Katı Parçacık Kaldırma Teknolojisi (Kısım 3): Süreç Parametresi Tasarımı ve Olay Çıkarımları

• Döngülü Su Tarım Sistemlerinde Asılı Parçacık Kaldırma Süreçleri için Tasarım Parametreleri
  • Dikey Akış Yerleşimcileri için Tasarım Parametreleri

Cornell çift sıra sistemi yaygın olarak kullanılmıştır ve iyi pratik sonuçlar elde edilmiştir. Cornell çift sıra sistemini kullanan sucul tarım gölleri, su akışının %10'una kadar 25'ine kadar taban draji pipesi aracılığıyla dikey akış çamur biriktirme havuzuna girer ve atılır, geriye kalan çoğunluğu ise balık göleti kenarından atılır. Çift drajaj tasarımı kullanımı, dikey yavaş akış draji vasıtasıyla tabandan katı maddeleri toplama kapasitesini büyük ölçüde artırır. Bu düşük akış hızında, parçacık konsantrasyonu ana akış ölçüm yöntemine göre 10 kat artırılır.

Dikey akışlı çökeltme cihazına giren akım oranı, yan çıkışa giren akım oranına göre balık tuvaletinin alttaki kanalizasyon borusu kesit alanına dayanarak hesaplanabilir. Genel olarak yan sıraya giren hattın boyutu 110, dikey akışlı çökeltme aygıtına giren hattın boyutu 50 olduğu için kesit alanlarının oranı 5:1'dir. Yani yaklaşık %17'si su dikey akışlı çökeltme aygıtına akar. Dikey akışlı çökeltme aygıtına giren asımlı parçacıkların konsantrasyonunun, yan sıraya girenlerin 10 katı olduğunu göz önüne alırsak, bu hesaba göre dikey akışlı çökeltme aygıtı tarafından işlenen asımlı parçacıkların oranı yaklaşık %70'tir. Belirli kullanımlarda, yan sıraya giren boru çapı ile dikey akışlı çökeltme aygıtına giren boru çapı oranı, belirli yetiştirilen tür ve yetiştirme yoğunluğuna göre ayarlanabilir ki bu da mikrofiltreye ve dikey akışlı çökeltme aygıtına giren akım oranının ayarlanması anlamına gelir.

Dikey akış yerleşicisini belirleyen ana göstergelerden biri hidrolik bekletme süresidir. Hidrolik bekletme süre, suyun dikey akış yerleşicisinde ortalama ne kadar kaldığına işaret eder. Yeterli hidrolik bekletme süresi, asılsız parçacıkların yeterli derecede yerleşmesini sağlamak için ana faktörlerden biridir. Bu süre, yerleşicinin hacmi ve işlenen su miktarıyla ilgilidir. Döngülü su tarımında, dikey akış yerleşicisinin hidrolik bekletme süresinin en az 30 saniye veya daha uzun olması önerilir. Eğer hidrolik bekletme süresi çok kısa ise, asılsız parçacıklar zamanında yerleşemeyebilir ve yerleşim tankından dışarı çıkarılabilir; eğer süre çok uzunsa, ekipmanın boyutunu ve maliyetini artırır.

Tasarımda genellikle deneyime dayanılır:

Dikey akışlı çökeltme cihazının çapı: 6 metrelik bir yetiştirmede 600mm çaplı bir dikey akışlı çökeltme cihazı monte edilmiştir ve 8 metrelik bir yetiştirmede 800mm çaplı bir dikey akışlı çökeltme cihazı monte edilmiştir.

Dikey akışlı çökeltme cihazının yüksekliği: 1 metre

Konik açı: 30 derece

Bir dikey akışlı çökeltme cihazını nasıl akıllı dikey akışlı çökeltme cihazına dönüştürürüz?

Geleneksel dikey akış yerleşkeci, sadece boruyu çekerek dikey akış yerleşkeci içindeki suyu boşaltabilir. Genellikle bir kez çekme, dikey akış çamur yerleşkesinden suyu tamamen çıkarmak için yeterlidir. Döngülü su yetiştiriciliği havuzlarının büyük sayısından dolayı, manuel çıkarım genellikle günde yalnızca 1-2 kez mümkündür. Ancak, dikey akış yerleşkeci içindeki kalan korma ve dışkılar yarım saat içinde yavaşça çözülür, suya çözünür şekilde asılsız parçacıklara dönüşür ve ardından sürekli olarak yukarı doğru yükselir, dikey akış yerleşkecinin üst kısmından microfiltreye taşır, bu da microfiltrenin ve protein ayırıcının yükünü artırır.

Bu nedenle, dikey akışlı çökeltme cihazının çıkışı borusuna her saat birkaç saniye boyunca açılan ve küçük miktarlarda çoklu boşaltma stratejisi uygulayan akıllı bir boşaltma vanası kurulabilir. Böylece, arta kalan yem ve dışkılar zamanında atılır ve mikro filtreler ve protein ayırıcılar üzerindeki yük azaltılır. Aynı zamanda, küçük miktarlarda çoklu boşaltmalar çok su tasarrufu sağlar, su değiştirme oranını büyük ölçüde düşürür ve yalnızca su değil, enerji tüketimini de tasarruf eder.

Bir drajtaj vanası seçerken, IP68 su geçirmez bir vana seçmenin önem taşıdığı unutulmamalıdır, aksi takdirde vana çürüyebilir ve arızaya uğrayabilir, bu da gereksiz kayıplara yol açabilir. Eğer deniz suyu besleme yapıyorsanız, deniz suyu korozyonundan korunmak için UPVC malzeme kullanımını önerilir.

Bu cihazı geleneksel dikey akışlı çökeltme cihazına takmak, onu gerçekten akıllı bir dikey akışlı çökeltme cihazına dönüştürür, bu da akıllı ve insan eli olmadan çalışmasını sağlar, sadece su kalitesini artırmakla kalmaz, aynı zamanda su ve elektrik tasarrufu sağlar.

2. Mikrofiltre makinesinin parametre tasarımı

Mikrofiltre makineleri, 30-100 mikron boyutundaki katı asılsız parçacıkları kaldırmak için kullanılır. Mikrofiltrenin işleme kapasitesi, cihazın su geçirmesi yeteneğini ifade eder. Filtre ağırlığının boyutu, işleme etkisini belirler, genellikle 200 ağırlık seçilir. Peki, mikrofiltre parametrelerini nasıl tasarlamalıyız?

Öncelikle, bir mühendisin pratik operasyon deneyimi verilerini tanıtmak gerekir:

Fazla su hacmi = sulandırma suyu hacmi / döngü frekansı * 1.2

1.2, güvenli yedekleme ve döngü frekansı ise bir döngüyü ne kadar saatte tamamladığına işaret eder. Döngü frekansı genellikle farklı yetiştiricilik türleri ve biyolojik taşıma kapasitesine göre belirlenir. Örneğin, 1000 metreküp dolaşan su cismi içindeki levreğin yetiştirilmesinde, en iyi dolaşım frekansını her 2 saatte bir olarak ayarlamak önerilir. Bu nedenle, mikrofiltrenin su geçiş kapasitesi şu şekilde hesaplanır: 1000/2 * 1.2 = 600 ton.

Uygulamada, bir 600 tonluk mikrofiltre kurulabilir veya iki adet 300 tonluk mikrofiltre de kurulabilir. İki mikrofiltre makinesi kurmanın avantajı, bir makine arızalandığında ve tamir edildiğinde, diğer mikrofiltre hala normal şekilde çalışabilmektir. Ancak, iki küçük mikrofiltre makinesinin fiyatı, tek bir mikrofiltre makinesinden daha yüksektir.

3. Protein ayırıcısının parametre tasarımı

Protein ayırıcı, 30 mikron üzerindeki askıda olan parçacıkları işleme için kullanılır ve işleme kapasitesi sadece saatte fazla su miktarıdır. Her protein işleyici üreticisinin ekipmanı saatteki su akış hızını gösterecektir. Örneğin, 1000 metreküp döngülü su kümesinde deniz levendisi yetiştirilmesini alalım, sistemin dolaşım kapasitesi saatte 600 ton sudur. Bu nedenle, saatte 600 ton işlem kapasiteli bir protein ayırıcı seçebilirsiniz.

2、 Döngü su sisteminin dolaşım hacmini hesaplayın

Önceki metinde, döngü miktarları için bir deneyim kuralı sağladık. Şimdi, bunu daha somut bir şekilde türetip hesaplayacağız.

Öncelikle sistemde üretilen Toplam Askıda Olan Katılar (TSS) miktarını belirlememiz gerekiyor. Bu, aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:

RTSS = 0.25 x günlük maksimum besleme miktarı

Sonraki adımda, toplam süspansiyonlu parçacık maddesi temelinde sistem dolaşımını hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanacağız:

QTSS

Bunlar arasında, QTSS, TSS'e göre hesaplanan sistem dolaşımının değeri olup, birimi m 3 - 3 /h;

TSSin, dolaşım suyu TSS kontrolünün hedefidir;

TSSout, sucul hayvan besicilerinin atık sulardaki TSS'nin hedef kontrol konsantrasyonudur ve mg/L cinsinden ölçülür;

ETSS, fiziksel filtreleme sürecindeki TSS'nin kaldırma verimliliğidir ve % cinsinden ölçülür;

1000, mg'yi g'ye çeviren kalite dönüşüm faktörüdür.

3、 Pratik Örnekler

Sıtkı balığı için 1000 metreküp çaplı daire biçimli bir sucul hayvan besicileri projesi inşa edin. Proje tasarımının teknik göstergeleri şu şekildedir:

Üretim yoğunluğu: 50kg/küp metrekare

Günlük besleme oranı: 2%

Asitlenmiş parçacık sisteminin hedef kaldırma oranı %70'dir

Dolaşım suyu için TSS kontrol hedefi 10mg/L'dir

Yukarıdaki gösterge değerlerine göre, dolaşım su sisteminin dolaşım hacmini hesaplayacağız:

Öncelikle, her gün üretilen asitlenmemiş parçacık maddesi ağırlığını hesaplayalım:

RTSS=0.25X günlük maksimum besleme miktarı=60X1000X2% X0.25=12.5kg/gün.

Yukarıdaki analize göre, katı parçacıkların %70'i (ana olarak kalan yem ve dışkı) dikey akış yerleşicisi tarafından salınacak, bu nedenle sadece %30'unu asitlenmemiş parçacıklar dolaşım sistemi içine girecek.

Buna göre, dolaşım su sisteminin dolaşım hacmini hesaplayınız:

QTSS =600.96 m 3 - 3 /h

Bu hesap sonucu, suspenz parçacık madde kaldırma oranı %52 koşulu altında ve ikinci bir sulama havuzu TSS konsantrasyonunun 10 mg/L'yi geçmemesi için yaklaşık 600m 3 - 3 /s saatlik bir dolaşım oranına ihtiyacımız olduğunu gösterir.

Gerçekleşen operasyonda, bu parametreler doğrultusunda recircülasyon suculuk sistemindeki su dolaşımını ayarlayabiliriz ki bu da su kalitesinin suculuk gereksinimlerini karşılamasını sağlar. Örneğin, eğer TSS konsantrasyonumuz standartı aşıyor ise, iki olasılık olduğunu belirtir.

Mikrofiltreleme ve protein ayırıcı cihazlarının işleyiş kapasitesi %52'den daha azdır

Dikey akış çökeltme cihazının işleyiş kapasitesi %70'ten daha azdır