التحكم في الجسيمات الصلبة في المياه الدوارة (I): أهداف التحكم وبناء نظام المراقبة!

مراقبة عملية الجُسيمات الصلبة في مزارع المياه المُدارة      

تتكون الجسيمات المعلقة في أنظمة تربية الأحياء المائية الدوارة بشكل رئيسي من الفضلات والطُعم المتبقي وكتل البكتيريا والمخاط السمكي، والتي تأتي في الأساس من العلف المركب الذي يتم إطعامه، حيث يتم تحويل 25٪ من هذا العلف في النهاية إلى مواد معلقة. يمكن أن تؤدي استراتيجيات التغذية غير المناسبة وطرق الإزالة غير السليمة بسهولة إلى تراكم الجسيمات المعلقة وتحللها داخل النظام، مما يترتب عليه تأثير سلبي على صحة الأسماك وجودة مياه التربية. يؤدي تراكم الجسيمات المعلقة إلى استجابات إجهاد في الكائنات المستزرَّعة ويؤثر على تنفس الخياشيم ويقلل من مقاومة الأسماك للأمراض. كما يمكن أن يتسبب تراكم الجسيمات المعلقة بسهولة في انسداد مرافق التربية. يؤدي تحلل الجسيمات المعلقة ومعالجتها معدنيًا داخل نظام تربية الأحياء المائية الدوار إلى زيادة محتوى النيتروجين الأمونيوكي والنترات في مياه التربية، كما يزيد الطلب البيوكيميائي على الأكسجين ويؤدي إلى زيادة العبء على المرشح الحيوي ويؤثر على وظيفته التitrification. لذلك، يُعد إزالة الجسيمات المعلقة بسرعة من نظام تربية الأحياء المائية الدورانية أمرًا بالغ الأهمية للحفاظ على التشغيل الطبيعي لنظام معالجة المياه ومنع تدهور جودة المياه وضمان النمو الطبيعي للكائنات المستزرَّعة.

ⅰ. ما هو التحكم في عملية الجُسيمات الصلبة في المياه الدوارة؟      

يشير التحكم في عملية الجُسيمات الصلبة في مزارع الأسماك الدوارة إلى عملية مراقبة وفصل وتنظيم الجُسيمات الصلبة المعلقة (الجُسيمات المعلقة الكلية، TSS) في جسم الماء من خلال مجموعة من الإجراءات التقنية والإدارية في نظام مزارع الأسماك الدوارة، وذلك للحفاظ على جودة المياه المستقرة، وضمان صحة الكائنات المُرباة، وتحسين كفاءة تشغيل النظام. في أنظمة مزارع الأسماك الدوارة، يُعد التحكم في عملية الجُسيمات الصلبة حلقة رئيسية لضمان التشغيل الفعال للنظام، والحفاظ على استقرار جودة المياه، وضمان صحة الكائنات المُرباة. ويضم التحكم في عملية الجُسيمات في المياه الدوارة الأجزاء التالية:

(1). أهداف التحكم

1. الحفاظ على نظافة الماء: من خلال التحكم في الجسيمات الصلبة، ومنع تراكمها في الماء مما يؤدي إلى تدهور جودة الماء، مثل تقليل وضوحه وتقديم بيئة معيشية جيدة للكائنات المستزرعة. التحكم في تركيز المواد الصلبة العالقة (TSS) ضمن النطاق المقبول بالنسبة للكائنات المستزرعة (عادةً ما يتم التحكم في TSS عند 10-30 ملغ/لتر)

2. تقليل انتشار الأمراض: قد تحمل الجسيمات الصلبة مسببات الأمراض أو توفر لها أماكن للتكاثر. يساعد التحكم الفعال في الجسيمات الصلبة في تقليل خطر إصابة الكائنات المستزرعة بالأمراض.

3. تحسين كفاءة النظام: منع انسداد المعدات، وتمديد عمرها الافتراضي، وتقليل تكاليف التشغيل.

(2). رابط التحكم

1. التغذية المعقولة: احسب بدقة كمية التغذية لتجنب الإفراط في التغذية والمخلفات الزائدة. وفقًا لنوع الكائنات المستزرعة وحجمها ومراحل نموها وظروف التغذية، قم بصياغة استراتيجية تغذية علمية. يُوصى بتثبيت آلة تغذية أوتوماتيكية والاعتماد على استراتيجية تغذية علمية، مثل إعطاء كميات صغيرة من الغذاء عدة مرات، للحد من دخول بقايا الطعام إلى الجسم المائي وتشكّل الجسيمات الصلبة.

2. تحسين كثافة التكثيف: وفقًا لقدرة الجسم المائي على الاستيعاب وخصائص نمو الكائنات المستزرعة، حدد كثافة التكثيف بشكل معقول. إن زيادة الكثافة التكثيفية تؤدي إلى ارتفاع في النفايات الأيضية الحيوية وبالتالي زيادة في كمية الجسيمات الصلبة الناتجة. ولذلك، من الضروري تعديل كثافة التكثيف في الوقت المناسب لمنع الاكتظاظ.
(3). المراقبة الفورية والتحكم في العمليات

1. مراقبة جودة المياه: قم بتثبيت مقياس العكارة لمراقبة تركيز الجسيمات الصلبة والعكارة والمؤشرات الأخرى في المسطح المائي في الوقت الفعلي أو بانتظام، بالإضافة إلى معايير جودة المياه الأخرى ذات الصلة مثل الأكسجين المذاب وقيمة الرقم الهيدروجيني، وذلك لفهم التغييرات في الجسيمات الصلبة وجودة المياه.

٢. التحكم الذكي: بالاعتماد على بيانات المراقبة، يُستخدم النظام الذكي للتحكم في ضبط معايير التشغيل والعمليات العلاجية للمعدات ذات الصلة تلقائيًا، مثل تعديل وقت تشغيل معدات الترشيح وتكرارها، وشدة التهوية في الوحدة العلاجية البيولوجية، وجرعة المواد الكيميائية المضافة، لتحقيق تحكم دقيق في الجسيمات الصلبة.

ⅱ. نظام المراقبة للتحكم في العملية الخاصة بالجسيمات الصلبة في المياه الدوارة    

إن إنشاء نظام مراقبة للتحكم في عملية الجُسيمات الصلبة في المياه المُتداولة يُعتبر خطوة مهمة لتحقيق الإدارة الذكية لأنظمة تربية الأحياء المائية الدوارة. فقط من خلال المراقبة والتحكم في تركيز الجُسيمات الصلبة العالقة (TSS) في جسم الماء بشكلٍ فوري، يمكن إجراء التنظيم الفوري لضمان استقرار جودة المياه وصحة الكائنات المُرباة. يتطلب إنشاء نظام مراقبة للتحكم في عملية الجُسيمات الصلبة في المياه المُتداولة اختيار المعدات المناسبة للمراقبة، وتثبيت النظام واختباره، وإدارة البيانات وتحليلها، ودمجه مع نظام التحكم. من خلال المراقبة الفورية والتنظيم الذكي، يمكن التحكم بشكلٍ فعّال في تركيز الجُسيمات الصلبة العالقة في جسم الماء لضمان التشغيل الفعال لنظام تربية الأحياء المائية الدوارة والنمو الصحي للكائنات المُرباة.

(1). اختر المعدات المناسبة للمراقبة      

تتطلب مراقبة الجُسيمات المُعلقة في الماء استخدام جهاز استشعار لتركيز المواد الصلبة المُعلقة (TSS).

مبدأ التشغيل: قياس تركيز الجُسيمات المُعلقة في الماء باستخدام تقنية ضوئية أو فوق صوتية.

المعلمات التقنية:

نطاق القياس: 0-100 ملغ/لتر أو أعلى.

الدقة: ±2% أو أعلى.

إشارة الإخراج: 4-20 مللي أمبير، RS485، Modbus، إلخ.

(2). تركيب المستشعر      

موقع التركيب:

بركة تربية الأحياء المائية: مراقبة تركيز TSS في بركة تربية الأحياء المائية.

مدخل ومخرج معدات الترشيح: تقييم كفاءة إزالة معدات الترشيح.

طريقة التركيب:

الانغماس: غمر المستشعر مباشرةً في جسم الماء.