Proces odstranění tuhých částic (III): Návrh procesních parametrů a praktické studie případů

（1）Návrhové parametry pro proces odstranění zavěšených částic v oběhovém systému vody

1. Návrh parametrů svislého usazovacího tanku

Cornellovo dvojité odvodňovací systém je široce využíváno a má dobré praktické výsledky. V rybničním chovném rybníku, kde se používá Cornellovo dvojité odvodňovací systém, 10 % až 25 % vody teče do svislého česrabního tanku prostřednictvím dna kanalizační trubky a většina zbývající vody odtéká přes boční odvodnění rybníka. Použití dvojitého odvodňovacího návrhu výrazně zvyšuje schopnost dna odvádět a sbírat znečištění prostřednictvím pomalého svislého proudu. Při tomto nízkém průtoku se koncentrace částic zvýší desetkrát ve srovnání s hlavním proudem měřeným a vyvedeným metodou.

Poměr průtokového množství procházejícího svislým česlicí a průtokového množství vstupujícího do bočního výpustného potrubí lze vypočítat na základě průřezu kanalizačního potrubí ve spodní části rybího záchodu. Obecně má potrubí vstupující do bočního výpustného potrubí průměr 110 a potrubí vstupující do svislé česlice má průměr 50, takže jejich poměr průřezů je 5:1. To znamená, že asi 17 % vody proudí do svislé česlice. Vezmeme-li v úvahu, že koncentrace zavěšených částic vstupujících do svislé česlice je 10krát vyšší než koncentrace vstupující do bočního výpustného potrubí. Podle tohoto výpočtu je podíl zavěšených částic ošetřovaných svislou česlicí přibližně 70 %. V konkrétním použití lze poměr průměru potrubí vstupujícího do bočního výpustného potrubí a průměru potrubí vstupujícího do svislé česlice upravit v závislosti na konkrétním chovaném druhu ryb a hustotě chovu, čímž se příslušně upraví i poměr průtoku vstupujícího do mikrofiltračního stroje a svislé česlice.

Klíčovým indikátorem pro určení časících nádrží s vertikálním tokem je doba zdržení vody. Doba zdržení vody označuje průměrnou dobu, po kterou voda zůstává ve časící nádrži s vertikálním tokem. Dostatečná doba zdržení vody je jedním z klíčových faktorů, které zajistí úplné usazení závěsných částic. Souvisí s objemem časící nádrže a množstvím ošetřované vody. V recirkulačním chovu se doporučuje, aby doba zdržení vody ve časící nádrži s vertikálním tokem byla minimálně 30 sekund. Pokud je doba zdržení příliš krátká, mohou být závěsné částice odstraněny z nádrže dříve, než se stihne usadit; pokud je příliš dlouhá, zvětší se rozměry a cena zařízení.

Při návrhu obvykle navrhujeme na základě zkušeností:

časící nádrž s vertikálním tokem: Chovná nádrž o délce 6 metrů je vybavena časící nádrží s vertikálním tokem o průměru 600 mm a chovná nádrž o délce 8 metrů je vybavena časící nádrží s vertikálním tokem o průměru 800 mm.

Výška svislého česrabníku: 1 metr

Zkosení: 30 stupňů

Jak upgradovat svislý česrabník na inteligentní svislý česrabník?

Tradiční svislé česrabníky mohou odpouštět odpadní vodu pouze vytažením potrubí. Obvykle se veškerá voda ze svislého česrabníku vypustí najednou po vytažení potrubí. Vzhledem k velkému počtu recirkulačních rybírenských nádrží lze ruční práce provádět obvykle jen 1–2krát denně. Zbytky návnad a trus ve svislém česrabníku se však postupně rozpadají během půl hodiny, mění se na závěsné částice rozpustné ve vodě a poté pokračují v plování nahoru, přetékají horní částí svislého česrabníku do mikrofiltračního zařízení, čímž se zvyšuje zátěž mikrofiltračního zařízení a bílkovinného separátoru.

Lze tedy nainstalovat inteligentní odpadní ventil na odpadní potrubí svislotechného česla, přičemž odpad je každou hodinu vypouštěn po několika sekundách, a to pomocí strategie vypouštění malých množství a více výpustí. Tímto způsobem lze včas vypustit zbytek návnady a výkalů, čímž se sníží zátěž mikrofiltru a bílkovinného separátorů. Zároveň jsou tyto malé a opakované výpustě úsporné na vodu a výrazně snižují míru obměny vody, což šetří jak vodou, tak spotřebou energie.

Při výběru odpadního ventilu musíte zvolit ventil s ochranou IP68 proti vniknutí vody, jinak by ventil mohl rychle rezavět a vyvolať poruchu, což by způsobilo zbytečné ztráty. Pokud se jedná o chov v mořské vodě, doporučuje se zvolit materiál UPVC, aby se zabránilo korozi mořskou vodou.

Bangbang uvedl na trh inteligentní kanalizační ventil, který je speciálně navržen pro svislé usazovací nádrže. Je vyroben z materiálu UPVC a má ochranu proti vodě IP68. Využívá také koncept internetu věcí a disponuje funkcí připojení k internetu. Lze jej ovládat na dálku pomocí mobilního telefonu a umožňuje i plánování více operací najednou, čímž skutečně dosahuje neobsazeného provozu. Pokud dojde k poruše ventilu a ten se nepodaří uzavřít, systém vyšle telefonické upozornění. Tento hlavní modul ventilu má modulární design, jeden hlavní modul ovládá čtyři ventily a cloudové propojení umožňuje velmi jednoduchou instalaci.

Tradiční svislé usazovací nádrže jsou díky instalaci tohoto zařízení opravdu modernizovány na inteligentní svislé usazovací nádrže, které umožňují inteligentní a neobsazený provoz, což nejen zlepšuje kvalitu vody, ale také šetří vodu a elektřinu.

2. Návrh parametrů mikrofiltračního stroje

Mikrofiltry se používají k odstraňování závěsných pevných částic o velikosti 30–100 mikronů. Propustnost mikrofiltru označuje průtokovou kapacitu zařízení. Velikost filtrující sítě určuje účinek filtrace, přičemž síť o velikosti 200 mesh je obvykle dostačující. Jak tedy navrhnout parametry mikrofiltru?

Nejprve vám představím inženýrská data z praxe, která usnadní praktické použití:

Průtok vody = objem chovné vody / frekvence cirkulace * 1,2

hodnota 1,2 představuje bezpečnou rezervu. Frekvence cirkulace udává, kolik hodin trvá jedna cirkulace. Frekvence cirkulace se obvykle volí podle druhu chovaných organismů a biologické nosná schopnosti. Například pro chov mořského okouna v 1000 kubických metrech recirkulační vody se doporučuje nastavit frekvenci cirkulace na jednou za 2 hodiny. Průtoková kapacita mikrofiltru bude tedy: 1000/2*1,2=600 tun

V praxi můžete nainstalovat jeden 600tunový mikrofiltr nebo dva 300tunové mikrofiltry. Výhodou instalace dvou mikrofiltrů je, že pokud je jeden mikrofiltr mimo provoz, druhý může nadále normálně fungovat. Cena dvou menších mikrofiltrů je však vyšší než cena jednoho mikrofiltru.

3. Návrh parametrů bílkovinného odmítače

Bílkovinný odmítač se používá k zpracování závěsných částic větších než 30 mikronů. Kapacita zpracování bílkovinného odmítače označuje množství vody, které jím proteče za hodinu. Každé zařízení výrobce bílkovinných odmítačů bude uvádět množství vody, které jím proteče za hodinu. Například pokud se 1 000 metrů krychlových cirkulační vody použije pro pěstování plodyne mořské, cirkulační objem systému je 600 tun za hodinu. Potom můžete vybrat bílkovinný odmítač s kapacitou zpracování 600 tun za hodinu.

（2）、Vypočítejte objem cyklického systému

Výše jsme uvedli empirické pravidlo pro určení cirkulačního množství. Dále uvedeme přísné odvození a výpočetovou metodu.

Nejprve musíme určit množství závěsných látek (TSS) generovaných v systému. To lze vypočítat pomocí následujícího vzorce:

RTSS = 0,25X maximální denní příkon krmení

Dále jsme vypočítali recirkulaci systému na základě celkového množství závěsných částic pomocí následujícího vzorce:

QTS S=

Kde: QTSS je vypočtená hodnota cirkulace systému na základě TSS, v m³/h;

TSSin je cílem regulace TSS ve smykové vodě;

TSSout je cílová řídící koncentrace TSS ve výstupní vodě rybníka pro chov ryb, v mg/L;

ETSS je účinnost odstranění TSS ve fyzikálním filtračním procesu, vyjádřená v %;

1000 je převodní faktor hmotnosti, převádějící mg na g.

3, Reálné praktické případy

Je ve výstavbě projekt s objemem 1 000 metrů krychlových oběhové vody pro chov mořské kapry. Projektové technické parametry jsou následující:

Hustota štěnění: 50kg/kubický metr

Dení poživovací dávka: 2%

Cílová míra odstranění znečištění suspenzním systémem je: 70 %

Cíl kontroly TSS (celkových suspendovaných látek) v oběhové vodě je: 10 mg/L

Podle výše uvedených ukazatelů vypočítáme oběhové množství systému oběhové vody:

Nejprve vypočítáme hmotnost suspendovaných částic vznikajících každý den:

RTSS = 0,25 × maximální denní dávka krmení = 50 × 1000 × 2 % × 0,25 = 250 kg/den

Podle výše uvedené analýzy bude 70 % pevných částic (hlavně zbytky krmiva a výkaly) odstraněno pomocí svislého usazovacího zařízení a pouze 30 % suspendovaných částic se dostane do oběhového systému.

Na základě toho vypočítejme objem cyklu systému oběhu vody:

QTSS = = 600,96 m³/h

Tento výsledek výpočtu ukazuje, že za účelem udržení koncentrace TSS (celkových suspendovaných látek) ve výpustní nádrži pod 10 mg/L při 52% účinnosti odstranění suspendovaných částic musíme navrhnout oběhové množství asi 600 m³/h.

V reálném provozu můžeme podle těchto parametrů upravit oběh vody v systému recirkulačního chovu, aby bylo zajištěno, že kvalita vody odpovídá požadavkům chovu. Například pokud naše koncentrace TSS překročí normu, mohou nastat dvě možnosti.

Výkon zařízení pro mikrofiltrační a čištění bílkovin je nižší než 52 %

Čistící kapacita svislých odstředivek je nižší než 70 %