Контроль твердых частиц в циркуляционной воде (II). Регулирование ТВЧ посредством рационального кормления!

Модель регулирования контроля процесса твердых частиц в циркуляционной системе водоснабжения
В системе аквакультуры с рециркуляцией модель контроля процесса твердых частиц — это инструмент, используемый для оптимизации контроля взвешенных твердых частиц (TSS). Путем построения модели можно анализировать и оптимизировать образование, удаление и регулирование твердых частиц для обеспечения стабильного качества воды и эффективной работы системы. Ниже приведены подробные этапы и методы построения и управления моделью.

(1). Цели модели      

Концентрация твердых частиц TSS: 10 мг/л

Оптимизируйте эффективность удаления: Оптимизируйте эффективность удаления твердых частиц путем регулировки рабочих параметров фильтрующего оборудования. Формула эффективности удаления:

ETSS=

ETSS: Эффективность удаления (%)

TSSin: Концентрация входящего TSS (мг/л): Установите датчик TSS на водозаборе микрофильтрационной машины для получения значения

TSSout: Концентрация исходящего TSS (мг/л): Установите датчик TSS на водозаборе аквакультурного пруда для получения значения

Снизьте эксплуатационные расходы: Сократите потребление энергии и затраты на техническое обслуживание оборудования за счет оптимизации управленческих мер.

В системе рециркуляционной аквакультуры концентрация взвешенных твердых частиц (TSS) тесно связана с энергопотреблением системы. Путем оптимизации контроля TSS можно эффективно снизить энергопотребление и повысить эффективность работы системы.

(2). Методы контроля---Рациональное кормление

Когда индекс взвешенных твердых частиц превышает 10 мг/л посредством мониторинга TSS, необходимо выполнить следующие шаги регулирования.

1. Точное кормление: рассчитайте количество корма, чтобы избежать чрезмерного кормления и избыточного остаточного корма.

2. Скорректируйте стратегию кормления: в зависимости от типа, размера, стадии роста и условий кормления выращиваемых организмов составьте научный план кормления и примените соответствующие методы кормления, например, кормление небольшими порциями несколько раз, чтобы уменьшить попадание остаточного корма в водоем и образование твердых частиц.

Рекомендуется использовать автоматическую кормораздаточную машину, которая позволяет не только точно дозировать корм, но и применять стратегию частого кормления небольшими порциями. Наша компания разработала интеллектуальную кормораздаточную машину для аквакультуры с рециркуляцией воды. Погрешность дозирования составляет менее 3% благодаря весовым сенсорам. Кормление полностью автоматизировано, без необходимости ручного вмешательства. Это позволяет не только заменить ручной труд, но и легко реализовать стратегию кормления малыми порциями и часто.

3. Практический случай

Рециркуляционное выращивание белой креветки, объем воды 1000 кубических метров, плотность посадки 15 кг/кубический метр, норма кормления 3%. Эффективность удаления взвешенных частиц в системе рециркуляции составляет 60%, цикл рециркуляции каждые 2 часа, применяется стратегия кормления 4 раза в день. Мониторинг показал, что пиковое значение ТВЧ превысило 20,25 мг/л.

После выявления того, что концентрация взвешенных частиц (TSS) превышает стандарт, частоту кормления можно увеличить, при этом общий объем ежедневного кормления остается неизменным, и стратегия кормления может измениться с 4 разов в день на 12 разов в день.

  Рассчитайте концентрацию TSS при 4-разовом кормлении в день:

Объем воды: 1000 кубических метров

Плотность посадки: 15 кг/м³

Норма кормления: 3%

Скорость удаления взвешенных частиц в системе циркуляционного водоснабжения: 80%

Частота циркуляции: один раз каждые 2 часа, 12 раз в день

Стратегия кормления: 4 раза в день

Шаг 1. Рассчитайте общую биомассу

Сначала рассчитайте общую биомассу в аквакультурной системе.

Общая биомасса = объем воды × плотность аквакультуры = 1000 м3 × 15 кг/м3 = 15000 кг/день

Шаг 2: Рассчитайте суточную норму кормления

Согласно норме кормления, рассчитайте суточную норму кормления.

Суточная норма кормления = общая биомасса × норма кормления = 15000 кг × 3% = 450 кг/день Суточная норма кормления = общая биомасса × норма кормления = 15000 кг × 3% = 450 кг/день

Поскольку в день 4 кормления, количество корма на одно кормление составляет:

Количество корма на одно кормление = 450 кг/4 = 112,5 кг/кормление

Шаг 3: Рассчитайте увеличение содержания ТВЧ за каждый цикл

Предположим, что после кормления корм преобразуется во взвешенные частицы.

После каждого кормления увеличение содержания ТВЧ составляет:

Увеличение ТВЧ = количество корма на одно кормление = 112,5 кг

Шаг 4: Рассчитайте удаление TSS для каждого цикла

Система циркуляции воды удаляет 80% взвешенных частиц за каждый цикл. Таким образом, удаление TSS после каждого цикла составляет:

Удаление TSS = текущий TSS × 80%

Шаг 5: Моделирование изменений TSS в течение 24 часов

Нам нужно смоделировать изменения TSS в цикле каждые 2 часа в течение 24 часов. В сутках 12 циклов, и всего 12 циклов за 24 часа.

Инициализируйте TSS до 0 кг.

Шаги для каждого цикла:

Кормление (один раз в 6 часов, то есть один раз в 3 цикла)

Удалите 80% TSS

 Рассчитайте концентрацию TSS при 12 кормлениях в день

Объем воды: 1000 кубических метров

Плотность посадки: 15 кг/м³

Норма кормления: 3%

Скорость удаления взвешенных частиц в системе циркуляционной воды: 80%

Частота циркуляции: один раз каждые 2 часа, 12 раз в день

Стратегия кормления: 12 раз в день

Шаг 1: Рассчитайте общую биомассу

Сначала рассчитайте общую биомассу в аквакультурной системе.

Общая биомасса = объем воды × плотность выращивания = 1000 м3 × 15 кг/м3 = 15000 кг

Шаг 2: Рассчитайте суточное количество корма

Рассчитайте суточное количество корма на основе нормы кормления.

Суточное количество корма = общая биомасса × норма кормления = 15000 кг × 3% = 450 кг/день

Поскольку кормление происходит 12 раз в день, количество корма для каждого кормления составляет:

Количество корма за один прием = 450 кг/12 = 37,5 кг/прием

Шаг 3: Рассчитайте увеличение содержания ТВЧ за каждый цикл

Предположим, что после кормления корм превращается во взвешенные частицы. После каждого кормления увеличение содержания ТВЧ составляет:

Увеличение TSS = объем кормления за прием = 37,5 кг

Шаг 4: Рассчитайте удаление TSS для каждого цикла

Система циркуляции воды удаляет 80% взвешенных частиц за каждый цикл. Таким образом, удаление TSS после каждого цикла составляет:

Удаление TSS = текущий TSS × 80%

Шаг 5: Моделирование изменений TSS в течение 24 часов

Нам нужно смоделировать изменения TSS в течение 48 часов с циклом каждые 2 часа. 12 циклов в день, всего 12 циклов в течение 24 часов

Инициализируйте TSS до 0 кг.

Этапы каждого цикла:

Кормление (один раз каждые 2 часа, т.е. один раз за цикл)

Удалите 80% TSS

Из приведенного выше анализа можно увидеть, что:

4 кормления в день: Количество образующихся взвешенных частиц быстро увеличивается после кормления, а затем постепенно уменьшается. Пиковое значение высокое (22,68 кг) и колебания значительные

12 кормлений в день: Концентрация взвешенных частиц стабильна на уровне 9,37 мг/л

Вывод: Используя режим кормления небольшими порциями, но часто, можно снизить содержание TSS и уменьшить энергопотребление оборудования

Режим кормления 12 раз в день эффективно снижает пиковую концентрацию взвешенных частиц, уменьшает колебания качества воды, а также снижает нагрузку и энергопотребление фильтрующего оборудования

Режим кормления 4 раза в день будет вызывать значительные колебания концентрации взвешенных частиц и увеличивать энергопотребление фильтровального оборудования и водяных насосов.