dvostrukim odbacivanjem značajno povećava sposobnost dna da prikuplja onesuđujuće tvari kroz usporiti vertikalni protok. Pri ovom niskom stopu protoka, koncentracija čestica povećava se desetkrat u odnosu na glavni metod merenja protoka.

Omjer stope protoka kroz uređaj za vertikalno sijevanje čestica i stope protoka koji ulazi u bočni otpis može se izračunati na temelju presječne površine dreniranja šećerne vode iz ribljega toaleta. Općenito, cijev ulazna u bočni red je 110, a cijev ulazna u vertikalni sijevač je 50, pa je njihov omjer presječnih površina 5:1. To znači da oko 17% vode teče u vertikalni sijevač. Imajući na umu da je koncentracija suspenziranih čestica koje ulaze u vertikalni sijevač deset puta veća od one koja ulazi u bočni otpis, na temelju ovog računa, omjer obradjenih suspenziranih čestica u vertikalnom sijevaču iznosi oko 70%. U specifičnoj uporabi, omjer promjera cijevi ulazne u bočni red i promjera cijevi ulazne u vertikalni sijevač može se prilagoditi prema specifičnoj vrsti uzgoja i gustoći uzgoja, kako bi se postigla regulacija omjera protoka koji ulazi u mikrofiltar i vertikalni sijevač redom.

Ključni indikator koji određuje vertikalni tokač za sjedanje je hidraulično zadržavanje. Hidraulično zadržavanje se odnosi na prosječno vrijeme koje voda ostane u vertikalnom tokaču za sjedanje. Dovoljno hidraulično zadržavanje je jedan od ključnih faktora za osiguranje dovoljne sedimentacije suspenziranog čestićastog materijala. Povezano je s zapreminom tokača i količinom vode koja se obrađuje. U recirkulacijskim ribarstvima preporučuje se da hidraulično zadržavanje u vertikalnom tokaču bude barem 30 sekundi ili više. Ako je hidraulično zadržavanje prekratko, suspenzirane čestice možda neće stići na vrijeme i možda će biti uzete iz sjedališne cisterne; ako je predugačko, povećat će se veličina i troškovi opreme.

U dizajnu se općenito radi na temelju iskustva:

Promjer uređaja za vertikalni točak s sjedištem: u vretnici za uzgoj veličine 6 metara montiran je uređaj za vertikalni točak s sjedištem promjera 600 mm, a u vretnici za uzgoj veličine 8 metara montiran je uređaj za vertikalni točak s sjedištem promjera 800 mm.

Visina uređaja za vertikalni točak s sjedištem: 1 meter

Konusni kut: 30 stepeni

Kako transformirati uređaj za vertikalni točak s sjedištem u pametni uređaj za vertikalni točak s sjedištem?

Tradicionalni vertikalni tokač za sjedanje može ispuštati šećer iznutra samo povlačenjem cijevi. Obično, jedno povlačenje potpuno isprazni vodu iz vertikalnog tokača za sjedanje. Zbog velikog broja recirculacijskih ribolova, ručno izvlačenje je općenito moguće 1-2 puta dnevno. Međutim, ostatak krmiva i izmetaka u vertikalnom tokaču za sjedanje će se sporo raspasti u pola sata, postajući čestice suspendirane u vodi, a zatim neprestano plivati preko vrha vertikalnog tokača za sjedanje, prelazeći u mikrofiltar, što povećava opterećenje mikrofiltra i separatore proteina.

Stoga se može instalirati pametna otpustna klupa na otpornu cijev vertikalnog fluksnog sedimentacijskog uređaja, koja otpušta nekoliko sekundi svaku sat i primjenjuje strategiju malih višestrukih otpuštanja. Na taj način se ostatak krmnog štetca mogu vremenski otpustiti, smanjujući opterećenje mikrofiltracije i separatera proteina. Isto vrijeme, mala količina višestrukih otpuštanja vrlo je uštedljiva s vodom, znatno smanjujući stopu promjene vode, čime se štedi ne samo voda nego i troškovi energije.

Kada birate otpustnu zavoru, važno je odabrati vodootpornu zavoru standarda IP68, jer je inače zavora podložna oštrica i naprave poteškoće, što može uzrokovati nepotrebnе gubitke. Ako je riječ o uzgoju u solenom vodu, preporuča se odabir materijala UPVC kako bi se sprečilo koroziju od strane solenog voda.

Montiranje ovog uređaja na tradicionalnoj usmjerenoj vertikalnom sedimentacijskoj jedinici stvarno je nadogradnja u pametnu vertikalnu sedimentacijsku jedinicu, postižeći inteligentnu i neovladanu radnju, što ne samo poboljšava kvalitet vode, već i štedi vodu i struju.

2. Parametarski dizajn mikrofiltracije

Mikrofiltar se koristi za uklanjanje čvrstih visokomolekularnih čestica od 30-100 mikrona. Kapacitet obrade mikrofiltara se odnosi na sposobnost uređaja da propušta vodu. Veličina mreže filtra odlučuje o učinkovitosti obrade, obično se biraju 200 mreža. Pa kako bismo trebali dizajnirati parametre mikrofiltara?

Prvo, uvodimo podatke iz iskustva inženjera za praksa:

Prekoračenje obujma vode = obujam ribarstvene vode / frekvencija ciklusa * 1.2

1.2 je sigurnosna redundantnost, a frekvencija ciklusa se odnosi na koliko sati traje jedan ciklus. Frekvencija ciklusa općenito se određuje na temelju različitih vrsta uzgoja i biološke nosivosti. Uzevši uzgoj jastoga u tijekujoćoj vodi zapremine od 1000 kubnih metara kao primjer, najbolje je postaviti frekvenciju cikliranja na jednom putovanju svakih 2 sata. Stoga je kapacitet prolaska vode mikrofiltara: 1000/2 * 1.2 = 600 tona

U praksi može se instalirati jedan mikrofiltr za 600 tona ili dva mikrofiltra po 300 tona. Prednost instalacije dvaju mikrofiltracijskih strojeva jest ta da, kada jedan stroj pokušava popraviti zbog neispravnosti, drugi mikrofiltracijski stroj još uvijek može normalno raditi. Međutim, cijena dvaju manjih mikrofiltracijskih strojeva je viša od cijene jednog stroja.

3. Parametarski dizajn proteinskih separatera

Odvojnik proteina se koristi za obradu ovisnih čestica većih od 30 mikrona, a njegova kapacitet za obradu je samo količina prekoračenja vode po satu. Svaki proizvođač odvojnika proteina će na svom opremi naznačiti brzinu protoka vode po satu. Uzevši kao primjer uzgoj jastreba u cirkulirajućem vodnom tijelu od 1000 kubnih metara, sustav ima cirkulacijsku kapacitetu od 600 tona po satu. Dakle, možete odabrati odvojnik proteina s obradnom kapacitetom od 600 tona po satu.

2、 Izračunajte cirkulacijski obim cirkulirajućeg vodnog sustava

U prijašnjem tekstu smo naveli empirijsko pravilo za ciklične količine. Sljedeće ćemo navediti strogi izvod i način računanja.

Prvo moramo odrediti količinu Ukupnih Održivih Tvari (TSS) koje se proizvode u sustavu. To se može izračunati pomoću sljedeće formule:

RTSS=0.25X maksimalna dnevna količina hrane

Sljedeće, koristit ćemo sljedeću formulu za izračun cirkulacije sustava na temelju ukupne održive čestice:

QTSS

Među njima, QTSS je izračunata vrijednost cirkulacije sustava temeljena na TSS-u, s jedinicom m ³ /h;

TSSin je cilj kontrole TSS-a u cirkulacijskoj vodi;

TSSout je ciljna kontrolna koncentracija TSS-a u otpadnim vodama ribnjaka, izražena u mg/L;

ETSS je učinkovitost uklanjanja TSS-a u fizičkom filtriranju, izražena u%;

1000 je faktor pretvorbe kvalitete, koji pretvara mg u g.

3、 Praktični primjeri

Izgradite 1000 kubičnih metara kruglih vodnih ribnjaka za lavricu. Tehnički indikatori za dizajn projekta su sljedeći:

Gustoća uzgoja: 50kg/kubični metar

Dnevna stopa davanja hrane: 2%

Ciljana brzina uklanjanja čestica iz suspenzije je 70%

Ciljani TSS kontrolni parametar za cirkulacijsku vodu je 10mg/L

Na osnovu navedenih indikatora, izračunat ćemo obim cirkulacije cirkulacijskog vodnog sustava:

Prvo, izračunajmo težinu čestica u zraku koje se nastaju svakodnevno:

RTSS=0.25X dnevni maksimalni količina hrane=60X1000X2% X0.25=12.5kg/dan.

Prema gore navedenoj analizi, 70% čvrstih čestica (glavno neiskorištena ammo i fekalijski otpad) bit će odbaceno vertikalnim strujnim osedalačem, tako da će samo 30% suspenzivnih čestica ulaziti u cirkulacijski sustav.

Na temelju ovoga, izračunajmo obim cirkulacije cirkulacijskog vodnog sustava:

QTSS =600.96 m ³ /h

Ovaj rezultat računanja pokazuje da je potrebno održavati koncentraciju TSS-a u ribarstvenom baku ispod 10 mg/L i uz uvjet brisanja čestica iz suspenzije od 52%, te da je potrebno projektirati cirkulacijsku stopu od oko 600m ³ /h.

U stvarnom radu možemo prilagoditi cirkulaciju vode u sustavu za recirkulaciju ribarstva na temelju ovih parametara kako bismo osigurali da se kvaliteta vode podudara s ribarstvenim potrebama. Na primjer, ako se naša koncentracija TSS-a nadmaši standard, to ukazuje na dvije mogućnosti.

Obradna sposobnost mikrofiltarskog i otpadnog separatora je manja od 52%

Obradna sposobnost uređaja za vertikalni tok sedimentacije je manja od 70%