Vaste deeltjes verwijderingsproces (II): Vaste deeltjes verwijderingsproces

• Meet- en controlestandaarden voor vaststoffen

Totaal opgeschorste stoffen (TSS) wordt meestal gebruikt als parameter om de vaste deeltjes in recirculerende aquacultuur te meten. Het verwijst voornamelijk naar het totale aantal vaste deeltjes met een deeltjestmaat groter dan 1 micron in een eenheid water. In het circulerende watersysteem omvat TSS visontlasting, overgebleven voer, bioflocs (dode bacteriën en levende bacteriën), enz. De grootte van deze opgeschorste deeltjes varieert enorm, van micronniveau tot centimetergrootte. Opgeschorste deeltjes kunnen rechtstreeks invloed uitoefenen op de gezondheid en groei van vissen (vooral koudwatervissen) en verhogen de belasting op de biofilter. Daarom moet de concentratie van opgeschorste deeltjes in het circulerende water binnen een redelijke grens worden gehouden.

In sommige EU-landen is de controle van opgeschorste deeltjes in recirculerende aquaculturesystemen relatief streng. Bijvoorbeeld, voor waterbekken die worden gebruikt voor recirculerende aquacultuur wordt de concentratie van opgeschorste deeltjes (gemeten door totaal opgeschorste stoffen TSS) doorgaans verwacht om onder de 15 mg/L te blijven om een goede waterkwaliteit en ecologische omgeving te handhaven.

De Verenigde Staten hebben ook relevante waterkwaliteitsregels in het veld van aquacultuur en waterbehandeling. In het recirculerende aquaculturesysteem is de bijbehorende concentratie van opgeschorste deeltjes (omgerekend via troebelheid en andere gerelateerde indicatoren) ook onderworpen aan bepaalde restricties. De concentratie van opgeschorste deeltjes bedraagt ongeveer 8-12 mg/L als een relatief ideaal bereik om de overleving en voortplanting van waterorganismen te waarborgen.

Bij de daadwerkelijke bedrijfsvoering van circulerende aquaculturesystemen op fabriekschaals in China wordt de concentratie van opgeschorste deeltjes (SS) doorgaans beheerd op minder dan 10 mg/L. Voor de kweking van sommige waardevolle soorten met hoge eisen aan waterkwaliteit, zoals zalm, wordt zelfs vereist dat deze onder de 5 mg/L wordt gehouden.

• Proces voor het verwijderen van vaste deeltjes

Het verwijderen van vaststoffelijke deeltjes is een belangrijk onderdeel van waterbehandeling in een recirculerend aquaculturesysteem en is meestal de eerste stap in de waterbehandeling. Het kernmiddel voor het proces van het verwijderen van vaststoffelijke deeltjes in een recirculerend aquaculturesysteem is fysieke filtratie. Door middel van mechanische filtratie, zwaartekrachtseparatie en andere methoden worden opspattende deeltjes, voederresten, visuitwerpselen en andere vaststoffelijke stoffen in het water onderschept en verwijderd, waardoor de waterkwaliteit wordt gezuiverd. Afhankelijk van de grootte van de vaststoffelijke deeltjes omvat het proces van het verwijderen van vaststoffelijke deeltjes drie processtappen: voorbehandeling, grove filtratie en fijne filtratie.

1. Voorbehandeling

Voorbehandeling heeft voornamelijk tot doel om grotere deeltjes met een deeltjestmaat van meer dan 100μm te verwijderen, met name visontlasting en overblijfselen van voer, om te voorkomen dat ze de belasting van volgende processen verhogen nadat ze in het systeem zijn verbroken. Het hoofdprocespakket is sedimentatie. Sedimentatie is een eenvoudige proces technologie van zwaartekrachtseparatie. Dit wordt bereikt door middel van het volgende uitrusting:

1. Rioleringssysteem aan de bodem van de kweekbak

Een algemeen gebruikte riolering is een vis-toilet. Vis-toilets worden meestal geïnstalleerd aan de bodem van de aquacultuur-bak. Door de werking van een cirkelvormige waterstroom worden uitwerpselen en overblijfselen van voer aan de bodem van de bak afgevoerd. Vis-toilets verbeteren de efficiëntie van rioolwaterverzameling, verminderen de frequentie van handmatig schoonmaken en verbeteren de stabiliteit van de aquacultuuromgeving.

2. Verticale stromingsedimentatiebak

Een verticale stromings sedimentatiebak gebruikt het natuurlijke sedimentatieprincipe van waterstroom onder invloed van zwaartekracht om oplosbare stoffen en deeltjes in het water te scheiden.

Nadat het water via de inlet in de scheidingskamer stroomt, settelen de oplosbare stoffen en deeltjes geleidelijk onder de combinatie van zwaartekracht en waterstroom snelheid naar de bodem, terwijl het schoon water via de bovenste uitlaat wordt afgevoerd. De verticale stroming sedimentator kan 50%~70% van de vaststoffen in de gesedimenteerde vuilte verwijderen, wat de druk op volgend uitrusting aanzienlijk kan verminderen.

3. Cornell Dubbele Afvoersysteem

Cornell-dubbele afwatering verwijst voornamelijk naar een dubbele afwateringsmethode die wordt gebruikt door Cornell University in de vijverontwerp voor vis. Deze methode is bijzonder geschikt voor circulaire visvijvers. De basiskenmerk is om bodemafwatering te combineren met oppervlakte-overschotstechnologie. Twee afvoeropeningen, een bodemafvoer en een zijaflating, worden geplaatst in de visvijver om deeltjes groter dan 100 micron via de bodemafvoer op tijd te verwijderen, waardoor deeltjes het microfilterapparaat niet bereiken en geen secundaire verpulvering veroorzaken. Tegelijkertijd worden deeltjes kleiner dan 100 micron via de oppervlakteafwatering in het microfilterapparaat afgevoerd voor verdere filtratie. In het Cornell-dubbele afwateringssysteem stroomt 10%-25% van het water uit via de bodemafvoerpijp, terwijl 75%-90% van het water via de zijaflating afloopt. Na zwaartekracht sedimentatie via de langzaamstromende bodemmethode, komen ongeveer 91% van de uitwerpselen en 98% van het resterende voer via de verticale stroming sedimentator door de vis-toiletten aan de bodem en worden ze na sedimentatie afgevoerd.

2.Ruwe filtratie

Het doel van grove filtratie is om opgeschorste vaste stoffen met een deeltjesgrootte van 30~100μm te verwijderen met behulp van conventionele mediafiltratietechnologie. De veelgebruikte apparatuur is een draaibare trommelmicrofilter. Het werkingsoordeel van het microfilter is dat na filteren door het microporieuze filtermedium schoon water wordt afgevoerd via de uitlaatpijp, terwijl de opgevangen verontreinigingen worden verzameld op of binnenin het filtermedium. Het microfilter kan 30%~50% van de opgeschorste vaste deeltjes verwijderen.

Trommel Microfilter

3.Fijnverwerking

Fijne behandeling wordt voornamelijk gebruikt om zeer kleine opgeschorste deeltjes kleiner dan 30μm en enkele oplosbare organische stoffen te verwijderen. Dit wordt voornamelijk uitgevoerd door schuimseparatie via een proteïneschuimer. Schuimseparatie is een algemene methode die in staat is om zeer kleine opgeschorste deeltjes en oplosbare organische stoffen te verwijderen en ook bepaalde functies heeft om zuurstof toe te voegen en kooldioxide te verwijderen.

Proteïne-skimmer