Основные компоненты оборудования систем УЗВ


Принципиальная схема УЗВ состоит из следующих элементов:


- рыбоводные емкости (бассейны);
- трубопроводы с запорной и регулирующей арматурой для подачи воды в рыбоводные бассейны и стока
загрязненной воды на систему очистки;
- устройства механической очистки оборотной воды;
- устройства аэробной биологической очистки воды;
- вторичные механические фильтры, устанавливаемые после устройств биологической очистки воды;
- устройства для обеззараживания или снижения уровня бактериальной обсемененности оборотной воды;
- устройства для аэрации или оксигенации оборотной воды;
- оборудование для регулирования рН;
- система подпитки свежей воды;
- система терморегуляции (подогрева или охлаждения);
- контрольно-регулирующая аппаратура.
Кроме оборудования в составе одной или нескольких рыбоводных установок, имеется также общее для всех установок оборудование, которое обеспечивает поставку электроэнергии, воды, тепла, кислорода или воздуха, а также обрабатывает стоки рыбоводных систем. Сейчас мы не будем рассматривать состав общего оборудования, которое скорее относится к системе инженерии. Остановимся кратко на оборудовании в составе рыбоводных установок.3
Рыбоводные бассейны бывают разной формы, габаритов, выполняются из разных материалов в соответствии с биологическими требованиями объектов культивации в разные периоды жизни, финансовыми возможностями и пожеланиями заказчика. Главные требования к бассейнам – они должны обеспечивать условия содержания гидробионтов (это скорость водообмена, глубина воды в бассейнах, скорость течения воды), должны обеспечивать вынос экскрементов, качество поверхности дна и стенок бассейна не должно способствовать накоплению обрастаний и органических загрязнений. Кроме того, конструкция и габариты бассейнов должны обеспечивать удобное их обслуживание. Материалы для изготовления должны быть относительно долговечными для обеспечения срока эксплуатации не менее 10 лет. Последнее не относится к пленочным и тканевым материалам из-за их небольшой стоимости.
Трубопроводы и запорно-регулирующая арматура в современных системах изготавливаются из некорродирующих синтетических материалов: полиэтилена, полипропилена, поливинилхлорида и других пластиков. Они характеризуются долговечностью, высоким качеством внутренней поверхности, не оказывают влияния на качество воды, легко монтируются.
Для первичной механической очистки воды после рыбоводных бассейнов применяются в основном барабанные фильтры (Гидротех и Файвре). Они компактны, способны удалять
из оборотной системы взвеси от 15 микрон, работают в автоматическом режиме, удаление загрязнений производится не в периодическом, а в непрерывном режиме. Отстойники не получили развития из-за своих габаритов: они должны вмещать не менее 25% объема воды в системе. Механические засыпные фильтры также не получили развития как из-за больших габаритов, так и из-затрудностей обслуживания, которое заключается в периодической обратной промывке фильтрующего слоя.
Аэробная биологическая очистка, как правило, производится с помощью биологических фильтров разной конструкции. В основном применяются капельные (орошаемые) биофильтры с загрузкой разных модификаций. В последнее время преимущество отдается биофильтрам псевдокипящего слоя, в которых биозагрузка в виде сыпучих злементов с большой удельной площадью поверхности (до 800м2/м3) постоянно находится во взвешенном состоянии за счет интенсивной продувки водяного слоя воздухом и активно перемешивается. Одним из вариантов такого принципа устройства биофильтров являются песочные фильтры. Песок имеет площадь поверхности около 10 тысяч м2/м3. Правда, они в основном применяются при культивировании холодноводных рыб (лососевые), и имеется информация, что на более теплолюбивых рыбах их эффективность не очень высока. Мне известен один случай применения песочных биофильтров при выращивании осетровых рыб в Финляндии (г. Иматра), но информацией по их эффективности я в настоящее время не располагаю.
Вторичные механические фильтры устанавливаются после прохождения оборотной водой устройств биологической очистки. Их назначение – удалять взвешенные вещества, проскочившие предыдущие стадии обработки воды, а также частицы отмирающей биопленки биофильтров. В принципе можно устанавливать барабанные фильтры, но, из-за их конструктивных особенностей, в этом случае создаются определенные сложности в вертикальной компоновке оборудования системы в целом и увеличиваются энергозатраты на перемещение воды за счет увеличения высоты подъема воды. В основном применяются объемные фильтры с загрузкой фильтровальных элементов и направлением движения воды снизу вверх. При использовании биофильтров с псевдокипящим слоем на выходе воды из него устраивается дополнительная секция, где биозагрузка с отрицательной плавучестью находится в неподвижном состоянии. Такие устройства, кроме выполнения функции механического фильтра, служат биофильтрами второй очереди. Естественно, что для их эффективной работы в качестве биофильтра вода в них должна иметь достаточную насыщенность растворенным кислородом во избежание преобладания денитрифицирующих процессов.
Особенностью объемных засыпных вторичных фильтров является необходимость их периодической промывки для удаления накапливающейся органики в виде взвешенных веществ и отмирающей биологической пленки биофильтров.
Устройства для регулирования бактериальной обсемененности оборотной воды необходимы для снижения ее уровня до величин, обеспечивающих комфортные условия культивирования разводимых объектов на разных стадиях выращивания. Обычно для этих целей используются обеззараживающие установки с ультрафиолетовыми бактерицидными лампами, озонирование воды или их совместное воздействие на микрофлору оборотной воды. При этом уровень мощности ультрафиолетового облучения или воздействия озона не должен обеспечивать полной стерильности оборотной воды. Выращивание рыбы в стерильных условиях снижает ее иммунитет, и перевод такой рыбы из систем УЗВ на товарное выращивание в традиционные рыбоводные хозяйства зачастую бывает плачевным.
Оксигенация оборотной воды является одним из важнейших условий применения технологий УЗВ. Кроме эффекта увеличения плотности содержания культивируемых объектов производства на единицу площади или объема рыбоводных емкостей, оксигенация резко снижает гидравлические потоки и объем воды в системе. Это напрямую влияет на габариты таких установок, в разы снижает энергозатраты на обеспечение работы систем УЗВ и, в конечном счете, определяет их экономическую конкурентноспособность с хозяйствами другого типа.