Technologie voor het verwijderen van vaststoff-deeltjes (Deel 3): Procesparameterontwerp en casestudies

• Parameters voor het ontwerpen van deeltjesremovingprocessen in recirculerende aquaculturesystemen
  • Ontwerpparameters voor verticale stromingsedimenteurs

Het Cornell-dubbelrijssysteem wordt breed uitgevoerd en heeft goede praktische resultaten behaald. In aquacultuurmeerven die gebruikmaken van het Cornell-dubbelrijssysteem, gaat 10% tot 25% van het waterdebiet via de onderste afvoerpijpen naar de verticale sedimentatiebak en wordt afgevoerd, terwijl het grootste deel van het water via de zijde van de visvijver wordt afgevoerd. Het gebruik van een dubbele afvoerontwerp verhoogt aanzienlijk de mogelijkheid om bodemvervuiling te verzamelen door middel van verticale traagstromend afvoer. Bij deze lage stroomsnelheid neemt de concentratie van de deeltjesstof met een factor tien toe in vergelijking met de hoofdstroommetingmethode.

Het verhoudingsgetal van de stroom door het verticale sedimentatieapparaat tot de stroom die via de zijkant afloopt, kan worden berekend op basis van het doorsnedegebied van de onderste rioolbuis van de vis-toilet. In het algemeen is de buis die naar de zijkant loopt 110, en de buis die naar de verticale sedimentatiekuil gaat 50, dus hun doorsnedeverhouding is 5:1. Dat wil zeggen dat ongeveer 17% van het water in de verticale sedimentatiekuil stroomt. Met in aanmerking genomen dat de concentratie van schorsende deeltjes die in de verticale sedimentatiekuil terechtkomen 10 keer zo groot is als die die via de zijkant afvloeien. Op basis van deze berekening bedraagt het aandeel van schorsende deeltjes dat door de verticale sedimentatiekuil wordt behandeld ongeveer 70%. Bij specifieke toepassingen kan het verhoudingsgetal tussen de buisdiameter die naar de zijkant loopt en de buisdiameter die naar de verticale sedimentatiekuil gaat worden aangepast volgens de specifieke kweeksoort en -dichtheid, om de stroomverdeling tussen de microfilter en de verticale sedimentatiekuil te regelen.

De belangrijkste indicator die het verticale stortbakje bepaalt, is de hydraulische retentietijd. Hydraulische retentietijd verwijst naar de gemiddelde tijd dat water in een verticaal stortbakje blijft. Een voldoende hydraulische retentietijd is een van de belangrijkste factoren om voldoende sedimentatie van oplossbare deeltjes te waarborgen. Het hangt samen met het volume van het stortbakje en de hoeveelheid verwerkt water. In recirculerende aquacultuur wordt aanbevolen dat de hydraulische retentietijd van het verticale stortbakje minimaal 30 seconden of langer is. Als de hydraulische retentietijd te kort is, kunnen oplossbare deeltjes niet op tijd neerslaan en uit het sedimentatiebekken worden meegenomen; Als deze te lang is, neemt dit de grootte en kosten van het apparaat toe.

In ontwerp wordt er algemeen op basis van ervaring gewerkt:

De diameter van het verticale stromings sedimentatieapparaat: een 600mm diameter verticaal stromings sedimentatieapparaat is geïnstalleerd in een 6-meter kweekbassin, en een 800mm diameter verticaal stromings sedimentatieapparaat is geïnstalleerd in een 8-meter kweekbassin.

Hoogte van verticaal stromings sedimentatieapparaat: 1 meter

Conische hoek: 30 graden

Hoe transformeert men een verticaal stromings sedimentatieapparaat in een slim verticaal stromings sedimentatieapparaat?

De traditionele verticale stroom sedimenteur kan alleen het afvalwater in de verticale stroom sedimenteur ontslaan door de pijp eruit te trekken. Meestal zal één keer trekken het water volledig uit de verticale sedimentatiebak laten lopen. Door het grote aantal recirculerende aquacultuurbecken is handmatig afvoeren doorgaans slechts 1-2 keer per dag mogelijk. Het resterende voer en feces in de verticale stroom sedimenteur zal echter binnen een half uur langzaam uiteenvallen, waarna het oplosbare deeltjes vormt die in de lucht blijven hangen en dan voortdurend omhoog drijven, overstromend naar de microfilter via het bovenste gedeelte van de verticale stroom sedimenteur, waardoor de belasting op het microfilter en de eiwitseparator toeneemt.

Daarom kan er een slimme afvoerklep worden geïnstalleerd aan de afvoerbuis van het verticale sedimentatieapparaat, die enkele seconden per uur afvoert en een strategie volgt van veelvuldige kleine afvoeren. Op deze manier kunnen restanten van aas en uitwerpselen snel worden afgevoerd, waardoor de belasting op microfiltratiesystemen en eiwitseparateurs wordt verkleind. Tegelijkertijd is dit waterbesparend, wat de waterveranderingssnelheid aanzienlijk verlaagt, zowel water als energieverbruik besparend.

Bij het kiezen van een afvoerklep is het belangrijk om een IP68 waterdichte klep te selecteren, anders is de klep vatbaar voor roestvorming en storingen, wat onnodige schade kan veroorzaken. Bij zeewaterkwekerijen wordt aanbevolen om UPVC-materiaal te kiezen om zeewatercorrosie te voorkomen.

De installatie van dit apparaat op het traditionele verticale sedimentatieapparaat upgrade het echt tot een slim verticaal sedimentatieapparaat, wat leidt tot intelligente en onbemande operatie. Dit verbetert niet alleen de waterkwaliteit, maar bespaart ook water en elektriciteit.

2. Parametersontwerp van microfiltratieapparaat

Microfiltratieapparaten worden gebruikt om vaststoffen met een grootte van 30-100 micron uit te filteren. De capaciteit van een microfilter verwijst naar de hoeveelheid water die het apparaat kan laten passeren. De grootte van het filternet bepaalt het behandelingseffect, waarbij men doorgaans 200-mesh kiest. Hoe moeten we de parameters van het microfilter ontwerpen?

Ten eerste, voer ervaringsgegevens van een ingenieur in voor praktische operatie:

Overmatige waterhoeveelheid = volume van aquacultuurwater / cyclusfrequentie * 1.2

1.2 is de veiligheidsredundantie, en de cyvelfrequentie verwijst naar hoeveel uur het duurt voordat één cyclus voltooid is. De cyvelfrequentie wordt doorgaans bepaald op basis van verschillende kweeksoorten en biologische dragcapaciteit. Neem bijvoorbeeld de kweking van zeebaars in een circulerend waterlichaam van 1000 kubieke meter; het is optimaal om de circulatiefrequentie in te stellen op eenmaal per 2 uur. Daarom is de waterdoorvoercapaciteit van de microfilter: 1000/2 * 1.2 = 600 ton.

In de praktijk kan er een microfilter van 600 ton geïnstalleerd worden, of twee microfilters van 300 ton. Het voordeel van het installeren van twee microfilters is dat als een machine stukgaat en gerepareerd moet worden, de andere microfiltermachine nog steeds normaal kan functioneren. Maar de prijs van twee kleine microfilters is hoger dan die van één microfiltermachine.

3. Parameterschikking van de eiwitseperator

De eiwitseparator wordt gebruikt om opgehangen deeltjes boven 30 micron te verwerken, en zijn verwerkingscapaciteit is slechts het volume van overbodig water per uur. Elk apparaat van een fabrikant van eiwitprocessoren geeft de uurlijkse waterdoorstroom aan. Neem bijvoorbeeld de kweking van zeever in een circulerend waterlichaam van 1000 kubieke meter, waarbij het systeem een circulatiecapaciteit heeft van 600 ton per uur. Dus kun je een eiwitseparator kiezen met een verwerkingscapaciteit van 600 ton per uur.

2、 Bereken het circulatievolume van het circulerende watersysteem

In de voorgaande tekst hebben we een empirische regel voor cyclische hoeveelheden gegeven. Volgende zullen we een strikte afleidings- en berekeningsmethode bieden.

Ten eerste moeten we het aantal Total Suspended Solids (TSS) bepalen dat in het systeem wordt geproduceerd. Dit kan worden berekend met behulp van de volgende formule:

RTSS = 0,25 x maximale dagelijkse voerhoeveelheid

Volgende, zullen we de volgende formule gebruiken om de systeemcirculatie te berekenen op basis van het totale opgeschorste deeltjesmateriaal:

QTSS

Daaronder is QTSS de berekende waarde van de systeemcirculatie op basis van TSS, met de eenheid van m 3. /h;

TSSin is het doel van TSS-beheer in de circulerende water;

TSSout is de doelstelling voor TSS-concentratie in het afvalwater van aquacultuurvijvers, gemeten in mg/L;

ETSS is de verwijderings-efficiëntie van TSS in het fysieke filtratieproces, gemeten in%;

1000 is de kwaliteitsconversiefactor, die mg omzet naar g.

3、 Praktische gevallen

Sticht een 1000 kubieke meter rond water aquacultuurproject voor zeebaars. De technische indicatoren voor het projectontwerp zijn als volgt:

Kweekdichtheid: 50kg per kubieke meter

Dagelijkse voedingsnelheid: 2%

Het doel voor het verwijderingspercentage van het systeem voor opsporing van deeltjes is 70%

Het TSS-beheersdoel voor circulerend water is 10mg per L

Op basis van de bovenstaande indicatoren zullen we het circulatievolume van het circulerende watersysteem berekenen:

Ten eerste, laten we het gewicht van het opgeschorste deeltjesmateriaal berekenen dat elke dag wordt gegenereerd:

RTSS=0.25X dagelijkse maximale voermenge=60X1000X2% X0.25=12.5kg/dag.

Volgens de bovenstaande analyse zal 70% van het vast stof (hoofdzakelijk resterend aas en uitwerpselen) worden afgevoerd door de verticale stroming settler, zodat slechts 30% van de opgeschorste deeltjes het circulatiesysteem in gaat.

Op basis hiervan berekenen we het circulatievolume van het circulerende watersysteem:

QTSS =600.96 m 3. /h

Dit berekeningsresultaat geeft aan dat om de TSS-concentratie in het aquacultuurmeer niet te laten overschrijden 10 mg/L en onder de voorwaarde van een verwijderingsgraad van opgeschorste deeltjes van 52%, we een circulatiegraad moeten ontwerpen van ongeveer 600m 3. /h.

Tijdens de daadwerkelijke operatie kunnen we de watercirculatie in het recirculerende aquacultuursysteem op basis van deze parameters aanpassen om ervoor te zorgen dat de waterkwaliteit voldoet aan de aquacultuurbehoeften. Bijvoorbeeld, als onze TSS-concentratie boven de norm ligt, duidt dit op twee mogelijkheden.

De verwerkingscapaciteit van het microfiltersysteem en de eiwitseperator is minder dan 52%

De verwerkingscapaciteit van het verticale sedimentatieapparaat is minder dan 70%