Proces odstraňování pevných částic (II): Proces odstraňování pevných částic

• Měření a ovládání standardů pevných částic

Celková množství懸浮物 (TSS) se obvykle používá jako parametr pro měření pevných částic v recirkulačních akvarkulturách. Odkazuje především na celkové množství pevných částic s velikostí částice větší než 1 mikron v jednotce vody. V systému recirkulační vody zahrnuje TSS rybí výkal, nezpracovanou návnadu, biofloky (mrtvé bakterie a živé bakterie) atd. Velikost těchto válcovitých částic se liší od mikrovrstvy až po úroveň centimetru. Válcovité částice mohou přímo ovlivňovat zdraví a růst ryb (zejména studenovodních ryb) a zvyšovat zátěž biologického filtru. Proto by měla být koncentrace válcovitých částic v recirkulační vodě udržována v rozumném rozsahu.

V některých zemích EU je relativně přísná kontrola懸浮 particí v recirkulačních akvakultuře systémech. Například pro vodní nádrže používané pro recirkulační akvakulturu se koncentrace懸浮 částic (měřená jako celkové懸浮 látky TSS) obvykle očekává, že bude kontrolována pod 15 mg/l, aby se udržela dobrá kvalita vody a ekologické prostředí.

Spojené státy mají také relevantní předpisy o kvalitě vody v oblasti akvakultury a úpravy vody. V recirkulačním systému akvakultury je odpovídající obsah懸浮 částic (převedený prostřednictvím mlhavosti a dalších souvisejících ukazatelů) též předmětem určitých omezení. Koncentrace懸浮 částic je obecně asi 8-12 mg/l jako poměrně ideální rozsah pro zajištění přežití a rozmnožování vodních organismů.

Ve skutečném provozu čínských továrních recirkulačních akvakulturních systémů se koncentrace věseného tuhleho látky (SS) obvykle vyžaduje, aby byla kontrolována pod 10 mg/l. Pro chov některých cenných druhů s vysokými požadavky na kvalitu vody, jako je losos, se dokonce vyžaduje kontrola pod 5 mg/l.

• Proces odstraňování pevných částic

Odstranění pevných částic je důležitou součástí očkování vody v systému recirkulační akvakultury a obvykle je to prvním krokem v očkování vody. Základním způsobem odstraňování pevných částic v recirkulační akvakultuře je fyzická filtrace. Přes mechanickou filtrační, gravitační separaci a další metody jsou z vody odstraňovány a vyjímany visuté částice, zbytky krmení, rybí výkaly a další pevné látky, čímž se očišťuje kvalita vody. Podle velikosti pevných částic zahrnuje proces odstraňování pevných částic tři kroky: předzpracování, hrubá filtrace a jemná filtrace.

1. Předzpracování

Předzpracování slouží především k odstranění větších částic s velikostí více než 100μm, zejména rybích výkalů a nezpracovaného krmiva, aby se zabránilo jejich zvýšení zatížení následných procesů po rozdrcení v systému. Hlavním procesním balíčkem je sedimentace. Sedimentace je jednoduchá technologie oddělování pomocí gravitace. Dosahuje se to prostřednictvím následujícího zařízení:

1. Sběrník šťávy na dně chovného bazénu

Běžný sběrník šťávy je rybí záchod. Rybí záchody jsou obvykle montovány na dně akvarkulturního bazénu. Díky působení rotujícího proudu vody jsou výkalové a nezpracované krmivo na dně bazénu odsávány. Rybí záchody zvyšují účinnost sběru šťávy, snižují frekvenci ručního čištění a zlepšují stabilitu akvakulturního prostředí.

2. Sedimentační nádrž s vertikálním prouděním

Sedimentační nádrž s vertikálním prouděním využívá princip přirozené sedimentace vody za působení gravitace k oddělení懸vislých látek a částic v vodě.

Po tom, co voda vteče do separační komory z přítoku, se vislá hmotnost a částice postupně usazují na dno za společného působení gravitace a rychlosti vodního proudu, zatímco čistá voda je odváděna horním výtokem. Vertikální sedimentátor může odebrat 50%~70% pevných částic v usazeninách, což může významně snížit zátěž následujícího zařízení.

3. Cornellův systém dvojitého odtoku

Dvojité odtěkování podle Cornellovy metody se především týká systému dvojitého odtoku používaného na Cornell University v návrhu rybích rybníků. Tato metoda je zvláště vhodná pro kruhové rybí rybníky. Její základní charakteristika spočívá v kombinaci odtoku z dna s technologií povrchového přetékání. Na rybníku jsou umístěny dva odtoky – dní a boční – které časově odstraňují usazovatelné částice větší než 100 mikron přes dní odtok, čímž se zabrání tomu, aby částice vstoupily do mikrofiltru a způsobily sekundární rozdrcení. Zároveň jsou visuté částice menší než 100 mikron odtoky povrchově směrovány do mikrofiltru pro další filtraci. V systému dvojitého odtoku podle Cornella vyteče 10–25 % vody přes dní odtokovou trubku a 75–90 % vody proudí ven přes boční odtok. Po gravitačním sedimentaci metodou pomalého proudu dochází k tomu, že asi 91 % výkalů a 98 % nezpracovaného krmení vstupuje do vertikálního sedimentátoru přes dolní rybí toaletu a je po sedimentaci odstraněno.

2.Hrubá filtrace

Účelem hrubé filtrace je odstranit věšenou pevnou látku s velikostí částic 30~100μm pomocí tradiční technologie mediální filtrace. Běžně používané zařízení je rotující bubnový mikrofiltr. Princíp fungování mikrofiltru spočívá v tom, že po filtrování prostřednictvím mikroporového filtracního média je čistá voda vyvedena z výstupní trubky, zatímco zachycené špinaviny jsou shromažďovány na povrchu nebo uvnitř filtracního média. Mikrofiltr může odebrat 30%~50% věšených pevných částic.

Bubnový mikrofiltr

3.Jemné zpracování

Jemné očišťování se především používá k odstraňování malých věšených částic pod 30μm a některých rozpustných organických látek. Provádí se především pěnovou separací prostřednictvím proteinového skimmeru. Pěnová separace je běžnou metodou, která může odstranit malé věšené částice a rozpustné organické látky, a také má určité funkce zvyšování kyslíku a odstraňování oxidu uhličitého.

Proteinový skimmer