عملية إعادة الدوران الصناعية المعدلة على الأرض (RAS) وتصميم المعلمات (الجزء 1)
تصميم العملية
نظام إعادة الدوران الصناعي القائم على الأرض (RAS) (RAS)
نظام إعادة الدوران الصناعي القائم على الأرض (RAS) (RAS) توظف التقنيات الصناعية الحديثة - بما في ذلك الهندسة والتكنولوجيا الحيوية والمعدات الميكانيكية وأنظمة المعلومات والإدارة العلمية - للتحكم بشكل شامل في عملية الاستزراع المائي. إنه يخلق الظروف البيئية المثلى للكائنات المائية ، مما يتيح الكثافة العالية على مدار السنة ، وكفاءة عالية ، وإنتاج صحي ، ويمثل اتجاهًا محوريًا لمستقبل الاستزراع المائي.
تصميم سير العمل
تصميم نظام تربية الأحياء المائية المعاد تدويره (RAS) تعتمد عمليات معالجة المياه على مبادئ توازن المواد ، مع الهدف الأساسي المتمثل في إزالة المواد الضارة بسرعة (على سبيل المثال ، المواد الصلبة المعلقة ، النيتروجين الأمونيا). يتم إنشاء معادلات التوازن لهذه الملوثات لاستخلاص معلمات النظام ، والتي يتم تحسينها بعد ذلك باستخدام الخبرة العملية الهندسية لتعزيز موثوقية النموذج.
تعتمد معلمات التصميم المفتاح على: يتم حساب الأنواع المستزرعة والحد الأقصى لسعة حمل الكتلة الحيوية (قدرة حمل الكتلة الحيوية = الكثافة × حجم الماء الفعال) من هذا ، ومدخلات التغذية اليومية والنفايات الكلية (الجسيمات الصلبة ، نيتروجين الأمونيا). تحدد هذه القيم مواصفات المعدات (على سبيل المثال ، حجم التصفية الحيوية ، وحجم وسائل الإعلام الحيوية ، وسعة مرشح الشهود المجهري).
سير العمل خطوة بخطوة
الخطوة 1: تحديد حجم مياه الاستزراع المائي
يجب تحديد حجم المياه بناءً على توفر الأراضي ، والقدرة المالية ، وقابلية التوسع التشغيلي.
الخطوة 2: حدد أنواع الاستزراع المائي
يجب أن ينظر اختيار الأنواع: توافق جودة المياه ، والتعقيد الزراعي ، ودورة النمو ، والطلب في السوق ، والبقاء الاقتصادي.
الخطوة 3: تحديد كثافة التخزين & أقصى مدخلات التغذية اليومية
احسب كثافة تربية معقولة بناءً على أنواع التكاثر المحددة وحجم جسم مياه التكاثر ، واستخدم هذا لحساب الحد الأقصى لكمية التغذية اليومية.
الخطوة 4: تحديد الحد الأقصى لإنتاج النفايات
إن جوهر تصميم عملية معالجة المياه المنتشرة الصناعية هو كيفية إزالة نفايات التكاثر المتولدة بسرعة بعد التغذية. وبعبارة أخرى ، قبل التغذية ، جميع مؤشرات المياه في بركة تربية الأحياء المائية متوازنة وتلبية المعايير. ولكن بعد حقن كمية كبيرة من التغذية ، سيتم تعطيل توازن بركة التكاثر ، وسيتم إنشاء كمية كبيرة من النفايات الصلبة والسائلة والغازية.
الخطوة 5: تصميم معدات معالجة المياه
احسب معلمات الأداء لمعدات معالجة المياه على أساس الحد الأقصى المبلغ الإجمالي للنفايات.
معلمات العملية المرجعية
| معلمات العملية المرجعية | |
| الحد الأقصى لعدد الدورات لنظام المياه المتداول | 24 دورة/يوم |
كثافة التكاثر | مياه البحر (على سبيل المثال ، الهامبر): ≥ 50 كجم/متر مكعب المياه العذبة (على سبيل المثال ، باس): ≥50 كجم/متر مكعب |
معدل استخدام مياه الاستزراع المائي في نظام المياه المتداول | ≥90% |
سعر صرف المياه | ≤10% |
| معدل تعقيم الأشعة فوق البنفسجية | ≥99.9% |
أوضاع تشغيلية خاصة
بالإضافة إلى وضع الاستزراع المائي الطبيعي ، ينبغي أيضًا النظر في العوامل الطبيعية التالية أثناء عملية إعادة تدوير نظام نظام الاستزراع المائي (RAS).
1. وضع طوارئ انقطاع التيار الكهربائي
يمكن أن يؤدي انقطاع التيار الكهربائي أثناء عملية الاستزراع المائي إلى خسائر قاتلة لنظام الاستزراع المائي المائي المتداول ، لذلك من الضروري أن يكون وضع طوارئ انقطاع التيار الكهربائي في التصميم لمنع حدوث انقطاع التيار الكهربائي.
1) تثبيت مولد النسخ الاحتياطي: ابدأ بسرعة المولد في حالة انقطاع التيار الكهربائي لضمان التشغيل الطبيعي لنظام المياه المتداولة.
2) خط أنابيب الفائض في التصميم: عندما يتم تشغيل المضخة المتداولة وعدم العمل ، يمكن لخط أنابيب الفائض على الفور تصريف الماء في بركة المضخة لمنع المياه من تجمع المضخة.
3) مجهزة بأكسجين الطوارئ: قد تموت الحيوانات المستزرعة بسرعة تحت ظروف الأكسجين المنخفضة الذائبة. لا يعتمد نظام الأكسجين السائل على الكهرباء ويمكنه تزويد الأكسجين باستمرار إلى تجمع التكاثر في حالة انقطاع التيار الكهربائي ، مما يضمن صحة الحيوانات القصيرة الأجل.
وضع التطهير
الاعتماد فقط على التعقيم المادي لتطهير الماء لا يكفي إذا أصيبت حيوانات التكاثر بالأمراض أثناء عملية التكاثر. في هذا الوقت ، يمكن استخدام بعض المواد الكيميائية للتطهير والتعقيم. من المرجح أن تدخل بقايا الأدوية الكيميائية المرشح الكيميائي الحيوي من خلال دوران المياه. البكتيريا النيتروية في المرشح الكيميائي الحيوي هشة للغاية. من المحتمل أن يقتل تدفق المواد الكيميائية بكتيريا النترات على نطاق واسع. لذلك ، عند تصميم نظام تربية الأحياء المائية المعاد تدويره (RAS) النظام ، يجب أن يكون هناك وضع تطهير منفصل. عندما تكون التطهير الكيميائي مطلوبًا ، تأكد من أن الماء المتداول لا يتدفق عبر المرشح الكيميائي الحيوي.
وضع الخمول
في البيئات الرطبة ، تكون مكونات الصمامات المعدنية (مثل سيقان الصمام ، ونوى الصمام ، وما إلى ذلك) عرضة للتفاعلات الكيميائية مع الأكسجين والرطوبة في الهواء ، مما يؤدي إلى تكوين الصدأ. أثناء عملية التكاثر ، تدور الصمامات غالبًا ، ويتم إزالة الصدأ عن طريق الاحتكاك بين المكونات. ومع ذلك ، فإن الصيانة طويلة الأجل ستجمع كمية كبيرة من الصدأ بين مكونات الصمام ، وزيادة الاحتكاك بين مكونات الصمام ، وجعل من الصعب على الصمام تدوير أو حتى مفتوح. في ضوء ذلك ، في وضع الصيانة ، سيتم فتح جميع الصمامات مرة واحدة يوميًا لتجنب فشل الصمام الناجم عن الإهمال المطول.
بالنظر إلى الوضع الخاص أعلاه ، إذا كان يعتبر أن العملية معقدة نسبيًا ، فسوف تسبب خسائر غير ضرورية إذا ارتكب العمال أخطاء. أطلقت Bang Bang نظام تحكم ذكي لتداول المياه ، والتي يمكن أن تتحول بين أوضاع التشغيل المختلفة وفقًا لسيناريوهات مختلفة.
