Proses Pemindahan Zarah Pepejal (III): Reka Bentuk Parameter Proses dan Kajian Kes Praktikal

（1）Parameter reka bentuk untuk proses pemindahan zarah terampai dalam sistem air berpusing

1. Reka bentuk parameter tangki pengenapan aliran menegak

Sistem saliran ganda Cornell telah digunakan secara meluas dan memberi keputusan praktikal yang baik. Dalam kolam akuakultur yang menggunakan sistem saliran ganda Cornell, 10%~25% air mengalir ke dalam tangki pemendapan aliran menegak melalui paip saliran bawah dan sebahagian besar air yang tinggal mengalir keluar melalui saliran sisi kolam ikan. Penggunaan rekabentuk saliran ganda meningkatkan keupayaan saliran bawah dan pengumpulan bahan pencemaran secara ketara melalui aliran perlahan menegak. Pada kadar aliran yang rendah ini, kepekatan jirim termampat adalah 10 kali lebih tinggi berbanding dengan kaedah pengukuran dan pelupusan aliran utama.

Nisbah kadar aliran melalui pemisah aliran menegak dan kadar aliran yang memasuki saluran sisi boleh dikira berdasarkan keluasan keratan rentas paip pembentungan di bahagian bawah tandas ikan. Secara amnya, paip yang memasuki saluran sisi adalah 110, manakala paip yang memasuki pemisah aliran menegak adalah 50, maka nisbah keluasan keratan rentas mereka adalah 5:1. Ini bermaksud, kira-kira 17% air mengalir masuk ke pemisah aliran menegak. Dengan mengambil kira bahawa kepekatan zarah terampai yang memasuki pemisah aliran menegak adalah 10 kali ganda kepekatan yang memasuki saluran sisi. Berdasarkan pengiraan ini, perkadaran zarah terampai yang dirawat oleh pemisah aliran menegak adalah lebih kurang 70%. Dalam penggunaan sebenar, nisbah diameter paip yang memasuki saluran sisi dengan diameter paip yang memasuki pemisah aliran menegak boleh dilaraskan mengikut spesies akuakultur tertentu dan kepadatan akuakultur tersebut, bagi menetapkan nisbah aliran yang memasuki mesin penapis mikro dan pemisah aliran menegak masing-masing.

Penunjuk utama untuk menentukan penapis aliran menegak ialah masa retensi hidraulik. Masa retensi hidraulik merujuk kepada purata masa yang air tinggal di dalam penapis aliran menegak. Masa retensi hidraulik yang mencukupi merupakan salah satu faktor penting untuk memastikan zarah terampai dapat diturunkan sepenuhnya. Ia berkaitan dengan isipadu penapis dan jumlah air yang dirawat. Dalam akuakultur berkitar semula, masa retensi hidraulik bagi penapis aliran menegak disyorkan sekurang-kurangnya 30 saat. Jika masa retensi hidraulik terlalu singkat, zarah terampai mungkin akan dikeluarkan sebelum sempat menetap; jika terlalu panjang, saiz dan kos peralatan akan meningkat.

Dalam reka bentuk, kita biasanya mereka bentuk berdasarkan pengalaman:

tangki pemendapan aliran menegak: Kolam ternakan 6 meter dilengkapi tangki pemendapan aliran menegak berdiameter 600mm, dan kolam ternakan 8 meter dilengkapi tangki pemendapan aliran menegak berdiameter 800mm.

Ketinggian tangki pengenapan aliran menegak: 1 meter

Taper: 30 darjah

Bagaimana untuk mengemaskini tangki pengenapan aliran menegak kepada tangki pengenapan aliran menegak pintar?

Tangki pengenapan aliran menegak tradisional hanya boleh membuang air sisa di dalamnya dengan cara menarik keluar paip. Secara amnya, keseluruhan air di dalam tangki pengenapan aliran menegak akan dibuang sekali sahaja apabila paip ditarik keluar. Disebabkan oleh bilangan kolam akuakultur air kitar semula yang banyak, kerja secara manual biasanya hanya dapat dilakukan 1-2 kali sehari. Walau bagaimanapun, umpan dan najis yang tertinggal di dalam tangki pengenapan aliran menegak akan perlahan-lahan terurai dalam masa setengah jam, berubah menjadi zarah terampai yang larut dalam air, kemudian terus naik ke atas, melimpah dari bahagian atas tangki pengenapan aliran menegak ke mesin penapis mikro, meningkatkan beban pada mesin penapis mikro dan pemisah protein.

Oleh itu, injap kumbahan pintar boleh dipasang pada paip kumbahan tangki enapkan aliran menegak, dan kumbahan disingkirkan selama beberapa saat setiap jam, dengan menggunakan strategi penyingkiran kumbahan dalam kuantiti kecil dan berulang kali. Dengan cara ini, umpan yang tertinggal dan najis boleh disingkirkan dengan segera, mengurangkan beban pada penapis mikro dan pemisah protein. Pada masa yang sama, penyingkiran secara kecil-kecilan tetapi berulang kali ini menjimatkan penggunaan air dan dapat mengurangkan kadar pertukaran air secara ketara, menjadikannya tidak sahaja menjimatkan air tetapi juga tenaga.

Apabila memilih injap kumbahan, anda mesti memilih injap beraliran IP68, jika tidak injap tersebut mudah berkarat dan menyebabkan kegagalan fungsi, seterusnya membawa kerugian yang tidak perlu. Jika digunakan dalam akuakultur air masin, adalah disyorkan untuk memilih bahan UPVC bagi mengelakkan kakisan akibat air masin.

Bangbang telah melancarkan injap kumbahan pintar di pasaran, yang direka khas untuk tangki pengenapan aliran menegak. Ia diperbuat daripada bahan UPVC dan mempunyai prestasi kedap air IP68. Ia juga menggunakan reka bentuk Internet of Things (IoT) dan mempunyai fungsi capaian internet. Ia boleh dikawal secara jauh melalui telefon bimbit dan pelan kawalan berkumpulan boleh dikeluarkan, yang benar-benar merealisasikan operasi tanpa juruoperasi. Jika injap gagal ditutup, satu amaran telefon akan dikeluarkan. Injap ini mempunyai reka bentuk modular, satu hos menggerakkan empat injap, dan penyambungan ke awan sangat mudah dipasang.

Tangki pengenapan aliran menegak tradisional benar-benar dinaik tarafkan kepada tangki pengenapan aliran menegak pintar dengan pemasangan peranti ini, merealisasikan operasi pintar dan tanpa juruoperasi, yang bukan sahaja meningkatkan kualiti air tetapi juga menjimatkan air dan elektrik.

2. Reka bentuk parameter mesin mikrofiltrasi

Penapis mikro digunakan untuk menyingkirkan zarah pepejal terampai bersaiz 30-100 mikron. Kapasiti pemprosesan penapis mikro merujuk kepada kapasiti aliran air peralatan tersebut. Saiz jaring penapis menentukan kesan pemprosesan, dan jaring 200 biasanya mencukupi. Jadi bagaimanakah kita harus merekabentuk parameter penapis mikro?

Pertama sekali, izinkan saya memperkenalkan data pengalaman jurutera untuk memudahkan operasi praktikal:

Aliran air = isipadu air akuakultur / kekerapan kitar semula * 1.2

1.2 adalah berlebihan keselamatan, manakala kekerapan kitar semula merujuk kepada jumlah jam yang diperlukan untuk membuat satu kitaran penuh. Kekerapan kitar semula biasanya ditentukan mengikut spesies akuakultur yang berbeza dan kapasiti pembawaan biologi. Sebagai contoh, bagi membiakkan ikan siakap dalam 1000 meter padu air bertakung, adalah lebih baik menetapkan kekerapan kitar semula sekali setiap 2 jam. Maka, kadar aliran air penapis mikro adalah: 1000/2*1.2=600 tan

Dalam amalan, anda boleh memasang satu penapis mikro 600 tan atau dua penapis mikro 300 tan. Kelebihan memasang dua penapis mikro adalah apabila satu penapis mikro tidak beroperasi, yang satu lagi masih boleh beroperasi secara normal. Walau bagaimanapun, harga dua penapis mikro kecil adalah lebih tinggi berbanding satu penapis mikro.

3reka bentuk parameter pemisah protein

Pemisah protein digunakan untuk memproses zarah terampai yang lebih besar daripada 30 mikron. Kapasiti pemprosesan pemisah protein merujuk kepada jumlah air yang mengalir melaluinya setiap jam. Pengeluar peralatan pemproses protein akan menunjukkan jumlah air yang mengalir melaluinya setiap jam. Sebagai contoh, jika menggunakan 1,000 meter padu jasad air pusingan untuk membiakkan siakap, kelantangan pusingan sistem tersebut adalah 600 tan sejam. Maka anda boleh memilih pemisah protein dengan kapasiti pemprosesan 600 tan sejam.

（2）、Kira isi padu sirkulasi sistem air sirkulasi

Di atas kami memberikan petua praktikal untuk jumlah pusingan. Seterusnya kami akan memberikan kaedah derivasi dan pengiraan yang ketat.

Pertama sekali, kita perlu menentukan jumlah pepejal tersuspensi (TSS) yang dijanakan dalam sistem. Ini boleh dikira dengan menggunakan formula berikut:

RTSS = 0.25X pengambilan makanan harian maksimum

Seterusnya, kami mengira saliran semula sistem berdasarkan jumlah bahan partikel tersuspensi dengan menggunakan formula berikut:

QTSS=

Di mana: QTSS ialah nilai kiraan saliran semula sistem berdasarkan TSS, dalam m³/j;

TSSin adalah objektif kawalan TSS air siri;

TSSout ialah kepekatan kawalan sasaran TSS dalam efluen kolam akuakultur, dalam mg/L;

ETSS ialah kecekapan penyingkiran TSS dalam proses penapisan fizikal, dinyatakan dalam %;

1000 ialah faktor penukaran jisim, menukar mg kepada g.

三、 Kes tindakan sebenar

Satu projek 1,000 meter padu air bersirkulasi untuk membiakkan ikan siakap sedang dibina. Indikator teknikal reka bentuk projek adalah seperti berikut:

Ketumpatan pembiakan: 50kg/kubik meter

Kadar pemberian makan harian: 2%

Kadar penyingkiran yang disasarkan untuk sistem zarah tersuspensi ialah: 70%

Sasaran kawalan TSS bagi air berkitar ialah: 10mg/L

Berdasarkan indikator di atas, kami mengira isipadu peredaran sistem air berkitar:

Pertama sekali, marilah kita kira berat jisim zarah tersuspensi yang dihasilkan setiap hari:

RTSS = 0.25X jumlah makanan harian maksimum = 50X1000X2 %X0.25= 250 kg/hari.

Berdasarkan analisis di atas, 70% zarah padat (terutamanya umpan lebih dan najis) akan dikeluarkan oleh peranti enapan aliran menegak, dan hanya 30% zarah tersuspensi yang memasuki sistem peredaran.

Berdasarkan ini, kirakan isipadu kitaran bagi sistem air kitaran:

QTSS = = 600.96 m³/j

Keputusan pengiraan ini menunjukkan bahawa untuk mengekalkan kepekatan TSS dalam kolam akuakultur kurang daripada 10 mg/L, pada kadar penyingkiran zarah tersuspensi sebanyak 52%, kami perlu mereka bentuk isipadu peredaran sebanyak kira-kira 600m³/j.

Dalam operasi sebenar, kita boleh menetapkan kitaran air dalam sistem akuakultur berkitar mengikut parameter ini untuk memastikan kualiti air memenuhi keperluan akuakultur. Sebagai contoh, jika kepekatan TSS kita melebihi piawaian, terdapat dua kemungkinan.

Kapasiti pemprosesan peralatan mikro penapisan dan penyerum protein adalah kurang daripada 52%

Kapasiti rawatan pemisah aliran menegak adalah kurang daripada 70%