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蛋白分离器在水族馆中的应用

2020-02-15

      

       蛋白分离器在水族馆中的应用,泡沫分离器对水体中微小悬浮颗粒、溶解有机物有良好去除效果,并能脱去部分氨氮。在不同工况下,随着进水流量的减小,泡沫分离器对这三种水质指标的去除效率逐渐增加,分别由水力停留时间为2.5 min时的45.15%、18.71%、8.50%,增加到水力停留时间为3.8 rain时的72.66%、34.11%、18.89%;同时,泡沫分离器不同工况对流经水体的溶解氧和pH都能有很好的调节作用。


研究表明蛋白分离器的效率取决于泡沫形成的好坏,主要表现为:

1、泡沫排出混合性,即当水进入泡沫分离器并和空气混合形成泡沫后,水会因重力而下掉,若泡沫排出性不佳,往下掉的水所形成的压力就会把泡沫扯破,而导致无法将泡沫排出,通常影响泡沫排出的因素有泡沫的大小,粘稠度及表面张力。


2、泡沫的稳定性,即指泡沫在排出过程中,保持完整的能力,影响因素主要有泡沫表面的“表皮”的浓度要与水不同;表层的粘稠度要高。


3、其他它诸如被吸附物浓度,水的PH、温度、泡沫大小等都会有影响。对气泡的控制:在影响泡沫分离器效率的诸多因素中,如PH、温度等因要考虑养殖的需要而无法随意调控,因此只有气泡是可以控制的,通常有以下两种措施:控制气泡的大小,通常,气泡越小,可去除的水中可溶性有机物就会越多,因此我可以利用木质(菩提木)微孔扩散器或使用强有力的旋涡泵配以文丘里喷管,将空气粉碎成极细的气泡;控制气泡与水接触的时间,通常气水接触时间愈长,气泡表面吸附的愈多,直至饱和,因此,我们通过设定容器的高度以及入水1:3,入气口的位置来调节气一水接触的时间,以增强泡沫分离的效果。

      使用泡沫分离器需及时调整容器内水位的高度及气量大小,以免水往外溢;因炮沫分离器会把水中微量元素去除,因此一个系统中若有活性炭及泡沫分离器,那么就得适时添加微量元素于水中,食物中。

      在水族馆中使用泡沫分离器时应注意:及时调整容器内水位的高度及气量大小,以免水往外溢。因炮沫分离器会把水中微量元素去除,因此一个系统中若有活性炭及泡沫分离器,那么就得适时添加微量元素于水中,食物中。


          3.1 蛋白分离系统流量确定及蛋白分离器的选型

蛋白分离系统流量确定;大型水体蛋白分离器的选择也是要兼顾实用性和经济性。理论上讲,体积越大的蛋白分离器,具有越大的处理能力,对水质的净化作用就越有好处。不过兼顾到经济性,在大型水体的处理占,一般24小时蛋白分离器能够对整个水体处理2次就可达到净化水质的目的,即蛋白分离系统的流量:Flow=W/12

其中:Flow表示蛋白分离系统的流量(m‰);V表示水体体积(m3)。

蛋白分离泵的选型:确定蛋白分离系统的流量后,就可以进行蛋白分离泵选型,

不过要对水头损失和扬程进行综合的考虑。

蛋白分离器选型:决定蛋白分离效果的决定性因素中,其中一点就是气液接触时间,也就是气液混合物在蛋白分离器中停留的时间。研究结果表明,气液混合物在蛋白分离器中停留的时间以1.5分钟为最适宜。据此,可以计算蛋白分离器的体积:V=1.5XFlow

其中:V表示蛋白分离器的体积(m3);Flow表示蛋白分离器的流量(m3/hour)当然,这一结果是整个蛋白分离系统的总体积,实际应用中可以选择一个或是多个蛋白分离器,一切都要从实际出发。


          3.2文丘里射流

      文丘里射流的原理:当水从射流器的喷嘴高速喷出,同时带入周围的空气,水和空气充分混合后,空气被粉碎成细小的气泡。蛋白分离器根据气泡的产生、气液接触的方式以及泡沫收集方式的不同可以分为许多种类,包括直流式、逆流式、射流式、涡流式、气液下沉式等。其中以射流式效果最好,它的优点是:可以产生稳定的气泡、耐腐蚀、几乎不需要特别的维护。所以,我们一般采用射流式蛋白分离器。

      文丘里射流器空气流量的确定:蛋白分离器效果的好坏与文丘里吸入的空气的流量直接相关,亦即气液比例是否合适直接关系到蛋白分离的效果。根据Spott(1979)的研究结果,通过蛋白分离器的横截面的气流的速度为1.8m/s.m2时,可以获得最佳的气液比例。在对蛋白分离器进行选型后,可以获得蛋白分离器的直接参数,然后计算蛋白分离器的横截面积,这样就可以得到文丘里管需要吸入的空气量:Venturi=1.8S

其中:Venturi表示空气流量(m3/秒);S表示蛋白分离器的横截面积(m2)