Feststoffentfernungsvorgang (II): Feststoffentfernungsvorgang

• Mess- und Kontrollstandards für feststoffige Partikel

Gesamtschwebstoffe (TSS) wird normalerweise als Parameter zur Messung von Schwebeteilchen in der recirculating Aquakultur verwendet. Es bezieht sich hauptsächlich auf die Gesamtmenge an Teilchen mit einer Partikelgröße größer als 1 Mikron pro Wassereinheit. Im Kreislaufwassersystem umfasst TSS Fischkot, nicht verbrauchten Köder, Bioflocken (tote und lebende Bakterien) usw. Die Größe dieser schwebenden Partikel variiert stark von der Mikron- bis zur Zentimeter-Ebene. Schwebepartikel können direkt die Gesundheit und das Wachstum von Fischen (insbesondere Kaltwasserfischen) beeinträchtigen und erhöhen den Druck auf den Biofilter. Daher sollte die Konzentration der schwebenden Partikel im Kreislaufwasser innerhalb eines vernünftigen Bereichs gehalten werden.

In einigen EU-Ländern ist die Kontrolle von schwebenden Partikeln in recirculierenden Aquakultursystemen relativ streng. Zum Beispiel wird für Gewässer, die für recirculierende Aquakultur genutzt werden, die Konzentration an schwebenden Partikeln (gemessen durch die gesamten schwebenden Stoffe TSS) normalerweise auf unter 15 mg/L begrenzt, um eine gute Wasserqualität und einen ökologischen Gleichgewicht zu gewährleisten.

Auch die Vereinigten Staaten haben relevante Wasserqualitätsvorschriften im Bereich der Aquakultur und Wasseraufbereitung. Im recirculierenden Aquakultursystem unterliegt der entsprechende Gehalt an schwebenden Partikeln (umgerechnet über Trübheit und andere verwandte Indikatoren) ebenfalls bestimmten Einschränkungen. Die Konzentration an schwebenden Partikeln beträgt im Allgemeinen etwa 8-12 mg/L als relativ ideales Intervall, um das Überleben und die Fortpflanzung von Aquatic Organismen sicherzustellen.

Bei der tatsächlichen Betriebsweise von recirculating aquaculture systems in Fabrikgröße in China wird die Konzentration an schwebender Partikelsubstanz (SS) im Allgemeinen auf einen Wert unter 10 mg/L begrenzt. Bei der Zucht einiger wertvoller Arten mit hohen Wasserqualitätsanforderungen, wie Lachse, muss dieser Wert sogar unter 5 mg/L gehalten werden.

• Prozess zur Entfernung fester Partikel

Die Entfernung von Feststoffpartikeln ist ein wichtiger Bestandteil der Wasserbehandlung in einem recirculating aquaculture System und ist normalerweise der erste Schritt der Wasserbehandlung. Das Kernmittel für den Prozess der Feststoffpartikel-Entfernung in einem recirculating aquaculture System ist die physikalische Filtration. Durch mechanische Filtration, Schwerkrafttrennung und andere Methoden werden schwebende Partikel, Futtermittelrückstände, Fischkot und andere Feststoffe im Wasser aufgehalten und entfernt, wodurch die Wasserqualität gereinigt wird. Je nach Größe der Feststoffpartikel umfasst der Prozess der Feststoffpartikel-Entfernung drei Schritte: Vorbehandlung, Grobfiltration und Feinfiltration.

1. Vorbehandlung

Die Vorbehandlung dient hauptsächlich zur Entfernung größere Partikel mit einem Partikelgröße von mehr als 100μm, insbesondere Fischkot und übrigem Köder, um zu verhindern, dass sie die Belastung der nachfolgenden Prozesse erhöhen, nachdem sie im System zerkleinert wurden. Das Hauptverfahrenspaket ist Sedimentation. Sedimentation ist eine einfache Schwerkrafttrennungstechnologie. Sie wird durch folgende Ausrüstung erreicht:

1. Abwasserfang am Boden des Zuchtbeckens

Ein gebräuchlicher Abwasserfang ist eine Fischtoilette. Fischtoiletten werden normalerweise am Boden des Aquakulturbeckens installiert. Durch die Wirkung der rotierenden Wasserströmung werden Kot und übriger Köder am Beckenboden abgeleitet. Fischtoiletten verbessern die Effizienz der Abwasserentnahme, verringern die Häufigkeit manueller Reinigungen und steigern die Stabilität der Aquakulturumgebung.

2. Vertikaler Sedimentationsbecken

Der vertikale Sedimentationsbecken nutzt das natürliche Sedimentationsprinzip des Wasserflusses unter dem Einfluss der Schwerkraft, um schwebende Stoffe und Partikel im Wasser zu trennen.

Nachdem das Wasser durch den Einlass in die Trennkammer fließt, setzen sich die schwebenden Feststoffe und Partikel allmählich unter der kombinierten Wirkung von Schwerkraft und Wassergeschwindigkeit auf den Boden, während das saubere Wasser am oberen Auslass abgeleitet wird. Der vertikale Sedimentator kann 50 % bis 70 % der festen Teilchen im gesetzten Schmutz entfernen, was den Druck auf nachfolgendes Equipment erheblich reduziert.

3. Cornell Doppeldrainagesystem

Cornell-Doppelabfluss bezieht sich hauptsächlich auf eine Doppelabflusstechnik, die von der Cornell University im Fischteich-Design verwendet wird. Diese Methode ist besonders für runde Fischteiche geeignet. Ihre grundlegende Eigenschaft besteht darin, Bodenabfluss mit Oberflächenüberlauftechnologie zu kombinieren. Zwei Abflüsse, ein Boden- und ein Seitenabfluss, werden im Fischteich installiert, um lösbare Partikel größer als 100 Mikrometer rechtzeitig über den Bodenabfluss zu entfernen, wodurch verhindert wird, dass Partikel in die Mikrofiltrieranlage gelangen und sekundäre Zerkleinerung verursachen. Gleichzeitig werden suspendierte Partikel kleiner als 100 Mikrometer über den Oberflächenabfluss in die Mikrofiltrieranlage geleitet, um eine weitere Filtrierung durchzuführen. Im Cornell-Doppelabflusssystem fließt 10%-25% des Wassers durch die Bodenabflussleitung und 75%-90% des Wassers durch den Seitenabfluss ab. Nach Schwerkraftsedimentation durch die langsame Bodenströmungmethode gelangen etwa 91% der Fäkalien und 98% des übrigen Futters über die vertikale Fischtoilette in den Sedimentationsbehälter und werden nach Sedimentation abgeleitet.

2.Rohrfiltration

Das Ziel der Grobfiltration ist es, mit Hilfe konventioneller Medienfiltrationstechnologie feststoffige Schwebeteilchen mit einer Teilchengröße von 30~100μm zu entfernen. Das häufig verwendete Gerät ist ein Drehzylindermikrofilter. Das Arbeitsprinzip des Mikrofilters besteht darin, dass nach dem Filtern durch das mikroporöse Filtermedium sauberes Wasser aus dem Auslassrohr abfließt, während die gefangenen Verunreinigungen auf der Oberfläche oder im Inneren des Filtermediums gesammelt werden. Der Mikrofilter kann 30%~50% der schwebenden Feststoffpartikel entfernen.

Drehzylindermikrofilter

3.Feinbearbeitung

Die Feinbehandlung wird hauptsächlich zur Entfernung von winzigen Schwebeteilchen unter 30μm und einiger löslichen organischer Substanzen eingesetzt. Sie wird vor allem durch Schaumtrennung mittels Proteinabscheider durchgeführt. Schaumtrennung ist eine gängige Methode, die winzige Schwebeteilchen und lösliche organische Stoffe entfernen kann und zudem bestimmte Funktionen zur Sauerstoffanreicherung und Kohlendioxidentfernung bietet.

Protein-Skimmer