Fjerne faste partikler proces (II): Fjerne faste partikler proces

• Måling og kontrolstandarder for faste partikler

Total suspended solids (TSS) bruges normalt som en parameter til at måle faste partikler i genbrugsakvakultur. Det henviser hovedsagelig til den totale mængde af faste partikler med en størrelse større end 1 mikron i et vandenhed. I det cirkulierende vandsystem inkluderer TSS fiskefødevare, ubrugte krudter, bioflokker (døde bakterier og levende bakterier) osv. Størrelsen på disse suspenderede partikler varierer meget fra mikroniveau til centimeter niveau. Suspenderede partikler kan direkte påvirke fiskenes sundhed og vækst (især kuldfisk), og øge byrden på biologiske filter. Derfor bør koncentrationen af suspenderede partikler i det cirkulierende vand beholdes inden for et rimeligt omfang.

I nogle EU-lande er kontrollen af suspenderet partikelmaterie i recirkulerende akvakultur-systemer relativt strik. For eksempel for vandbeholdere anvendt til recirkulerende akvakultur forventes koncentrationen af suspenderet partikelmaterie (målt ved totale suspenderede stoffer TSS) normalt at holdes under 15 mg/L for at opretholde god vandkvalitet og økologisk miljø.

USA har også relevante vandkvalitetsforanstaltninger inden for akvakultur og vandbehandling. I det recirkulerende akvakultur-system er den tilsvarende indhold af suspenderet partikelmaterie (omregnet via turbiditet og andre relaterede indikatorer) også underlagt visse begrænsninger. Koncentrationen af suspenderet partikelmaterie er generelt omkring 8-12 mg/L som et relativt idealt område for at sikre overlevelse og reproduktion af akvakulturelle organismer.

I den faktiske drift af Kinas fabriksbaserede recirculationsakvakultur-systemer kræves det normalt, at koncentrationen af suspenderet partikelmaterie (SS) holdes under 10 mg/L. Ved opdrætning af nogle dyre arter med høje krav til vandkvalitet, såsom laks, skal det endda holdes under 5 mg/L.

• Proces for fjernelse af faste partikler

Fjernelsen af faste partikler er en vigtig del af vandbehandlingen i et recirkulerende akvakultur-system, og er normalt den første trin i vandbehandlingen. Kernen i processen for fjernelse af faste partikler i et recirkulerende akvakultur-system er fysisk filtration. Gennem mekanisk filtration, gravitationsseparation og andre metoder intercepteres og fjernes suspenderede partikler, fødevarerestanter, fiskeføer og andre faste stoffer i vandet, hvilket dermed renser vandkvaliteten. Ud fra størrelsen på de faste partikler omfatter processen for fjernelse af faste partikler tre processtrin: forbehandling, grovfiltration og finfiltration.

1. Forbehandling

Forbehandling er hovedsageligt til at fjerne større partikler med en partikelstørrelse på mere end 100μm, især fiskeravne og ubrugt mad, for at undgå, at de øger belastningen af efterfølgende processer, når de bliver knust i systemet. Den primære procespakke er sedimentation. Sedimentation er en simpel proces teknologi baseret på tyngdekraftskilning. Den gennemføres ved hjælp af følgende udstyr:

1. Afvandsindsamler nederst i opdrætsbassen

En almindelig afvandsindsamler er en fishtoilet. Fishtoilets installeres typisk nederst i akvakultur-bassenen. Ved hjælp af rotationsvandstrømme afgives affald som fiskeravne og ubrugt mad fra bunden af bassenet. Fishtoilets forbedrer effektiviteten af afvandsindsamling, reducerer hyppigheden af manuel rensning og forbedrer stabilietten af opdrætsmiljøet.

2. Vertikal strøm sedimentationsbassin

Lodret strømning sedimentationsbassin anvender det naturlige sedimentationsprincip for vandstrømningen under tyngdekraftens indvirkning for at adskille suspenderet stof og partikler i vandet.

Efter at vandet er strømt ind i separationskammeret fra inlet, sænker sig de suspenderede faste stoffer og partikler langsomt ned på bunden under den kombinerede effekt af tyngdekraft og vandstrømningshastighed, mens det rene vand afgives fra øverste udgang. Den lodrette strømningssedimentator kan fjerne 50%~70% af de faste partikler i det nedsatte partikelaffald, hvilket kan reducere trykket på efterfølgende udstyr markant.

3. Cornell Dobbelt Afledningssystem

Cornell dobbelt afløbsmetode henviser hovedsagelig til en dobbelt afløbsmetode, der blev udviklet af Cornell Universitet til brug i design af fiskepond. Denne metode er særlig egnet til cirkulære fiskepond. Dets grundlæggende karakteristik er at kombinere bundafløb med overfladeoversvømmelses teknologi. To afløbsåbninger – én på bunnen og én på siden – er indsat i fiskeponden for at udsende jordartige partikler større end 100 mikron gennem bundafløbet, hvilket undgår, at partikler kommer ind i mikrofiltrationsmaskinen og forårsager sekundær kraftning. Samtidig sendes suspenderede partikler mindre end 100 mikron gennem overfladeafløbet til mikrofiltrationsmaskinen til yderligere filtrering. I Cornells dobbelt afløbsystem løber 10-25% af vandet ud gennem bundens afløbsrør, mens 75-90% af vandet løber ud gennem sideløbet. Efter gravitationsnedsettelse ved hjælp af den langsomme bundstrøm går omkring 91% af afføringen og 98% af rester af foder ind i den vertikale nedsettelsesbeholder via fiskenes toilet på bunden og bliver udsendt efter nedsettelse.

2.Groft filtrering

Formålet med groft filtrering er at fjerne suspenderet fast stof med en partikelstørrelse på 30~100μm ved hjælp af konventionel mediufiltreringsteknologi. Den mest brugte udstyr er en rotationsrombe mikrofilter. Arbejdsprincippet for mikrofiltret er, at efter filtrering gennem mikroporøs filtermedium afgives rent vand fra udledningsrøret, mens de fangete forurenende stoffer samles på overfladen eller inde i filtermediumet. Mikrofiltret kan fjerne 30%~50% af suspenderede faste partikler.

Rombe mikrofilter

3.Finbehandling

Finbehandling bruges hovedsagelig til at fjerne meget små suspenderede partikler under 30μm og nogle løselige organiske stoffer. Den udføres hovedsagelig ved skumadskilleing ved hjælp af et proteinskimmer. Skumadskilleing er en almindelig metode, der kan fjerne meget små suspenderede partikler og løselige organiske stoffer, og den har også visse funktioner for at øge oksygenindholdet og fjerne kulildioxid.

Proteinskimmer