Характеристика насосу :

• максимальна витрати – 135 м³/год ;

• максимальний напір – 2,0 м;

• потужність – 0,75-1,05кВт;

• вага -25 кг.

Для забезпечення транспортування циркуляційної води (90%) будемо використовувати насос марки Д 200-36.

Витрата води, яку потрібно перекачувати становить 149,76 м³/год. (90% від загальної витрати води).

Табл.3.1. Характеристика насосу Д 200-36:

Назва	Д 200-36
Подача води м^3/год	200.00
Напір, м.	36.00
Потужність кВт	37.00
Кількість обертів за хвилину	1450
ККД	72 %
Тип	4АМ200М4
Довжина, мм.	1625
Висота, мм.	799
Ширина, мм.	835
Маса агрегата, кг.	730.00

3.3 Споруди для механічного та біологічного очищення води

Застосування установок інтенсивного вирощування із замкненим циклом водопостачання дає змогу зменшити чи повністю припинити скидання забруднених стічних вод і спростити утилізацію продуктів життєдіяльності риб. Найпоширенішими методами очищення води на сьогодні є механічні (відстоювання, проціджування, фільтрування) та біологічні.

0. Механічне очищення води застосовують для зменшення концентрації завислих речовин в оборотній воді за допомогою відстійників або фільтрів грубого та тонкого очищення (гравійні, піщані, діатомові). Використання відстійників для початкового механічного очищення води малоефективне, оскільки внаслідок великої тривалості процесу потрібні відстійники великих об’ємів, які займають значну площу. Крім того, осад, який накопичується у відстійнику, розпадаючись,спричиняє вторинне забруднення води. до того ж у відстійниках втрачається тепло, збільшуючи витрати на підігрівання води, що призводить до нераціонального використання тепла. Фільтрувальні апарати ефективніші, ніж відстійники, й очищення в них тим краще, чим менші часточки фільтрувального матеріалу, оскільки дрібні часточки мають більшу активну поверхню.

0. Для очищення великого об'єму води, особливо за високого біологічного навантаження, використовують піщані фільтри швидкого очищення води. У них шар дрібного піску укладають поверх одного чи кількох шарів кварцового гравію. Корпус піщаного фільтра високого тиску виготовляють зі сталі. Для очищення води в невеликих акваріальних системах застосовують діатомові фільтри, які затримують часточки розміром до 0,1 мкм, як накопичувачі фільтрів використовують також клиноптилоліт, керамзит, полістирол, поліпропілен.

Недоліками існуючих механічних фільтрів є низька продуктивність, необхідність систематичного їх промивання внаслідок замулювання.

Для витрати води 116,6 м³/год (10%) будемо використовувати фільтр марки AquaMAK I:

• витрата води – 157 м³/год;

• загальний об´єм фільтроматеріалу – 7,85 м³;

• висота – 3000 мм;

• діаметр – 2000 мм;

Отже, для фільтрації води в господарстві необхідно мати 1 фільтруючу установку для фільтрації води з джерела водопостачання.

Біологічне очищення води є важливим компонентом експлуатації установок із замкненим циклом водопостачання. Цей метод грунту­ється на здатності мікроорганізмів використовувати як живильний субстрат органічні й неорганічні сполуки, що містяться в неочищеній воді. Біологічне очищення води здійснюється у спеціальних спору­дах - біофільтрах, аеротенках, біологічних ставах, де знаходиться специфічна мікрофлора чи активний мул. Активний мул — це біоце­ноз мікроорганізмів-мінералізаторів, здатних сорбувати на своїй по­верхні й окислювати за наявності кисню органічні речовини.

У рибницьких установках основними забруднювальними речови­нами, які лімітують якість води і можливість її багаторазового викори­стання, є сполуки азоту. Біологічне очищення води регулює важливі процеси, які відбуваються у замкнених системах: мінералізацію, ніт­рифікацію і дисиміляцію сполук, що містять азот, мікроорганізмами. На першому етапі біологічного очищення гетеротрофні бактерії утилізують органічні азотовмісні компоненти виділень риб як дже­рело енергії і перетворюють їх на прості сполуки, наприклад на амо­ній. Після того як гетеротрофні бактерії переведуть органічні сполу­ки в неорганічну форму, тобто мінералізують їх, біологічне очищен­ня вступає в стадію нітрифікації (біологічне окиснення амонію до нітритів і нітратів), її здійснюють в основному автотрофні бактерії.

У процесі нітрифікації окислюється неорганічний азот. Одночас­но відбувається його дисиміляція — відновлення. Бактерії - дисимілятори засвоюють оксид азоту, відновлюючи азот до нітритів, амо­нію чи вільного азоту. Якщо неорганічний азот відновлюється по­вністю, тобто до N2O чи N, процес дисиміляції називають денітри­фікацією. Отже, в процесі денітрифікації на відміну від мінераліза­ції і нітрифікації зменшується кількість неорганічного азоту у воді. Мінералізація, нітрифікація і денітрифікація — процеси, які відбу­ваються у новосформованій системі більш чи менш послідовно. В системі, яка вже встановилась, стабільно функціонує, вони йдуть майже одночасно.

У роботі споруд біологічного очищення винятково відповідаль­ним є пусковий період. Саме в цей час на поверхні завантаженого матеріалу утворюється бактеріальна плівка, розвивається і поетап­но змінюється якісний і кількісний склад біоценозу активного мулу, що триває 10 - 25 діб. Тривалість процесу залежить від температури води, рН і концентрації кисню; оптимальними є температура води 25 °С, рН 6,5 - 7,5 і концентрація кисню до 7 мг/л. Поступове збіль­шення подачі очищуваної води в апарат біологічного очищення від 30 до 100 % загальних витрат забезпечує потрібну якість оборотної води, яку подають у басейн протягом усього пускового періоду. У подальшому зі зростанням іхтіомаси в басейнах установки відповід­но збільшується доза активного мулу, що підтримує якість очищеної води на належному рівні.

Для біологічного очищення води використовують здебільшого аеротенки і біофільтри. Об'єм аеротенків у 5 - 10 разів перевищує об'єм рибницьких басейнів і тому їх застосовують рідко, до того ж ця система не само регульована, що утруднює її експлуатацію.

Значно частіше в системах очищення використовують біофільтри з наповнювачами з різних матеріалів. Чим більші поверхня і порис­тість наповнювача, тим вища продуктивність біофільтра. Найперспективнішими є біофільтри з пластмасовим завантаженням. За правильного розрахунку на максимум навантаження в кінці циклу вирощування риби на поверхні наповнювача біофільтра розвива­ється стільки біологічної плівки, скільки у цей період надходить з водою забруднень. Зі збільшенням кількості забруднень збільшу­ється і кількість біоплівки і, навпаки, за нестачі живлення зайва біоплівка відмирає. Біоплівка, що відокремилась від наповнювача, виноситься з очищеною водою і має бути видалена з води, щоб запо­бігти її вторинному забрудненню.

Існує багато біофільтрів різних конструкцій. Широко відомі дис­кові обертові біофільтри установок «Штелерматик» і «Біорек», ана­логічних систем, а також барабанні біофільтри. Проте якщо співвід­ношення об'єму рибницьких резервуарів і апаратів водопідготовки менше за 1 : 10, то належна якість води і них не досягається, аналогічні недоліки мають і зрошувальні біофільтри. У рибницьких уста­новках ЛІСІ використовують комбіновані біофільтри, верхня час­тина яких є зрошуваною, а нижня — затопленою.

Після апаратів біологічного очищення використовують резервуа­ри для вторинного відстоювання біологічно очищеної води або апа­рат, суміщений із відстійником, наприклад аеротенк-відстійник.

Розрахуємо площу біофільтра, якщо витрата води, що буде очищуватися становить 149,76 м³/год., а гідравлічне навантаження на біофільтр становить 10 м³/м²/год. Використаємо наступну формулу:

F = Q_цирк. / q, м², (1)

де: Q_цирк – витрата циркуляційної води, м³/год

q – гідравлічне навантаження на біофільтр, м³/м² /год.

F = 149,76 м³ / 10 м³/м²/год = 15 м²

Приймаємо площу біофільтра 15 м² .

0. Після біологічного очищення води у біофільтрах вода подається у відстійник. Розрахуємо об’єм, якщо витрата води становить 149,76 м³/год., а час перебування води у відстійнику 15 хв., тоді використавши наступну формулу розрахуємо об’єм відстійника.

1. V = Q_цирк. ^. t,

2. де V – об’єм відстійника, м³;

3. Q_цирк. – витрата циркуляційної види, м³/год.;

4. t – час перебування води у відстійнику, год.

5. V = 149,76 м³/год. × 0,25 = 37,4 м³

Тому, приймаємо об’єм відстійника 37,4 м³.

Отже, щоб забезпечити біологічне очищення 90 % води, яка циркулює в господарстві, необхідний біофільтр загальною площею 15 м² та відстійник об´ємом 37,4 м².

Ми знезаражуємо воду за допомогою ультрафіолетової установки моделі МА (марки IL-300):

• пропускна здатність 56-178 м³/год;

• кількість ламп – 1 шт.;

• загальна потужність – 2500 Вт;

• діаметр з´єднання – 200 мм.