Диссертация (1141478), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Путем подачи большегорасхода воды в резервуар можно контролировать скорость потока. Схема резервуарас вертикальным впуском воды приведена на Рисунке 1.5[13,26].Рисунок 1.5 − Схема бассейна с вертикальным впуском водыДля всех типов резервуаров также рекомендуется обеспечивать уклон дна,равный 2–5 см/м для надлежащего слива резервуара.Выпускные отверстия бассейнов должны быть сконструированы дляоптимального переноса частиц загрязнений.
Скорость воды не должна бытьслишком высокой, и одновременно размеры выходных отверстий цистерн должныбыть достаточно малы, чтобы предотвратить потерю рыб.1.3Характер загрязнений оборотных вод в процессе выращивания рыб.Требования к качеству воды для рыборазведенияОсновными загрязнениями воды в системах рыборазведения являютсядобавляемый в воду корм и отходы жизнедеятельности рыб: аммиак и фекалии(Рисунок 1.6) [13,27].21КормФекалииАммиак из жабрОстатки кормаРисунок 1.6 – Основные загрязнения воды в системах рыборазведенияАммиак–этопродуктбелковогообменавеществвпроцессежизнедеятельности рыб, выводится главным образом через жабры.
В такойзамкнутой системе, как аквариум, может достичь токсической концентрации,вреднойдляВысокийуровеньуспешногосвободногоростааммиакаиразвитияобеспечиваетсяврыб.результатеперенаселенности аквариума, перекармливания рыб, наличия других источниковорганических отходов (мертвые растения, рыбы, улитки и т. п.), отсутствия илинеэффективной работы систем биологической очистки или сочетания этихфакторов.Признаками отравления аммиаком у рыб являются ускоренные движенияжабр и одышка, повышенное образование слизи, покраснение кожи в результатекровоизлиянияизкапилляров,чрезмернаяактивностьивозбудимость,неустойчивое плавание и судороги [28].Таким образом, одним из основных условий функционирования системрыборазведения является очистка воды от соединения аммиака, а также от остатковкорма, частиц отмерших растений и животных.Для разработки технологии очистки воды необходимо знать состависпользуемых в процессах рыборазведения кормов в таблице 1.3 [ 13, 29].22Таблица 1.3 – Ориентировочный состав кормов для рыбОбщаяКол-во,Энергетическаягценность, ккал/гБелки5005,652825Жиры2508,302075Углеводы1204,1492Вода130−−Состав кормаОбщая энергетическая ценностьэнергетическаяценность, ккал5392Азот содержится в белках корма в количестве 16% из расчета на массу [30].Белки, жиры и углеводы при попадании в воду в составе корма обуславливаютпоявление в воде органических веществ, концентрация которых выражается такимикосвенными показателями, как биохимическая (БПК)и химическая (ХПК)потребность в кислороде.Для получения 1 кг рыбы количество отходов может быть рассчитано приразличных коэффициентах конверсии корма, если допустить предположение, чтотип корма и содержание белков, жиров и фосфора является постоянным.Конверсия (от лат.
conversio – изменение) или коэффициент конверсии корма– отношение количества затраченного корма к единице полученной продукции(например, к 1 кг привеса, 1 л молока и т. д.) [31, 32].В результате максимальная нагрузка по азоту (суммарное количество азота)N, г N/кг корма, может быть выражена в виде линейного отношения к конверсиикорма [33]:N=80 х Конверсия корма – 30.(1.2)Данный показатель не является физиологическим и применяется только впределах нормального диапазона коэффициентов конверсии корма. Тем не менее он23может быть использован в качестве ориентира для определения количества азота,поступающего в воду, и последующего расчета сооружений для его удаления.Органическийматериалокисляется,иэнергияпередаетсяаденозинтрифосфорной кислоте (АТФ), которая является накопителем энергии вклетках [34, 35].Рассчитать количество органических веществ в бассейне сложно, так какэнергия, образующаяся при разложении органических веществ, тратится напотребление корма, рост, дыхание, выведение переработанного корма.Окисление каждого грамма белков, жиров и углеводов дает различноеколичество энергии, но было подсчитано, что в среднем, на плотоядной диете дляпреобразования 3,24 калорий рыбам требуется 1 мг кислорода.
На основании этойзависимости можно рассчитать величину ХПК при потреблении корма следующимобразом: 5392 ккал (1 кг корма) / 3,24 = 1664 гO2 [36, 37].Подобным образом было подсчитано ХПК для следующих процессов:дыхание – 790 гО2;рост – 536 гО2;фекалии и потери корма – 338 гО2 [13,38, 39].Так как известно, что около 50-70% кормов для рыб и отходов легкобиоразлагаемы и, таким образом, определяются как БПК, то по приведенным вышеданным можно ориентировочно рассчитать нагрузку по БПК на 1 кг корма всистеме, которая составит:(0,5–0,7)·338 гО2=169–237 гО2.В таблице 1.4 приведены рекомендованные концентрации загрязнений в водедля выращивания рыб. Эти значения различаются для рециркуляционных ипроточных традиционных систем.
В последнем случае рыбоводы не проводятмониторинг качества воды, поскольку присутствует постоянное поступлениесвежей воды [40- 45]. Приведенные в таблице 1.4 токсические уровни24загрязняющих веществ не являются постоянными, зависят от вида рыб и имеютсинергетический эффект.Таблица 1.4 – Качество воды в УЗВНаименованиеДопустимыйТоксическоепараметрадиапазон значенийдействиеКислород, O26–9< 5 мг/лАзот, N280–100 %> 100 %Углекислый газ, CO210–20 мг/л> 20 мг/лАммиак, NH3/ NH4 + (N)0–5 мг/л> 5 мг/л0–1,5 мг/л> 1,5 мг/л0–5 мг/л> 5 мг/л50–100 мг/л> 90 мг/лNO3-200–400 мг/л> 400 мг/лБПКп5–20 мг/л−Щелочность2–5 мг-экв/л< 1 мг-экв/лpH6,5–8,5< 6 и > 8,5Азот нитритов,-NO2 (N)Нитриты NO2Азот нитратов,NO3- (N)Температура1.4В зависимости от вида рыбыОсновные схемы, процессы и сооружения для очистки оборотной водыв системах рыборазведенияПрименение установок с замкнутым циклом водоснабжения наряду с такимпреимуществом, как экономия воды, влечет необходимость очищать эту воду перед25повторным ее использованием.
Основными загрязнениями являются остаткикормов и экскременты, которые, накапливаясь в системе, приводят к отравлению иболезням у выращиваемых рыб. Существует множество методов для очисткиоборотной воды, которые объединяются в 4 основные подгруппы: физические,химические, физико-химические и биологические. В установках рыборазведенияприменяются такие физико-химические и химические методы очистки воды, какадсорбцияорганическихвеществнаактивированномультрафиолетовое облучение, озонирование, ионообмен и др.угле,флотация,Например, приинкубации икры одним из самых распространенных способов обработки водыявляется озонирование, поскольку озон является сильнейшим окислителеморганических веществ и дезинфицирующим агентом.
После озонирования водунеобходимо дополнительно отстаивать, так как даже в малых количествах озонвреден для молоди [46].Наиболее часто в рыбоводческих хозяйствах оборотную воду очищаютфизическими и биологическими методами. В качестве физических методовприменяют отстаивание в различного типа отстойниках и фильтрование черезпесчаные и гравийные загрузки. Гораздо реже применяются центрифуги игидроциклоны [47].Многолетние наблюдения выявили, что использование отстойников имеетряд недостатков, таких как долгое время нахождения воды в них, значительныеобъемы сооружений, потери тепла через поверхность, что увеличивает расходэлектроэнергии на поддержание нужной температуры воды, необходимостьудаления и обработки осадков.
Поэтому в настоящее время отстаивание дляобработки воды в установках УЗВ почти не применяется.На первый план выходят механические методы очистки воды насамопромывающихсямикрофильтрах(НСФ-20,НСФ-50спропускнойспособностью 20 и 50 м³/ч соответственно и др.), которые лишены недостатковотстойников [48].На Рисунке 1.7 приведена принципиальная схема очистки оборотной воды.26Рисунок 1.7 – Схема очистки оборотной водыВрециркуляционнойсистемеприменениемикрофильтровявляетсясоставной частью комплексной схемы очистки.Преимущества микрофильтров заключаются в уменьшении органическойнагрузки на последующие сооружения биологической очистки, снижениимутности воды, количества личинок и яиц паразитов, в улучшении условий длянитрификации, в стабилизации работы сооружений биологической очистки.В таблице 1.5 приведены концентрации взвешенных веществ, которые можнодостигнуть после очистки на микрофильтрах [49].Таблица1.5–Эффективностьудалениявзвешенныхвеществмикрофильтрах при начальном содержании взвешенных веществ 114 мг/лКрупность ячеекСодержание взвешенныхмикрофильтров, мкмвеществ, мг/л>6334на27Продолжение таблицы 1.528−631420−381611−20235,5−11172,2−5,510<20,07Взвешенные вещества, образующиеся в УЗВ из физиологических выделенийрыб и остатков корма, имеют плотность1,1−1,2 г/см 3 и выделение ихосаждением под влиянием сил гравитации приводит к увеличению времениседиментации, что в свою очередь, требует больших производственных площадейдля сооружений отстаивания.Для сокращения требуемыхплощадей при осаждения взвесейследуетприменять способы обработки вод УЗВ с повышенными удельными значениямигидравлических нагрузок в очистном сооружении.оборудование сетчатого типа, например,К таковымотноситсямикрофильтры с эффективностьювыделения твердых частиц до 60% и БПК - 50% [50].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
