Technologie d'élimination des particules solides (partie 3): conception de paramètres de processus et études de cas

1 Paramètres pour la conception de processus d'élimination des particules en suspension dans les systèmes d'aquaculture de recirculation

1.1 Paramètres de conception pour les colons à débit vertical

Le système Cornell Dual Row a été largement utilisé et a obtenu de bons résultats pratiques. Dans les étangs d'aquaculture utilisant le système à double rangée Cornell, 10% à 25% du débit d'eau entre dans le réservoir de sédimentation à débit vertical à travers le tuyau de drainage inférieur et est libéré, tandis que la majorité restante du débit d'eau est déchargée à travers le côté de l'étang à poissons. L'utilisation de la conception du drainage double augmente considérablement la capacité du fond à collecter les polluants par un drainage à débit lent vertical. À ce faible débit, la concentration de particules est augmentée de 10 fois par rapport à la méthode de mesure du débit principal.

Le rapport du débit à travers le dispositif de sédimentation de l'écoulement vertical au débit entrant dans la décharge latérale peut être calculé sur la base de la zone transversale du tuyau des eaux usées des toilettes de poisson. En général, le pipeline entrant dans la ligne latérale est de 110, et le pipeline entrant dans le colon de débit vertical est de 50, donc leur rapport de surface en coupe transversale est de 5: 1. C'est-à-dire qu'environ 17% de l'eau s'écoule dans le colon à débit vertical. Considérant que la concentration de particules en suspension entrant dans le colon à débit vertical est 10 fois par entrée dans la décharge latérale. Sur la base de ce calcul, la proportion de particules en suspension traitées par le colon de flux vertical est d'environ 70%. Dans une utilisation spécifique, le rapport du diamètre du tuyau entrant dans la ligne latérale au diamètre du tuyau entrant dans le colon à débit vertical peut être ajusté en fonction de la variété de reproduction spécifique et de la densité de reproduction, afin d'atteindre respectivement l'ajustement du rapport de débit de débit.

L'indicateur clé déterminant le colon à débit vertical est le temps de rétention hydraulique. Le temps de rétention hydraulique fait référence au temps moyen que l'eau reste dans un colon à débit vertical. Le temps de rétention hydraulique adéquat est l'un des facteurs clés pour assurer une sédimentation suffisante des particules en suspension. Il est lié au volume du colon et à la quantité d'eau traitée. Lors de l'aquaculture de recirculation, il est recommandé que le temps de rétention hydraulique du colon de débit vertical soit d'au moins 30 secondes ou plus. Si le temps de rétention hydraulique est trop court, les particules en suspension peuvent ne pas se régler à temps et peuvent être retirées du réservoir de sédimentation; S'il est trop long, cela augmentera la taille et le coût de l'équipement.

Dans la conception, il est généralement basé sur l'expérience:

Le diamètre du dispositif de sédimentation à débit vertical: un dispositif de sédimentation à débit vertical de 600 mm de diamètre est installé dans une piscine de reproduction de 6 mètres, et un dispositif de sédimentation à débit vertical de 800 mm de diamètre est installé dans une piscine de reproduction de 8 mètres.

Hauteur du dispositif de sédimentation à débit vertical: 1 mètre

Angle conique: 30 degrés

Comment transformer un dispositif de sédimentation à débit vertical en un dispositif de sédimentation de flux vertical intelligent?

Le colon de débit vertical traditionnel ne peut décharger les eaux usées à l'intérieur du colon de débit vertical en retirant le tuyau. Habituellement, le tirage une fois égouttera complètement l'eau du réservoir de sédimentation d'écoulement vertical. En raison du grand nombre d'étangs d'aquaculture recirculation, l'extraction manuelle n'est généralement possible que 1 à 2 fois par jour. Cependant, l'appât résiduel et les excréments dans le colon à débit vertical se désintégreront lentement dans une demi-heure, devenant des particules en suspension qui sont solubles dans l'eau, puis flottent en continu, débordant dans le microfiltre à travers la partie supérieure du colon de flux vertical, augmentant la charge du microfiltre et séparateur de protéines.

Par conséquent, une soupape de décharge intelligente peut être installée au niveau du tuyau de décharge du dispositif de sédimentation de l'écoulement vertical, qui se décharge pendant quelques secondes chaque heure et adopte une petite quantité de stratégie de décharge de décharge multiples. De cette façon, les excréments d'appâts résiduels peuvent être déchargés en temps opportun, réduisant la charge des microfiltrations et des séparateurs de protéines. Dans le même temps, une petite quantité de décharges multiples est très économe en eau, réduisant considérablement le taux de changement d'eau, non seulement de l'économie d'eau mais aussi de la consommation d'énergie.

Lors du choix d'une vanne de vidange, il est important de choisir une vanne imperméable IP68, sinon la valve est sujette à la rouille et à des dysfonctionnements, ce qui peut entraîner des pertes inutiles. S'il s'agit de l'aquaculture de l'eau de mer, il est recommandé de choisir un matériau UPVC pour empêcher la corrosion de l'eau de mer.

L'installation de cet appareil sur le dispositif traditionnel de sédimentation à débit vertical le met vraiment à niveau en un dispositif de sédimentation à débit vertical intelligent, réalisant un fonctionnement intelligent et sans pilote, non seulement améliorant la qualité de l'eau, mais aussi la sauvegarde de l'eau et de l'électricité.

2. Conception de paramètres de la machine à microfiltration

Les machines de microfiltration sont utilisées pour éliminer les particules en suspension solides de 30 à 100 microns. La capacité de traitement d'un microfiltre fait référence à la capacité de l'appareil à passer de l'eau. La taille du maillage du filtre détermine l'effet de traitement, en choisissant généralement 200 maillage. Alors, comment devons-nous concevoir les paramètres du microfiltre?

Tout d'abord, introduire les données d'expérience d'un ingénieur pour un fonctionnement pratique:

Excès d'eau volume = volume de la fréquence de l'eau / du cycle de l'aquaculture * 1.2

1.2 est la redondance de sécurité et la fréquence du cycle fait référence au nombre d'heures qu'il fait un cycle une fois. La fréquence du cycle est généralement déterminée sur la base de différentes variétés de reproduction et de la capacité de charge biologique. Prenant la culture du bar dans un compteur d'eau circulant à 1000 mètres cubes à titre d'exemple, il est préférable de régler la fréquence de circulation une fois toutes les 2 heures. Par conséquent, la capacité de passage de l'eau du microfiltre est: 1000/2 * 1,2 = 600 tonnes

En pratique, un microfiltre de 600 tonnes peut être installé, ou deux microfiltres de 300 tonnes peuvent être installés. L'avantage de l'installation de deux machines de microfiltration est que lorsqu'une machine se fonctionne mal et est réparée, l'autre machine de microfiltration peut toujours fonctionner normalement. Mais le prix de deux petites machines de microfiltration est plus élevé que le prix d'une machine à microfiltration.

3. Conception des paramètres du séparateur de protéines

Le séparateur de protéines est utilisé pour traiter les particules en suspension supérieures à 30 microns, et sa capacité de traitement n'est que la quantité d'excès d'eau par heure. L'équipement du fabricant de processeurs de protéines indiquera le débit horaire de l'eau. Prenant la culture du bar dans un compteur d'eau circulant à 1000 mètres cubes à titre d'exemple, le système a une capacité de circulation de 600 tonnes par heure. Vous pouvez donc choisir un séparateur de protéines avec une capacité de traitement de 600 tonnes par heure.

2 、 Calculez le volume de circulation du système d'eau en circulation

Dans le texte précédent, nous avons fourni une règle empirique pour les quantités cycliques. Ensuite, nous fournirons une méthode de dérivation et de calcul rigoureuse.

Premièrement, nous devons déterminer la quantité de solides en suspension totale (TSS) produits dans le système. Cela peut être calculé en utilisant la formule suivante:

RTSS = 0,25x Montant d'alimentation quotidienne maximale

Ensuite, nous utiliserons la formule suivante pour calculer la circulation du système en fonction de la matière totale en suspension:

QTSS

Parmi eux, QTSS est la valeur calculée de la circulation du système basée sur TSS, avec l'unité de m ³ / h;

TSSIN est la cible de la commande de TSS en circulation de l'eau;

TSSOUT est la concentration de contrôle cible de TSS dans l'effluent des étangs d'aquaculture, mesurés en mg / L;

ETSS est l'efficacité d'élimination du TSS dans le processus de filtrage physique, mesuré en%;

1000 est le facteur de conversion de qualité, qui convertit Mg en g.

3 、 cas pratiques

Construisez un projet d'aquaculture d'eau circulaire de 1000 mètres cubes pour le bar. Les indicateurs techniques de la conception du projet sont les suivants:

Densité de reproduction: 50 kg / mètre cube

Taux d'alimentation quotidien: 2%

Le taux d'élimination cible du système de particules en suspension est de 70%

La cible de contrôle TSS pour l'eau circulante est de 10 mg / L

Sur la base des indicateurs ci-dessus, nous calculerons le volume de circulation du système d'eau en circulation:

Tout d'abord, calculons le poids des particules en suspension générées chaque jour:

RTSS = 0,25x Montant d'alimentation maximale par jour = 60x1000x2% x0,25 = 12,5 kg / jour.

Selon l'analyse ci-dessus, 70% des particules solides (principalement des excréments d'appâts résiduelles) seront déchargés par le colon à débit vertical, donc seulement 30% des particules en suspension entreront dans le système de circulation.

Sur cette base, calculez le volume de circulation du système d'eau en circulation:

QTSS = 600,96 m³ / h

Ce résultat de calcul indique que pour maintenir la concentration de TSS dans l'étang d'aquaculture ne dépassant pas 10 mg / L et à l'état d'un taux d'élimination des particules en suspension de 52%, nous devons concevoir un taux de circulation d'environ 600 m ³ / h.

En fonctionnement réel, nous pouvons ajuster la circulation de l'eau dans le système d'aquaculture de recirculation en fonction de ces paramètres pour garantir que la qualité de l'eau répond aux besoins de l'aquaculture. Par exemple, si notre concentration TSS dépasse la norme, elle indique deux possibilités.

La capacité de traitement de l'équipement de microfiltration et de séparateur de protéines est inférieure à 52%

La capacité de traitement du dispositif de sédimentation de l'écoulement vertical est inférieure à 70%