กระบวนการกำจัดอนุภาคแข็ง (II): กระบวนการกำจัดอนุภาคแข็ง

• มาตรฐานการวัดและการควบคุมอนุภาคของแข็ง

ของแข็งที่ลอยอยู่ในน้ำ (TSS) มักใช้เป็นพารามิเตอร์ในการวัดอนุภาคของแข็งในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน ซึ่งหมายถึงปริมาณรวมของอนุภาคของแข็งที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่า 1 ไมครอนในหน่วยน้ำ ในระบบหมุนเวียนน้ำ TSS ประกอบด้วยอุจจาระปลา เศษอาหารปลา ไบโอฟล็อก (แบคทีเรียตายและแบคทีเรียที่ยังมีชีวิต) เป็นต้น ขนาดของอนุภาคที่ลอยอยู่นั้นมีความแตกต่างกันมากตั้งแต่ระดับไมครอนไปจนถึงระดับเซนติเมตร อนุภาคที่ลอยอยู่สามารถส่งผลกระทบโดยตรงต่อสุขภาพและการเจริญเติบโตของปลา (โดยเฉพาะปลาในน้ำเย็น) และเพิ่มภาระให้กับไบโอฟิลเตอร์ ดังนั้น ควรมaintainความเข้มข้นของอนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำหมุนเวียนให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม

ในบางประเทศของสหภาพยุโรป การควบคุมอนุภาคที่ลอยอยู่ในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนค่อนข้างเข้มงวด ตัวอย่างเช่น ในแหล่งน้ำที่ใช้สำหรับระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน ความเข้มข้นของอนุภาคที่ลอยอยู่ (วัดโดยปริมาณสารแขวนตัวรวม TSS) มักคาดหวังให้อยู่ต่ำกว่า 15 มก./ล. เพื่อรักษาคุณภาพน้ำและสภาพแวดล้อมทางนิเวศให้ดี

สหรัฐอเมริกาเองก็มีข้อกำหนดเกี่ยวกับคุณภาพน้ำในด้านการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำและการบำบัดน้ำ ในการระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน ปริมาณอนุภาคที่ลอยอยู่ที่เกี่ยวข้อง (แปลงผ่านค่าความขุ่นและตัวชี้วัดที่เกี่ยวข้องอื่นๆ) ก็จะถูกจำกัดเช่นกัน ความเข้มข้นของอนุภาคที่ลอยอยู่โดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 8-12 มก./ล. เป็นช่วงที่เหมาะสมที่สุดเพื่อรับประกันการดำรงชีพและการสืบพันธุ์ของสัตว์น้ำ

ในการดำเนินงานจริงของระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนขนาดโรงงานในประเทศจีน ความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอย (SS) มักจะต้องควบคุมให้อยู่ต่ำกว่า 10 มก./ล. โดยสำหรับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำชนิดพิเศษที่มีข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำสูง เช่น เซลามอน จำเป็นต้องควบคุมให้อยู่ต่ำกว่า 5 มก./ล.

• กระบวนการกำจัดอนุภาคแข็ง

การกำจัดอนุภาคของแข็งเป็นส่วนสำคัญของการบำบัดน้ำในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน และมักจะเป็นขั้นตอนแรกของการบำบัดน้ำ วิธีหลักในการกำจัดอนุภาคของแข็งในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนคือการกรองทางกายภาพ โดยผ่านการกรองกลไก การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงและวิธีอื่น ๆ อนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำ เศษอาหารปลา อุจจาระของปลา และสารของแข็งอื่น ๆ ในน้ำจะถูกกักเก็บและกำจัด เพื่อให้น้ำสะอาดขึ้น ตามขนาดของอนุภาคของแข็ง กระบวนการกำจัดอนุภาคของแข็งประกอบด้วยสามขั้นตอน ได้แก่ การเตรียมการ การกรองหยาบ และการกรองละเอียด

1. การเตรียมการ

การบำบัดขั้นต้นมีจุดประสงค์เพื่อแยกอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีขนาดมากกว่า 100μm โดยเฉพาะอุจจาระปลาและอาหารปลาที่เหลือ เพื่อป้องกันไม่ให้สิ่งเหล่านี้เพิ่มภาระให้กับกระบวนการถัดไปหลังจากแตกตัวในระบบ กระบวนการหลักคือการตกตะกอน การตกตะกอนเป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ใช้การแยกด้วยแรงโน้มถ่วงอย่างง่าย โดยทำได้ผ่านอุปกรณ์ต่อไปนี้:

1. ระบบรวบรวมน้ำเสียที่ด้านล่างของบ่อเลี้ยง

ระบบรวบรวมน้ำเสียทั่วไปคือห้องน้ำปลา ห้องน้ำปลามักจะติดตั้งไว้ที่ด้านล่างของบ่อเลี้ยงปลา โดยอาศัยการหมุนเวียนของกระแสน้ำเพื่อขจัดอุจจาระปลาและอาหารปลาที่เหลือจากก้นบ่อ ห้องน้ำปลาช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการรวบรวมน้ำเสีย ลดความถี่ของการทำความสะอาดด้วยมือ และปรับปรุงความคงที่ของสภาพแวดล้อมการเลี้ยงปลา

2. ถังตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้ง

ถังตกตะกอนแบบ dòng ไหลตั้งตรงใช้หลักการตกตะกอนตามธรรมชาติของ dòng น้ำภายใต้แรงโน้มถ่วงเพื่อแยกสสารที่ลอยอยู่และอนุภาคในน้ำ

เมื่อน้ำไหลเข้าสู่ห้องแยกจากช่องทางน้ำ เศษแข็งและอนุภาคจะค่อยๆ ตกตะกอนลงด้านล่างภายใต้ผลกระทบรวมกันของแรงโน้มถ่วงและความเร็วของ dòng น้ำ ในขณะที่น้ำที่สะอาดจะถูกปล่อยออกทางช่องทางด้านบน ถังตกตะกอนแบบ dòng ไหลตั้งตรงสามารถกำจัดอนุภาคของเสียที่ตกตะกอนได้ 50%~70% ซึ่งสามารถลดความกดดันของอุปกรณ์ในขั้นตอนถัดไปได้อย่างมาก

3. ระบบระบายน้ำสองทางของคอร์เนล

การระบายน้ำสองทางแบบคอร์เนลล์หมายถึงวิธีการระบายน้ำสองทางที่ใช้โดยมหาวิทยาลัยคอร์เนลล์ในการออกแบบบ่อเลี้ยงปลา วิธีนี้เหมาะเป็นพิเศษสำหรับบ่อเลี้ยงปลาทรงกลม คุณลักษณะพื้นฐานคือการรวมการระบายน้ำจากด้านล่างกับเทคโนโลยีการล้นผิวน้ำ มีช่องระบายน้ำสองช่องบนบ่อเลี้ยงปลา ได้แก่ การระบายน้ำจากด้านล่างและการระบายน้ำจากด้านข้าง เพื่อระบายอนุภาคที่จมตัวที่มีขนาดใหญ่กว่า 100 ไมครอนออกผ่านช่องระบายน้ำด้านล่างอย่างทันเวลา ซึ่งจะหลีกเลี่ยงไม่ให้อนุภาคเหล่านั้นเข้าสู่เครื่องกรองความละเอียดสูงและเกิดการบดใหม่ ในขณะเดียวกัน อนุภาคที่ลอยตัวซึ่งมีขนาดเล็กกว่า 100 ไมครอนจะถูกปล่อยไปยังเครื่องกรองความละเอียดสูงผ่านช่องระบายน้ำผิวน้ำเพื่อการกรองเพิ่มเติม ในระบบการระบายน้ำสองทางของคอร์เนลล์ น้ำประมาณ 10%-25% จะไหลออกผ่านท่อน้ำระบายน้ำด้านล่าง และน้ำประมาณ 75%-90% จะไหลออกผ่านช่องระบายน้ำด้านข้าง หลังจากการตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงผ่านวิธีการไหลช้าจากด้านล่าง ประมาณ 91% ของอุจจาระและ 98% ของอาหารปลาที่เหลือจะเข้าสู่ตัวกรองการตกตะกอนแบบไหลแนวตั้งผ่านห้องน้ำปลาด้านล่างและถูกปล่อยออกหลังจากการตกตะกอน

2.การกรองขั้นหยาบ

วัตถุประสงค์ของการกรองขั้นหยาบคือการกำจัดของแข็งที่ลอยอยู่ในน้ำซึ่งมีขนาดอนุภาค 30~100μm โดยใช้เทคโนโลยีการกรองสื่อแบบปกติ อุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปคือเครื่องกรองดรัมหมุน หลักการทำงานของเครื่องกรองชนิดนี้คือหลังจากการกรองผ่านสื่อกลางที่มีรูพรุนเล็ก ๆ น้ำสะอาดจะถูกปล่อยออกทางท่อทางออก ในขณะที่สิ่งสกปรกที่ถูกกักเก็บไว้จะสะสมอยู่บนพื้นผิวหรือภายในสื่อกลางสำหรับการกรอง เครื่องกรองชนิดนี้สามารถกำจัดอนุภาคของแข็งที่ลอยได้ประมาณ 30%~50%

เครื่องกรองดรัมพรุน

3.การบำบัดละเอียด

การบำบัดขั้นละเอียดนั้นใช้เพื่อกำจัดอนุภาคที่ลอยอยู่ขนาดเล็กกว่า 30μm และสารอินทรีย์ที่ละลายบางชนิด โดยส่วนใหญ่ดำเนินการผ่านการแยกฟองโดยใช้เครื่องแยกโปรตีน การแยกฟองเป็นวิธีทั่วไปที่สามารถกำจัดอนุภาคที่ลอยอยู่ขนาดเล็กและสารอินทรีย์ที่ละลายได้ นอกจากนี้ยังมีหน้าที่เพิ่มออกซิเจนและกำจัดคาร์บอนไดออกไซด์ในระดับหนึ่ง

เครื่องสกิมเมอร์โปรตีน