Förlopp för borttagning av fasta partiklar (II): Förlopp för borttagning av fasta partiklar

• Mät- och kontrollstandarder för fasta partiklar

Totalt upplöst innehåll (TSS) används vanligen som en parameter för att mäta fasta partiklar i recirkulerande akvakultur. Det hänvisar främst till det totala antalet fasta partiklar med en partikeldiameter större än 1 mikron i en vattenenhet. I det cirkulationsvatten-systemet inkluderar TSS fiskavföring, överblivna matsnurr, biofloker (döda bakterier och levande bakterier), osv. Storleken på dessa upphängda partiklar varierar kraftigt från mikronivå till centimeternivå. Upplösta partiklar kan direkt påverka hälsan och tillväxten hos fisk (särskilt kaldfisk), och öka belastningen på biofiltret. Därför bör koncentrationen av upphängda partiklar i cirkulationsvattnet hållas inom en rimlig gräns.

I vissa EU-länder är kontrollen av upphängd partikelmassa i recirkulerande akvakultursystem relativt strikt. Till exempel för vattenanvändning inom recirkulerande akvakultur förväntas koncentrationen av upphängd partikelmassa (mätt som totala upphängda fasta delar, TSS) vanligtvis hållas under 15 mg/L för att bibehålla god vattenkvalitet och ekologisk miljö.

Förenta staterna har också relevanta vattenkvalitetsregler inom akvakulturmiljön och vattenbehandling. I recirkulerande akvakultursystem är den motsvarande upphängda partikelmassan (omvandlad via trubbighet och andra relaterade indikatorer) även under vissa begränsningar. Koncentrationen av upphängd partikelmassa ligger vanligtvis kring 8-12 mg/L som en relativt ideal intervall för att säkerställa överlevnad och fortplantning hos vattenlevande organismer.

I den faktiska driften av Kinas fabrikskaliberade recirkulerande akvakultur-system krävs det att koncentrationen av upphängd partikelmassa (SS) allmänt hålls under 10 mg/L. För odlingen av vissa dyra arter med höga krav på vattenkvalitet, som lax, krävs det till och med att det hålls under 5 mg/L.

• Process för borttagning av fasta partiklar

Borttagningen av fasta partiklar är en viktig del av vattnets behandling i ett recirkulerande akvakultursystem och är vanligen den första steget i vattnets behandling. Den centrala metoden för borttagning av fasta partiklar i ett recirkulerande akvakultursystem är fysisk filtrering. Genom mekanisk filtrering, gravitationsseparation och andra metoder tas upphängda partiklar, rester av foder, fiskavföringar och andra fasta ämnen i vattnet bort, vilket renser vattenkvaliteten. Enligt storleken på fasta partiklar omfattar processen för borttagning av fasta partiklar tre steg: förbehandling, grovfiltrering och finfiltrering.

1. Förbehandling

Förbehandling syftar huvudsakligen till att ta bort större partiklar med en partikelstorlek över 100μm, särskilt fiskavföringar och obeslutna matsedlar, för att undvika att de ökar belastningen av efterföljande processer när de bryts ner i systemet. Huvudprocesspaketet är sedimentation. Sedimentation är en enkel gravitationssepareringsteknik som uppnås genom följande utrustning:

1. Avloppsinsamlingare på botten av uppfostringsbassängen

En vanlig avloppsinsamlingare är en fisktualet. Fisktualler installeras vanligtvis på botten av odlingssjön. Genom roterande vattenström tas avföringar och obeslutna matsedlar på botten av bassängen bort. Fisktualler förbättrar effektiviteten av avloppssamlingen, minskar frekvensen av handplockad rengöring och förbättrar stabiliteten i odlingsmiljön.

2. Vertikalflödesedimentationsbassäng

Lodrät flödes sedimentationsbasen använder det naturliga sedimentationsprincipen för vattenflöde under påverkan av gravitation för att separera upphängda ämnen och partiklar i vattnet.

När vattnet flödar in i separationskammaren från inletten, sjunker de upphängda fasta ämnena och partiklarna alltmer ner till botten under den kombinerade effekten av gravitation och vattenflödeshastighet, medan rent vatten utleds från övre utgången. Lodrät flödes sedimentator kan ta bort 50%~70% av de fasta partiklarna i det nedkomna smutsiga partiklarna, vilket kan betydligt minska trycket på efterföljande utrustning.

3. Cornell Dubble Dräneringssystem

Cornell dubbelavlopp hänvisar främst till en dubbelavloppsmetod som används av Cornell University i designen av fiskdammar. Denna metod är särskilt lämpad för cirkliga fiskdammar. Dess grundläggande egenskap är att kombinera bottenavlopp med ytoröverflödes teknik. Två avloppsuttag, bottenavlopp och sidovillopp, placeras i fiskdammen för att effektivt avleda partiklar större än 100 mikron via bottenavloppet, därigenom undviker man att partiklar hamnar i mikrofiltreringsmaskinen och orsakar sekundär krossning. Samtidigt leder ytoröverflöde partiklar mindre än 100 mikron till mikrofiltreringsmaskinen för ytterligare filtrering. I Cornells dubbelavlopps-system flödar 10-25% av vattnet ut genom bottenavloppsröret, medan 75-90% av vattnet flödar ut genom sidovilloppet. Efter gravitations sedimentation genom den långsamma bottenströmmen hamnar ungefär 91% av avföringarna och 98% av resterande foder i den vertikala sedimentationsapparaten via fisken toilett på botten och avledas efter sedimentation.

2.Grov filtrering

Syftet med grovfiltrering är att ta bort upphängd fast materia med partikeldiameter 30~100μm med hjälp av konventionell mediufiltrerings teknik. Den vanligt förekommande utrustningen är en rotationsromboformad mikrofilter. Arbetssättet för mikrofiltret är att, efter filtrering genom mikroporöst filtermedium, pumpas rent vatten ut genom utgångsröret, medan de fängslade smutsigheterna samlas in på ytan eller inne i filtret. Mikrofiltret kan ta bort 30%~50% av upphängda fasta partiklar.

Rotationsromboformad mikrofilter

3.Fint bearbetning

Finbehandling används huvudsakligen för att ta bort små upphängda partiklar under 30μm och några lösbara organiska ämnen. Det utförs främst genom skumseparation via proteinavskiljare. Skumseparation är ett vanligt sätt som kan ta bort små upphängda partiklar och lösliga organiska ämnen, och har också vissa funktioner för att öka syresatureringen och ta bort koldioxid.

Proteinskimmer