Процес за отстраняване на твърди частици (III): Проектиране на параметри на процеса и практически примери

（1）Параметри за проектиране на процеса по отстраняване на окачени частици в системата на циркулационна вода

1. Проектиране на параметри на утаителя с вертикален поток

Системата на Корнел с двоен отток се използва широко и има добри практически резултати. При използване на системата на Корнел с двоен отток в яма за аквакултура, 10% ~ 25% от водата постъпва в утаителната камера с вертикален поток чрез дренажната тръба на дъното, а голямата част от останалата вода се отвежда през страничния отток на рибната яма. Използването на дизайн с двоен отток значително увеличава способността на дъното да оттича и събира замърсители чрез бавен вертикален поток. При тази ниска скорост на потока, концентрацията на твърди частици се увеличава 10 пъти в сравнение с основния метод за измерване и отвеждане на потока.

Съотношението между дебита през вертикалния утаител и дебита, постъпващ към страничното отводняване, може да се изчисли въз основа на напречното сечение на канализационната тръба в дъното на рибната тоалетна. Обикновено тръбата, постъпваща към страничното отводняване, е 110, а тръбата, постъпваща към вертикалния утаител, е 50, така че съотношението на напречните сечения е 5:1. Това означава, че около 17% от водата постъпва в вертикалния утаител. Като се има предвид, че концентрацията на окачени частици, постъпващи в вертикалния утаител, е 10 пъти по-голяма в сравнение с тази, постъпваща към страничното отводняване. Според този изчисленията, пропорцията на окачените частици, обработвани от вертикалния утаител, е около 70%. При конкретната употреба диаметърът на тръбата, постъпваща към страничното отводняване, може да бъде регулиран според конкретния вид аквакултура и плътността на отглеждане, за да се регулира съответно съотношението на потока, постъпващ към микропречистващата машина и вертикалния утаител.

Основният индикатор за определяне на утаителя с вертикален поток е времето на хидравлично задържане. Времето на хидравлично задържане се отнася до средното време, в което водата остава в утаител с вертикален поток. Достатъчното време на хидравлично задържане е един от основните фактори, осигуряващи напълно утаяване на възвисените примеси. То зависи от обема на утаителя и количеството обработена вода. При рециркулационното аквакултурно отглеждане, препоръчителното време на хидравлично задържане на утаителя с вертикален поток трябва да бъде поне 30 секунди. Ако времето на хидравлично задържане е твърде кратко, възвисените частици може да излязат от утаителя преди да се утаят; ако е твърде дълго, размерът и цената на оборудването ще се увеличат.

При проектирането обикновено се проектира по опит:

утаител с вертикален поток: Пондер с дължина 6 метра е оборудван с утаител с вертикален поток с диаметър 600 мм, а пондер с дължина 8 метра е оборудван с утаител с вертикален поток с диаметър 800 мм.

Височина на вертикалния съоръжение за утаичване: 1 метър

Конусност: 30 градуса

Как да модернизирате вертикален резервоар за утаичване в интелигентен вертикален резервоар за утаичване?

Традиционните вертикални резервоари за утаичване могат да изпускат отпадъчни води само чрез изтегляне на тръбата. Обикновено цялата вода в резервоара за утаичване се изпуска едновременно при изтеглянето на тръбата. Поради голямото количество циркулиращи води в аквакултурите, ръчна работа обикновено може да се извърши само 1-2 пъти дневно. Въпреки това остатъчните хранителни вещества и фекалиите в резервоара за утаичване постепенно се разпадат за около половин час, превръщайки се в суспендирани частици, разтворими във вода, които след това продължават да се издигат и преливат от горната част на резервоара за утаичване към машината за микрофилтрация, увеличавайки натоварването върху нея и протеиновия сепаратор.

Поради това умен уред за отпадъчни води може да бъде монтиран на тръбопровода за отпадъчни води на съоръжението за утачане с вертикален поток и отпадъчните води се изпускат по няколко секунди на всеки час, като се прилага стратегия за изпускане на отпадъчни води в малки количества и многократно. По този начин остатъкът от храната и фекалиите могат да се отстранят навреме, намалявайки натоварването върху микрофилтъра и белтъчния сепаратор. В същото време изпускането в малки количества и многократно е много икономично по отношение на водата и значително намалява скоростта на подмяна на водата, което не само спестява вода, но и намалява енергийното потребление.

При избора на клапан за отпадъчни води е необходимо да изберете клапан с висока степен на защита IP68, в противен случай клапанът лесно ще се корозира и ще доведе до повреда, което ще предизвикат загуби. Ако се използва аквакултура с морска вода, се препоръчва да изберете материала UPVC, за да предотвратите корозията от морската вода.

Bangbang е пуснал на пазара интелигентен клапан за отпадъчни води, специално проектиран за вертикални утаители. Изработен е от UPVC материал и притежава водонепропускливост IP68. Конструкцията включва дизайн с възможност за интернет на нещата и функция за достъп до интернет. Може да се управлява дистанционно чрез мобилни устройства и позволява задаване на групови планове за управление, което действително осъществява работа без персонал. В случай на неуспешно затваряне на клапана, излъчва се телефонно предупреждение. Мини устройството към клапана има модулна конструкция – един главен контролер управлява четири клапана, а облаковата мрежа осигурява много лесна инсталация.

Традиционният вертикален утаител действително се модернизира до интелигентен вертикален утаител чрез инсталиране на това устройство, което осъществява интелигентна и безперсонална работа, като по този начин не само подобрява качеството на водата, но и икономисва вода и електроенергия.

2. Параметърно проектиране на микропродължване

Микрофилтрите се използват за отстраняване на твърди частици в суспензия с размер 30-100 микрона. Пропускната способност на микрофилтър определя обема на преминаващата вода. Размерът на филтърната мрежа определя ефективността на процеса и обикновено 200 мрежи са напълно достатъчни. Как тогава трябва да проектираме параметрите на микрофилтър?

Първо, нека представя данни от инженерен опит, които ще улеснят практическата операция:

Дебит на вода = количество вода за аквакултура / честота на циркулация * 1,2

1,2 е безопасен резерв, а честотата на циркулация се отнася до това колко часа са необходими за една циркулация. Честотата на циркулацията обикновено се определя според различните видове животни, отглеждани в аквакултурите, и биологичния товароносимост. Взимайки като пример отглеждане на лаврак с обем вода от 1000 кубически метра, най-добре е да се зададе честота на циркулация от веднъж на всеки 2 часа. Следователно, скоростта на водния поток през микрофилтъра е: 1000/2*1,2=600 тона

На практика можете да инсталирате един 600-тонов микровар или два 300-тонови микровара. Предимството на монтирането на два микровара е, че когато един от тях е извън строй, другият все още може да работи нормално. Въпреки това цената на два малки микровара е по-голяма в сравнение с тази на един микровар.

3. Проектиране на параметри на протеинов скимер

Протеиновият скимер се използва за обработка на висящи частици, по-големи от 30 микрона. Капацитетът на обработка на протеиновия скимер се отнася до количеството вода, което минава през него на час. Оборудването на всеки производител на протеинови обработватели ще показва количеството вода, което минава през него на час. Например, ако се използва циркулиращ водообем от 1000 кубически метра за отглеждане на лаврак, циркулационният обем на системата е 600 тона на час. Тогава можете да изберете протеинов скимер с капацитет за обработка от 600 тона на час.

（2）、Изчисляване на циркулационния обем на системата за циркулираща вода

По-горе дадохме емпиричен принцип за палеца за обема на циркулацията. След това ще предоставим строго изведена и метод за изчисление.

Първо, трябва да определим количеството на утаените твърди вещества (TSS), генерирани в системата. Това може да бъде изчислено чрез следната формула:

RTSS = 0,25 X максимално дневно потребление на храна

След това изчислихме рециркулацията на системата въз основа на общото количество на утаените твърди вещества, като използвахме следната формула:

QTS S=

Където: QTSS е изчислената стойност на циркулацията на системата въз основа на TSS, в m³/ч;

TSSin е целта за контрол на TSS в циркулиращата вода;

TSSout е целевата контролна концентрация на TSS в изходящата вода от аквакултурния басейн, в mg/л;

ETSS е ефективността на премахване на TSS при процеса на физическо филтриране, изразена в %;

1000 е коефициент за преобразуване на масата, преобразуващ mg в g.

3, Фактически практически случаи

Реализира се проект с обем 1000 кубически метра циркулационна вода за отглеждане на морски шаран. Проектните технически индикатори са както следва:

Плотност на разреждане: 50кг/кубичен метър

Ежедневна норма за хранене: 2%

Целевата скорост на отстраняване на системата за суспендирани частици е: 70%

Целта на TSS за контрол на циркулацията на водата е: 10 mg/L

Според гореспоменатите индикатори изчисляваме циркулационния обем на системата за циркулация на водата:

Първо, нека изчислим теглото на суспендираните частици, произведени всеки ден:

RTSS = 0.25 X максималното дневно количество храна = 50 X 1000 X 2 % X 0.25 = 250 kg/ден.

Според гореспоменатия анализ, 70% от твърдите частици (предимно остатъчна примамка и фекалии) ще бъдат отстранени чрез вертикално седиментационно устройство, а само 30% от суспендираните частици ще навлязат в циркулационната система.

Основавайки се на това, изчисляваме обема на циркулацията на системата за циркулираща вода:

QTSS == 600,96 m³/ч

Този резултат от изчисленията показва, че за да поддържаме концентрацията на ТSS в аквакултурния басейн под 10 mg/L при условие на 52% скорост на отстраняване на суспендираните частици, трябва да проектираме циркулационен обем от около 600 m³/ч.

В действителност можем да регулираме водната циркулация в рециркулационната система за аквакултура според тези параметри, за да се уверим, че качеството на водата отговаря на изискванията за отглеждане. Например, ако концентрацията на ТТС надвишава стандартите, има две възможности.

Капацитетът на обработка на оборудването за микрофилтрация и протеинов скимер е по-малък от 52%

Капацитетът на утаителя с вертикален поток е по-малък от 70%