وظيفة ومبدأ عمل جهاز فصل البروتين في أنظمة تربية الأحياء المائية الدائرية!

وظيفة ومبدأ عمل جهاز فصل البروتين في أنظمة تربية الأحياء المائية الدائرية!

تحتوي الجزيئات الصلبة المعلقة على تأثيرات سلبية على جميع جوانب أنظمة تربية الأحياء المائية الدائرية ذات المصانع القاعدية، لذلك فإن إزالة الجزيئات الصلبة المعلقة هي الهدف الأساسي لمعالجة تربية الأحياء المائية الدائرية. حجم الجزيئات التي تمثل الغالبية العظمى... الكتلة في نظام تربية الأحياء المائية الدائري أقل من 100 ميكرون. نتيجة لاضطراب المياه، البيودegration والتحريك الميكانيكي، الجزيئات المعلقة التي لا يتم إزالتها في الوقت المناسب ستكسر إلى جزيئات معلقة دقيقة ذات أحجام جزيئية أصغر. حجم الجسيمات لهذه الجزيئات المعلقة الدقيقة عادة ما يكون أقل من 30 ميكرون. في هذه الحالة، ستكون معالجة الترسيب والترشيح الميكانيكي غير فعّالين. تقنية فصل الرغوة هي تقنية تُستخدم لإزالة الجزيئات المعلقة الدقيقة. عن طريق إدخال الهواء في الجسم المائي، يتم امتصاص المواد السطحية في الماء بواسطة فقاعات صغيرة، وترتفع الفقاعات إلى سطح الماء لتتشكل رغوة بفضل قوة الطفو، مما يؤدي إلى إزالة المواد الذائبة والمعلقة في الماء. في الوقت الحالي، يُعتبر فصل الرغوة أحد العمليات الرئيسية لإزالة الجزيئات الدقيقة بشكل فعال في نظام تربية الأحياء المائية الدائري وهو جزء مهم من هذا النظام.

واحد، مبدأ العمل مُزلق البروتين

مبدأ فصل الرغوة

يعمل جهاز فصل البروتين بشكل أساسي على مبدأ فصل الرغوة. في نظام تربية الأحياء المائية الدائري، بما أن فضلات الكائنات المُرباة وبقايا العلف تحتوي على كمية كبيرة من المواد العضوية، فإن المنظفات مثل البروتينات الموجودة在这 المواد العضوية هي مواد ثنائية التفاعل (جذابة للماء ودُهنية في نفس الوقت). عند إدخال كمية كبيرة من الفقاعات الصغيرة إلى الماء، يتم امتصاص هذه المنظفات على سطح الفقاعات. مع صعود الفقاعات، تتشكل طبقة رغوة على سطح الماء تحمل البروتينات وغيرها من المواد الممتصة على سطحها. كثافة طبقة الرغوة نسبيًا منخفضة، مما يجعل من السهل فصلها عن الجسم المائي، وبالتالي إزالة المواد العضوية مثل البروتينات من الماء.

3. العملية الفيزيائية والكيميائية

من منظور مجهري، يوجد توتر سطحي بين الفقاعات والماء. عندما ترتفع الفقاعات في الماء، تتجمع الجزيئات العضوية الموجودة في الماء على سطح الفقاعات تحت تأثير التوتر السطحي. هذا هو عملية امتصاص فيزيائي، وهو أيضًا مصاحب لبعض التغيرات الكيميائية، مثل التفاعل بين الجزيئات العضوية والتفاعلات الكيميائية مع سطح الفقاعة. على سبيل المثال، قد تتحلل بعض جزيئات البروتين مما يجعلها أكثر سهولة في الامتصاص على الفقاعات.

رسم تخطيطي لمصفاة البروتين

ثانيًا، دور مصفاة البروتين في التربية المائية الدائرية
(أ) تنقية المياه
1. إزالة المواد العضوية

يمكن للأجهزة التي تزيل البروتينات أن تزيل المواد العضوية بفعالية من الماء، بما في ذلك البروتينات والدهون والسكريات وما إلى ذلك. إذا تراكمت هذه المواد العضوية في الماء، فستتم تحللها بواسطة المجهريات، مما يستهلك كمية كبيرة من الأكسجين الذائب ويولد مواد ضارة مثل الأمونيا النيتروجينية والنترات. إزالة هذه المواد العضوية باستخدام جهاز إزالة البروتينات يمكن أن تقلل من ضغط الترشيح البيولوجي اللاحق وتقلل من إنتاج المواد الضارة في الماء. على سبيل المثال، بدون جهاز إزالة البروتينات، قد يرتفع الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) في الماء بسرعة إلى أكثر من 100 مجم/ل، ولكن بعد استخدام جهاز إزالة البروتينات، يمكن السيطرة على COD عند حوالي 30-50 مجم/ل.

2. تقليل إنتاج الأمونيا النيتروجينية

بما أن جهاز فصل البروتين يزيل المواد العضوية التي تحتوي على النيتروجين مثل البروتين، فإنه يقلل من المصدر المحتمل لنيتروجين الأمونيا في الماء. وهذا مهم جدًا للحفاظ على تركيز منخفض من نيتروجين الأمونيا في نظام تربية الأحياء المائية الدائري، لأن نيتروجين الأمونيا سام للغاية للأحياء المائية المزروعة.

(Ⅱ) تحسين شفافية الماء

في حين يقوم جهاز فصل البروتين بإزالة المواد العضوية، يمكنه أيضًا إزالة بعض الجزيئات العالقة في الماء والتي حجمها أقل من 30 ميكرون، مما يحسن من شفافية الجسم المائي ويساعد على نمو الكائنات المزروعة.

(ⅲ ) تقليل انتشار الأمراض

إزالة حاملات المسببات المرضية: المواد العضوية والجزيئات العالقة في الماء غالبًا ما تكون حاملات للمسببات المرضية مثل البكتيريا والفطريات والطفيليات. يعمل أجهزة فصل البروتين على إزالة هذه الحاملات، مما يقلل من فرصة انتشار المسببات المرضية في الماء ويقلل من خطر إصابة الكائنات المزروعة بالأمراض.