Kiểm soát quá trình các hạt rắn trong hệ thống nước tuần hoàn (I): Mục tiêu kiểm soát và xây dựng hệ thống giám sát!

Kiểm soát quá trình của các hạt rắn trong hệ thống nuôi thủy sản tuần hoàn      

Các hạt lơ lửng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn chủ yếu bao gồm phân cá, mồi thừa, các cụm vi khuẩn và chất nhầy từ cá, mà hầu hết đến từ thức ăn tổng hợp được cho ăn, trong đó khoảng 25% lượng thức ăn cuối cùng chuyển hóa thành các chất lơ lửng. Các chiến lược cho ăn và phương pháp loại bỏ không phù hợp có thể dễ dàng gây ra sự tích tụ và phân hủy của các hạt lơ lửng trong hệ thống, từ đó ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe cá và chất lượng nước nuôi. Sự tích tụ các hạt lơ lửng gây phản ứng căng thẳng ở động vật nuôi, ảnh hưởng đến hô hấp mang cá và làm giảm khả năng chống bệnh của cá. Sự tích tụ này cũng dễ dẫn đến tắc nghẽn thiết bị nuôi trồng thủy sản. Quá trình phân hủy và khoáng hóa các hạt lơ lửng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn dẫn đến tăng hàm lượng amoniac và nitrit trong nước nuôi, làm gia tăng nhu cầu oxy hóa sinh học (BOD), tăng tải lên bộ lọc sinh học và ảnh hưởng đến chức năng nitrat hóa của nó. Do đó, việc loại bỏ nhanh chóng các hạt lơ lửng trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn là rất quan trọng để duy trì hoạt động bình thường của hệ thống xử lý nước, tránh suy thoái chất lượng nước và đảm bảo sự phát triển bình thường của động vật nuôi.

ⅰ. Kiểm soát quy trình hạt rắn trong nước tuần hoàn là gì?      

Kiểm soát quy trình hạt rắn trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn đề cập đến việc giám sát, loại bỏ và điều chỉnh các hạt rắn lơ lửng (Tổng chất rắn lơ lửng - TSS) trong nguồn nước thông qua một loạt biện pháp kỹ thuật và quản lý nhằm duy trì chất lượng nước ổn định, đảm bảo sức khỏe cho sinh vật nuôi và nâng cao hiệu suất vận hành hệ thống. Trong hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn, kiểm soát quy trình hạt rắn là khâu then chốt để đảm bảo hệ thống vận hành hiệu quả, duy trì chất lượng nước ổn định và bảo vệ sức khỏe của các loài thủy sinh. Kiểm soát quy trình hạt rắn trong hệ thống nước tuần hoàn bao gồm những phần sau:

(1). Mục tiêu kiểm soát

1. Giữ nước sạch: Bằng cách kiểm soát các hạt rắn, ngăn chúng tích tụ trong nước và gây suy giảm chất lượng nước, ví dụ như làm giảm độ trong suốt của nguồn nước và tạo môi trường sống tốt cho các loài sinh vật nuôi trồng. Kiểm soát nồng độ TSS trong nước ở mức phù hợp với khả năng chịu đựng của sinh vật nuôi (thông thường nồng độ TSS được kiểm soát ở mức 10-30 mg/L)

2. Giảm nguy cơ phát sinh bệnh: Các hạt rắn có thể mang theo mầm bệnh hoặc tạo điều kiện để mầm bệnh phát triển. Việc kiểm soát hiệu quả các hạt rắn sẽ giúp giảm nguy cơ mắc bệnh của các loài sinh vật nuôi.

3. Nâng cao hiệu suất hệ thống: Ngăn chặn tắc nghẽn thiết bị, kéo dài tuổi thọ sử dụng của thiết bị và giảm chi phí vận hành.

(2). Khâu kiểm soát

1. Cho ăn hợp lý: Tính toán chính xác lượng thức ăn để tránh cho ăn quá mức và tồn dư thức ăn quá nhiều. Căn cứ vào loại, kích cỡ, giai đoạn sinh trưởng và điều kiện nuôi của các loài thủy sinh, xây dựng chiến lược cho ăn khoa học. Khuyến nghị lắp đặt máy cho ăn tự động và áp dụng chiến lược cho ăn khoa học, ví dụ như chia nhỏ lượng thức ăn và cho ăn nhiều lần trong ngày để giảm lượng thức ăn dư thừa đi vào môi trường nước tạo thành các hạt rắn.

2. Tối ưu mật độ nuôi trồng: Căn cứ vào khả năng chịu tải của nguồn nước nuôi và đặc điểm sinh trưởng của các loài nuôi, xác định một cách hợp lý mật độ nuôi. Mật độ nuôi quá cao sẽ dẫn đến sự gia tăng các chất chuyển hóa từ sinh vật và làm tăng tương ứng lượng hạt rắn được tạo ra. Vì vậy, cần điều chỉnh kịp thời mật độ nuôi để tránh tình trạng nuôi nhồi nhét.
(3). Giám sát theo thời gian thực và kiểm soát quy trình

1. Giám sát chất lượng nước: Lắp đặt đồng hồ đo độ đục để giám sát nồng độ hạt rắn, độ đục và các chỉ số khác của nguồn nước theo thời gian thực hoặc định kỳ, cũng như các thông số liên quan khác như hàm lượng oxy hòa tan và giá trị pH, nhằm nắm bắt được sự biến động của hạt rắn và chất lượng nước.

2. Điều khiển thông minh: Dựa trên dữ liệu giám sát, sử dụng hệ thống điều khiển thông minh để tự động điều chỉnh các thông số vận hành và quy trình xử lý của thiết bị liên quan, ví dụ như điều chỉnh thời gian và tần suất hoạt động của thiết bị lọc, cường độ sục khí của đơn vị xử lý sinh học, liều lượng hóa chất bổ sung, v.v., nhằm đạt được việc kiểm soát chính xác đối với các hạt rắn.

ⅱ. Hệ thống giám sát dùng để kiểm soát quy trình của các hạt rắn trong hệ thống nước tuần hoàn    

Thiết lập hệ thống giám sát để kiểm soát quá trình của các hạt rắn trong nước tuần hoàn là bước quan trọng để hiện thực hóa việc quản lý thông minh các hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn. Chỉ bằng việc giám sát và kiểm soát nồng độ các hạt rắn lơ lửng (TSS) trong thân nước một cách thời gian thực mới có thể tiến hành điều chỉnh kịp thời nhằm đảm bảo chất lượng nước ổn định và sức khỏe của các sinh vật nuôi trồng thủy sản. Việc thiết lập hệ thống giám sát để kiểm soát quá trình của các hạt rắn trong nước tuần hoàn đòi hỏi phải lựa chọn thiết bị giám sát phù hợp, lắp đặt và hiệu chỉnh hệ thống, quản lý và phân tích dữ liệu, đồng thời tích hợp với hệ thống điều khiển. Thông qua việc giám sát thời gian thực và điều chỉnh thông minh, có thể kiểm soát hiệu quả nồng độ các hạt rắn lơ lửng trong thân nước, đảm bảo hoạt động hiệu quả của hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn và sự phát triển khỏe mạnh của các sinh vật được nuôi.

(1). Chọn thiết bị giám sát phù hợp      

Việc giám sát các hạt lơ lửng trong nước yêu cầu phải sử dụng cảm biến đo nồng độ chất rắn lơ lửng tổng (TSS).

Nguyên lý hoạt động: Đo nồng độ các hạt lơ lửng trong nước bằng công nghệ quang học hoặc siêu âm.

Các thông số kỹ thuật:

Dải đo: 0-100 mg/L hoặc cao hơn.

Độ chính xác: ±2% hoặc cao hơn.

Tín hiệu đầu ra: 4-20 mA, RS485, Modbus, v.v.

(2). Lắp đặt cảm biến      

Vị trí lắp đặt:

Ao nuôi thủy sản: giám sát nồng độ TSS trong ao nuôi thủy sản.

Cửa vào và cửa ra của thiết bị lọc: đánh giá hiệu suất loại bỏ của thiết bị lọc.

Phương pháp lắp đặt:

Ngâm chìm: đặt trực tiếp cảm biến vào nguồn nước.