เทคโนโลยีการกำจัดอนุภาคแข็ง (ส่วนที่ 3): การออกแบบพารามิเตอร์กระบวนการและกรณีศึกษา

• พารามิเตอร์สำหรับการออกแบบกระบวนการกำจัดอนุภาคลอยในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน
  • พารามิเตอร์การออกแบบสำหรับตัวกรองการไหลแบบตั้งตรง

ระบบ Cornell dual row ได้รับการใช้งานอย่างแพร่หลายและได้ให้ผลลัพธ์ที่ดีในทางปฏิบัติ ในสระเพาะเลี้ยงที่ใช้ระบบ Cornell สองแถว น้ำประมาณ 10% ถึง 25% ของปริมาณน้ำจะไหลเข้าสู่ถังตะกอนการไหลแบบตั้งตรงผ่านท่อระบายน้ำจากด้านล่างและถูกปล่อยออก ส่วนใหญ่ของปริมาณน้ำที่เหลือจะถูกปล่อยออกทางด้านข้างของสระปลา การออกแบบท่อน้ำสองทางช่วยเพิ่มความสามารถในการรวบรวมสารปนเปื้อนที่ด้านล่างผ่านการระบายน้ำช้าแบบตั้งตรง เมื่ออยู่ในอัตราการไหลต่ำเช่นนี้ ความเข้มข้นของอนุภาคจะเพิ่มขึ้น 10 เท่าเมื่อเทียบกับวิธีการวัดกระแสหลัก

อัตราส่วนของอัตราการไหลผ่านอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng thẳngต่ออัตราการไหลที่เข้าสู่ทางออกด้านข้างสามารถคำนวณได้จากพื้นที่หน้าตัดของท่อน้ำเสียด้านล่างของโถส้วมปลา โดยทั่วไปแล้ว ท่อที่เข้าสู่แถวข้างมีขนาด 110 และท่อที่เข้าสู่เครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรงมีขนาด 50 ดังนั้นอัตราส่วนของพื้นที่หน้าตัดคือ 5:1 ซึ่งหมายความว่าประมาณ 17% ของน้ำไหลเข้าสู่เครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรง นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาถึงความเข้มข้นของอนุภาคแขวนลอยที่เข้าสู่เครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรงเป็น 10 เท่าของที่เข้าสู่ทางออกด้านข้าง จากการคำนวณนี้ อัตราส่วนของอนุภาคแขวนลอยที่ถูกประมวลผลโดยเครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรงอยู่ที่ประมาณ 70% ในทางปฏิบัติ อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เข้าสู่แถวข้างกับเส้นผ่านศูนย์กลางท่อที่เข้าสู่เครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรงสามารถปรับได้ตามชนิดและความหนาแน่นของการเลี้ยงเพื่อให้สามารถปรับอัตราการไหลที่เข้าสู่ไมโครฟิลเตอร์และเครื่องตกตะกอนแบบ dòngตรงตามลำดับ

ตัวชี้วัดสำคัญที่กำหนดถังตกตะกอนแบบ dòng thẳng คือเวลาการเก็บรักษาไฮดรอลิก เวลาการเก็บรักษาไฮดรอลิกหมายถึงเวลาเฉลี่ยที่น้ำอยู่ในถังตกตะกอนแบบ dòngตรง การมีเวลาการเก็บรักษาไฮดรอลิกที่เพียงพอเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญในการรับประกันการตกตะกอนของสารแขวนลอยได้อย่างเพียงพอ มันเกี่ยวข้องกับปริมาตรของถังและปริมาณน้ำที่ถูกประมวลผล ในระบบการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียน แนะนำให้มีเวลาการเก็บรักษาไฮดรอลิกของถังตกตะกอนแบบ dòngตรงอย่างน้อย 30 วินาทีหรือมากกว่า หากเวลาการเก็บรักษาไฮดรอลิกสั้นเกินไป อนุภาคแขวนลอยอาจไม่ทันตกตะกอนและอาจถูกนำออกจากถังตกตะกอน หากนานเกินไป จะเพิ่มขนาดและความต้นทุนของอุปกรณ์

ในการออกแบบ มักจะอาศัยประสบการณ์เป็นหลัก:

เส้นผ่านศูนย์กลางของอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้ง: อุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 600 มม. ติดตั้งในบ่อเพาะเลี้ยงขนาด 6 เมตร และอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 800 มม. ติดตั้งในบ่อเพาะเลี้ยงขนาด 8 เมตร

ความสูงของอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้ง: 1 เมตร

มุมกรวย: 30 องศา

วิธีการเปลี่ยนอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งให้กลายเป็นอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งอัจฉริยะ?

ตัวกรองการตกตะกอนแบบ dòng thẳngสามารถปล่อยน้ำเสียภายในตัวกรองการตกตะกอนแบบ dòngตรงได้เพียงแค่ดึงท่อออก ปกติการดึงหนึ่งครั้งจะสามารถระบายน้ำออกจากถังตะกอนแบบ dòng ตรงจนหมด โดยเนื่องจากมีบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนจำนวนมาก การดึงน้ำด้วยมือจึงสามารถทำได้เพียง 1-2 ครั้งต่อวันเท่านั้น อย่างไรก็ตาม เศษอาหารและอุจจาระที่เหลือในตัวกรองการตกตะกอนแบบ dòng ตรงจะค่อยๆ แตกตัวภายในครึ่งชั่วโมงกลายเป็นอนุภาคที่ละลายน้ำได้ และลอยขึ้นมาอย่างต่อเนื่อง จากนั้นล้นไปยังไมโครฟิลเตอร์ผ่านส่วนบนของตัวกรองการตกตะกอนแบบ dòng ตรง ส่งผลให้เพิ่มภาระให้กับไมโครฟิลเตอร์และเครื่องแยกโปรตีน

ดังนั้น สามารถติดตั้งลูกลอยอัจฉริยะที่ท่อระบายของอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng thẳng เพื่อทำการระบายเป็นเวลาไม่กี่วินาทีทุกชั่วโมง โดยใช้กลยุทธ์การระบายหลายครั้งแต่ละครั้งน้อย เพื่อให้เศษอาหารและขี้ปลาถูกกำจัดออกอย่างทันท่วงที ลดภาระให้กับระบบการกรอง徽และเครื่องแยกโปรตีน นอกจากนี้ การระบายหลายครั้งแต่ละครั้งน้อยยังช่วยประหยัดน้ำอย่างมาก ลดอัตราการเปลี่ยนน้ำลงอย่างมาก ไม่เพียงแต่ประหยัดน้ำแต่ยังประหยัดพลังงานอีกด้วย

เมื่อเลือกวาล์วรดน้ำ ควรเลือกวาล์วที่กันน้ำได้มาตรฐาน IP68 เพราะหากไม่เลือกวาล์วชนิดนี้ วาล์วอาจเกิดสนิมและทำให้เกิดความผิดพลาด ซึ่งอาจส่งผลให้เกิดความสูญเสียที่ไม่จำเป็น หากเป็นการเลี้ยงสัตว์น้ำในน้ำเค็ม แนะนำให้เลือกวัสดุ UPVC เพื่อป้องกันการกัดกร่อนจากน้ำทะเล

การติดตั้งอุปกรณ์นี้บนอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งแบบเดิมจะทำให้อุปกรณ์นั้นกลายเป็นอุปกรณ์ตกตะกอนแบบ dòng แนวตั้งอัจฉริยะ ซึ่งสามารถทำงานได้อย่างชาญฉลาดและไร้คนควบคุม ไม่เพียงแต่ช่วยปรับปรุงคุณภาพน้ำเท่านั้น แต่ยังประหยัดน้ำและไฟฟ้าอีกด้วย

2. การออกแบบพารามิเตอร์ของเครื่องกรอง徽โพรเซส

เครื่องกรอง徽โพรเซสใช้สำหรับกำจัดอนุภาคแข็งที่ลอยอยู่ในน้ำขนาด 30-100 ไมครอน ความสามารถในการประมวลผลของเครื่องกรอง徽โพรเซสหมายถึงความสามารถของอุปกรณ์ในการทำน้ำผ่าน เนื้อที่ของตาข่ายกรองจะกำหนดผลลัพธ์ของการบำบัด โดยปกติจะเลือกตาข่ายขนาด 200 ตาข่าย แล้วเราจะออกแบบพารามิเตอร์ของเครื่องกรอง徽โพรเซสอย่างไร?

ก่อนอื่น ขอแนะนำข้อมูลประสบการณ์จากวิศวกรสำหรับการปฏิบัติงานจริง:

ปริมาณน้ำเกิน = ปริมาตรน้ำเพาะเลี้ยง / ความถี่ของการหมุนเวียน * 1.2

1.2 คือความปลอดภัยสำรอง และความถี่ของการหมุนเวียนหมายถึงจำนวนชั่วโมงที่น้ำหมุนเวียนหนึ่งครั้ง ความถี่ของการหมุนเวียนทั่วไปจะถูกกำหนดตามสายพันธุ์การเลี้ยงต่างๆ และความสามารถในการรองรับทางชีวภาพ โดยยกตัวอย่างเช่น การเลี้ยงปลากะพงในน้ำหมุนเวียนปริมาตร 1,000 ลูกบาศก์เมตร จะเหมาะสมที่สุดหากตั้งความถี่การหมุนเวียนให้เป็นทุก 2 ชั่วโมง ดังนั้น ความสามารถในการกรองของไมโครฟิลเตอร์คือ: 1000/2 * 1.2 = 600 ตัน

ในทางปฏิบัติ สามารถติดตั้งไมโครฟิลเตอร์ขนาด 600 ตันหนึ่งเครื่อง หรือติดตั้งไมโครฟิลเตอร์ขนาด 300 ตันสองเครื่องก็ได้ ข้อดีของการติดตั้งไมโครฟิลเตอร์สองเครื่องคือ เมื่อเครื่องหนึ่งเกิดขัดข้องและกำลังซ่อม อีกเครื่องหนึ่งยังคงทำงานได้ตามปกติ แต่ราคาของไมโครฟิลเตอร์ขนาดเล็กสองเครื่องจะสูงกว่าราคาของไมโครฟิลเตอร์เพียงเครื่องเดียว

3. การออกแบบพารามิเตอร์ของเครื่องแยกโปรตีน

เครื่องแยกโปรตีนใช้สำหรับการบำบัดอนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำซึ่งมีขนาดมากกว่า 30 ไมครอน และปริมาณการบำบัดของมันคือปริมาณน้ำส่วนเกินต่อชั่วโมงเท่านั้น อุปกรณ์จากผู้ผลิตเครื่องบำบัดโปรตีนแต่ละรายจะระบุอัตราการไหลของน้ำต่อชั่วโมง เช่น การเลี้ยงปลากะพงในระบบหมุนเวียนน้ำปริมาตร 1,000 ลูกบาศก์เมตร ระบบมีความสามารถในการหมุนเวียนน้ำได้ 600 ตันต่อชั่วโมง ดังนั้นคุณสามารถเลือกเครื่องแยกโปรตีนที่มีกำลังการผลิต 600 ตันต่อชั่วโมง

2、 คำนวณปริมาณการหมุนเวียนของระบบหมุนเวียนน้ำ

ในเนื้อหาที่แล้ว เราได้ให้กฎทางประสบการณ์เกี่ยวกับปริมาณการหมุนเวียน ในลำดับถัดไป เราจะนำเสนอวิธีการอนุมานและการคำนวณที่เข้มงวด

ขั้นแรก เราจำเป็นต้องกำหนดปริมาณของสารแขวนลอยรวม (TSS) ที่เกิดขึ้นในระบบ ซึ่งสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรดังนี้:

RTSS = 0.25 x ปริมาณอาหารสูงสุดต่อวัน

ต่อไป เราจะใช้สูตรดังนี้เพื่อคำนวณการหมุนเวียนของระบบตามปริมาณอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศทั้งหมด:

QTSS

ซึ่งในนั้น QTSS คือค่าที่คำนวณได้ของการหมุนเวียนของระบบตาม TSS โดยมีหน่วยเป็น ม. 3 /h;

TSSin คือเป้าหมายของการควบคุม TSS ในน้ำหมุนเวียน;

TSSout คือความเข้มข้นของการควบคุม TSS ในของเสียจากบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำ โดยวัดเป็นมก./ล.;

ETSS คือประสิทธิภาพในการกำจัด TSS ในกระบวนการกรองทางกายภาพ โดยวัดเป็น%;

1000 คือตัวแปลงคุณภาพ ซึ่งแปลงมก. เป็นก.

3、 กรณีศึกษาปฏิบัติการ

สร้างโครงการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำแบบวงกลมขนาด 1,000 ลูกบาศก์เมตรสำหรับปลาแบสทะเล ตัวชี้วัดทางเทคนิคสำหรับการออกแบบโครงการมีดังนี้:

ความหนาแน่นในการเพาะเลี้ยง: 50กг/ลูกบาศก์เมตร

อัตราการให้อาหารต่อวัน: 2%

เป้าหมายการกำจัดของระบบอนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำคือ 70%

เป้าหมายการควบคุม TSS สำหรับน้ำหมุนเวียนคือ 10มก./ล.

ตามตัวชี้วัดดังกล่าวข้างต้น เราจะคำนวณปริมาณการหมุนเวียนของระบบการหมุนเวียนน้ำ:

ก่อนอื่น เราจะคำนวณน้ำหนักของอนุภาคที่ลอยอยู่ในอากาศซึ่งถูกสร้างขึ้นแต่ละวัน:

RTSS=0.25X ปริมาณอาหารสูงสุดต่อวัน = 60X1000X2% X0.25=12.5 กก./วัน

ตามการวิเคราะห์ดังกล่าว 70% ของอนุภาคแข็ง (ส่วนใหญ่เป็นเศษอาหารและอุจจาระ) จะถูกปล่อยออกโดยตัวกรองแบบ dòng chảyตั้งฉาก ดังนั้นเพียงแค่ 30% ของอนุภาคที่ลอยอยู่จะเข้าสู่ระบบหมุนเวียน

จากนี้ ให้คำนวณปริมาณการหมุนเวียนของระบบหมุนเวียนน้ำ:

QTSS =600.96 ม. 3 /h

ผลลัพธ์ของการคำนวณนี้แสดงให้เห็นว่าเพื่อรักษาความเข้มข้นของ TSS ในบ่อเลี้ยงสัตว์น้ำไม่ให้เกิน 10 มก./ล. และภายใต้เงื่อนไขอัตราการกำจัดอนุภาคที่ลอยอยู่ในน้ำที่ 52% เราจำเป็นต้องออกแบบอัตราการหมุนเวียนน้ำประมาณ 600 เมตร 3 /ชั่วโมง

ในการปฏิบัติจริง เราสามารถปรับอัตราการหมุนเวียนน้ำในระบบการเลี้ยงสัตว์น้ำแบบหมุนเวียนตามพารามิเตอร์เหล่านี้เพื่อให้มั่นใจว่าคุณภาพน้ำตรงตามความต้องการของการเลี้ยงสัตว์น้ำ ตัวอย่างเช่น หากความเข้มข้นของ TSS ของเราเกินมาตรฐาน หมายถึงความเป็นไปได้สองประการ

ความสามารถในการประมวลผลของอุปกรณ์กรองไมโครและเครื่องแยกโปรตีนต่ำกว่า 52%

ความสามารถในการประมวลผลของอุปกรณ์ตกตะกอนแบบกระแสตั้งตระหง่านต่ำกว่า 70%