Procesul de îndepărtare a particulelor solide (III): Proiectarea parametrilor de proces și studii de caz practice

（1）Parametrii de proiectare pentru procesul de eliminare a particulelor în suspensie în sistemul de apă în circulație

1. să se Proiectarea parametrilor rezervorului de sedimentare cu debit vertical

Sistemul Cornell de drenaj dublu este utilizat pe scară largă și are rezultate practice bune. În iazul de acvacultură care utilizează sistemul Cornell de drenaj dublu, 10%~25% din apă curge către tancul de decantare cu flux vertical prin conducta de drenaj de fund, iar restul majorității apei iese prin drenajul lateral al iazului de pești. Utilizarea designului cu drenaj dublu mărește semnificativ capacitatea drenării de fund și colectării poluanților prin fluxul vertical lent. La această viteză mică de curgere, concentrația materiei particulate crește de 10 ori comparativ cu metoda tradițională de măsurare și evacuare a debitului principal.

Raportul dintre debitul care trece prin decantorul cu curgere verticală și debitul care intră în descărcarea laterală poate fi calculat pe baza ariei secțiunii transversale a țevii de canalizare de la partea inferioară a toaletei pentru pești. În mod obișnuit, țeava care intră în descărcarea laterală are diametrul 110, iar țeava care intră în decantorul cu curgere verticală are diametrul 50, astfel că raportul ariilor lor secțiunii transversale este de 5:1. Aceasta înseamnă că aproximativ 17% din apă curge în decantorul cu curgere verticală. Având în vedere că concentrația particulelor în suspensie care intră în decantorul cu curgere verticală este de 10 ori mai mare decât concentrația particulelor care intră în descărcarea laterală. Conform acestui calcul, proporția particulelor în suspensie tratate de către decantorul cu curgere verticală este de aproximativ 70%. În practică, raportul dintre diametrul țevii care intră în descărcarea laterală și diametrul țevii care intră în decantorul cu curgere verticală poate fi ajustat în funcție de specia specifică de acvacultură și de densitatea acesteia, astfel încât să se regleze corespunzător raportul debitului care intră în mașina de microfiltrare și în decantorul cu curgere verticală.

Indicatorul cheie pentru determinarea decantoarelor cu curgere verticală este timpul de retenție hidraulică. Timpul de retenție hidraulică se referă la timpul mediu pe care îl petrece apa într-un decantor cu curgere verticală. Un timp suficient de retenție hidraulică este unul dintre factorii esențiali pentru a asigura o depunere completă a particulelor în suspensie. El este corelat cu volumul decantorului și cantitatea de apă tratată. În acvacultura recirculantă, se recomandă ca timpul de retenție hidraulică al unui decantor cu curgere verticală să fie de cel puțin 30 de secunde. Dacă timpul de retenție hidraulică este prea scurt, particulele în suspensie pot fi antrenate din decantor înainte de a avea timp să se depună; dacă este prea lung, dimensiunea și costul echipamentului vor crește.

În procesul de proiectare, de obicei se pornește de la experiență:

bazin de sedimentare cu curgere verticală: Un bazin de creștere de 6 metri este echipat cu un bazin de sedimentare cu curgere verticală având diametrul de 600 mm, iar un bazin de creștere de 8 metri este echipat cu un bazin de sedimentare cu curgere verticală având diametrul de 800 mm.

Înălțimea tancului de sedimentare cu curgere verticală: 1 metru

Conicitatea: 30 de grade

Cum se poate moderniza un tanc de sedimentare cu curgere verticală într-un tanc de sedimentare cu curgere verticală inteligent?

Tancurile tradiționale de sedimentare cu curgere verticală pot evacua efluentul din tancul de sedimentare cu curgere verticală doar prin tragerea țevii. În general, întreaga apă din tancul de sedimentare cu curgere verticală este evacuată odată ce țeava este trasă. Din cauza numărului mare de bazine de acvacultură cu apă recirculată, munca manuală poate fi efectuată, în general, doar de 1-2 ori pe zi. Cu toate acestea, momeala și fecalele rămase în tancul de sedimentare cu curgere verticală se vor dezintegra lent în jumătate de oră, transformându-se în particule în suspensie solubile în apă, care apoi continuă să plutească în sus, depășind partea superioară a tancului de sedimentare cu curgere verticală și ajungând în microfiltru, crescând astfel sarcina asupra microfiltrului și separatorului de proteine.

Prin urmare, o supapă inteligentă de canalizare poate fi instalată la țeava de canalizare a băii de decantare cu curgere verticală, iar apele uzate sunt evacuate câteva secunde la fiecare oră, adoptând o strategie de evacuare a apelor uzate în cantități mici și multiple. Astfel, momeala rămasă și fecalele pot fi evacuate la timp, reducând sarcina microfiltrului și separatorului de proteine. În același timp, evacuarea în cantități mici și multiple este foarte eficientă din punct de vedere al consumului de apă și reduce semnificativ rata schimbării apei, ceea ce nu numai că economisește apă, ci și consumul de energie.

La alegerea unei supape de canalizare, trebuie să alegeți o supapă rezistentă la apă IP68, altfel supapa se va oxida ușor și va cauza defecțiuni, aducând pierderi inutile. Dacă este vorba de acvacultură în apă sărată, se recomandă alegerea unui material UPVC pentru a preveni coroziunea provocată de apa sărată.

Bangbang a lansat pe piață o supapă inteligentă de canalizare, special concepută pentru tancurile de decantare cu flux vertical. Este fabricată din material UPVC și are performanțe de impermeabilitate IP68. De asemenea, adoptă o proiectare IoT (Internet of Things) și are funcție de acces la internet. Poate fi controlată la distanță prin telefon mobil și poate emite comenzi de control în loturi, realizând astfel o funcționare fără personal operativ. În cazul în care supapa nu se închide corespunzător, va fi declanșată o alarmă telefonică. Această unitate centrală mini-valvă are o construcție modulară; un singur dispozitiv principal controlează patru valve, iar conectarea la rețea este foarte ușor de instalat.

Tancul tradițional de decantare cu flux vertical este cu adevărat modernizat la un tanc de decantare inteligent cu flux vertical prin instalarea acestui dispozitiv, realizând astfel o funcționare inteligentă și fără prezență umană, ceea ce nu doar îmbunătățește calitatea apei, ci economisește și energie electrică și apă.

2. Proiectarea parametrilor mașinii de microfiltrare

Microfiltrele sunt utilizate pentru a îndepărta particule solide în suspensie de 30-100 microni. Capacitatea de procesare a unui microfiltru se referă la debitul de apă al echipamentului. Dimensiunea ochiurilor filtrului determină eficacitatea procesării, iar o plasă de 200 este în general suficientă. Cum ar trebui, deci, să proiectăm parametrii unui microfiltru?

Mai întâi, voi prezenta date practice din experiența unui inginer, pentru a facilita operarea:

Debitul de apă = volumul apei pentru acvacultură / frecvența recirculării * 1,2

1,2 este un factor de siguranță, iar frecvența recirculării se referă la numărul de ore necesare pentru o recirculare completă. Frecvența recirculării este stabilită în mod obișnuit în funcție de specia cultivată și de capacitatea biologică de încărcare. Luând ca exemplu o instalație de 1000 metri cubi de apă recirculantă pentru creșterea crapului de mare, este recomandat să se stabilească frecvența recirculării astfel încât s-o facă o dată la 2 ore. Astfel, debitul de apă al microfiltrului va fi: 1000/2*1,2=600 tone

În practică, puteți instala un microfiltru de 600 de tone sau două microfiltre de câte 300 de tone fiecare. Avantajul instalării a două microfiltre este că atunci când un microfiltru este scos din funcțiune, celălalt poate continua să funcționeze normal. Totuși, prețul a două microfiltre mici este mai mare decât al unui singur microfiltru.

3proiectarea parametrilor separatorului de proteine

Separatorul de proteine este utilizat pentru a procesa particulele în suspensie cu dimensiunea mai mare de 30 de microni. Capacitatea de procesare a separatorului de proteine se referă la cantitatea de apă care trece prin el într-o oră. Echipamentul fiecărui producător de separatoare de proteine va indica cantitatea de apă care trece prin el într-o oră. De exemplu, dacă un volum de apă de 1.000 metri cubi este utilizat pentru creșterea crapului de mare, atunci volumul de recirculare al sistemului este de 600 de tone pe oră. Astfel, puteți alege un separator de proteine cu o capacitate de procesare de 600 de tone pe oră.

（2）、Calculați volumul de circulație al sistemului de apă circulantă

Mai sus am oferit o regulă empirică pentru calculul volumului de recirculare. În continuare vom prezenta o metodă riguroasă de derivare și calcul.

Mai întâi, trebuie să determinăm cantitatea de substanțe în suspensie (TSS) generate în sistem. Aceasta poate fi calculată utilizând următoarea formulă:

RTSS = 0,25X consumul zilnic maxim de hrană

Următorul pas constă în calcularea recirculării sistemului pe baza materiei particulare totale în suspensie, utilizând următoarea formulă:

QTS S=

Unde: QTSS este valoarea calculată a circulației sistemului pe baza TSS, exprimată în m³/h;

TSSin este obiectivul de control al TSS-ului din apă de circulație;

TSSout este concentrația țintă de control a TSS în efluentul din bazinul de acvacultură, exprimată în mg/L;

ETSS este eficiența de eliminare a TSS în procesul de filtrare fizică, exprimată în %;

1000 este factorul de conversie a masei, transformând mg în g.

3, Cazuri reale de aplicare

Este în curs de construcție un proiect de 1.000 metri cubi de apă recirculată pentru creșterea crapului de mare. Indicatorii tehnici de proiectare sunt următorii:

Densitatea de creștere: 50kg/cub metru

Rata zilnică de alimentare: 2%

Rata țintă de îndepărtare a sistemului de particule în suspensie este: 70%

Obiectivul de control TSS al apei reci este: 10 mg/L

Conform indicatorilor de mai sus, calculăm volumul de apă de circulație al sistemului de apă recirculantă:

Mai întâi, să calculăm greutatea particulelor în suspensie produse zilnic:

RTSS = 0,25 X cantitatea maximă zilnică de hrană = 50 X 1000 X 2 % X 0,25 = 250 kg/zi.

Conform analizei de mai sus, 70% din particulele solide (în principal resturi de mânca și fecale) vor fi evacuate prin dispozitivul de decantare cu curgere verticală, iar doar 30% din particulele în suspensie vor intra în sistemul de circulație.

Pe baza acesteia, calculați volumul de circulație al sistemului de apă recirculantă:

QTSS = = 600,96 m³/h

Acest rezultat al calculului arată că pentru a menține concentrația TSS din iazul de acvacultură sub 10 mg/L, în condițiile unei rate de îndepărtare a particulelor în suspensie de 52%, trebuie să proiectăm un volum de circulație de aproximativ 600 m³/h.

În practică, putem ajusta recircularea apei în sistemul de acvacultură recirculant conform acestor parametri, pentru a ne asigura că calitatea apei corespunde cerințelor acvaculturii. De exemplu, dacă concentrația noastră de TSS depășește limita admisă, există două posibilități.

Capacitatea de procesare a echipamentului de microfiltrare și skimmer de proteine este mai mică de 52%

Capacitatea de tratare a decantorului cu curgere verticală este mai mică de 70%