RU2696434C1 - Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture - Google Patents

Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture Download PDF

Info

Publication number
RU2696434C1
RU2696434C1 RU2018105958A RU2018105958A RU2696434C1 RU 2696434 C1 RU2696434 C1 RU 2696434C1 RU 2018105958 A RU2018105958 A RU 2018105958A RU 2018105958 A RU2018105958 A RU 2018105958A RU 2696434 C1 RU2696434 C1 RU 2696434C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
level
stage
oxygen
aquaculture
Prior art date
Application number
RU2018105958A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ласар Руждиевич Тауфик
Original Assignee
Ласар Руждиевич Тауфик
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ласар Руждиевич Тауфик filed Critical Ласар Руждиевич Тауфик
Priority to RU2018105958A priority Critical patent/RU2696434C1/en
Priority to PCT/RU2019/000095 priority patent/WO2019160449A2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2696434C1 publication Critical patent/RU2696434C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D36/00Filter circuits or combinations of filters with other separating devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/78Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/06Aerobic processes using submerged filters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Abstract

FIELD: water and air purification technology.
SUBSTANCE: invention relates to preparation of water for cultivation of aquaculture. Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture involves a step of sampling 2 contaminated water from pool 1 or pools with aquaculture from any horizontal level of basin 1 or pools, step of primary mechanical treatment of collected water 3, carried out on filter with separation lamellas, stage of biological treatment of water 4, carried out on filter with bio-charging in pseudo-boiling layer at unidirectional movement from bottom to top of purified water and air, stage of secondary fine mechanical cleaning 5, carried out on filter with separation lamellas, stage of disinfection of water 7 by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen at use of gas ozone-oxygen mixture under pressure of 1.05–1.40 bar with further maintenance of treated water at atmospheric pressure and control of final amount of ozone. At each purification step disposal of separated mechanical impurities 8 is provided. Water is circulated by pump 6. Cleaning equipment is connected in series in accordance with the sequence of said stages and placed on the process line to pump 6. Devices for ozonation, enrichment of water with oxygen and control of final amount of ozone are placed on pressure line of pump 6. Simultaneously, the equipment is installed so that the upper level of water in the mechanical filters and the upper level of the biofilter pseudo-boiling layer are made at the level of the pool or aquariums basins with vertical accuracy of -0.20 m and pump suction level at pool or aquarium pool level with vertical accuracy up to -0.50 m.
EFFECT: invention reduces power consumption, increases degree of purification, efficiency of using oxygen and ozone-oxygen mixture, and improves operation reliability.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам разведения водных животных, именно к способам очистки и подготовки воды для выращивания аквакультуры.The invention relates to methods for breeding aquatic animals, namely to methods for purifying and preparing water for growing aquaculture.

В настоящее время известно множество способов очистки и подготовки воды для выращивания аквакультуры. В большинстве случаев они относятся к установкам замкнутого водоснабжения (УЗВ), в которых последовательно осуществляют процессы очистки и подготовки воды. Так известен способ очистки воды в бассейнах для развития живых организмов, включающий управляемую подачу загрязненной воды в секционный фильтр, очистку в фильтровальных секциях на разных загрузках/наполнителях, в том числе биозагрузке, расположенных на едином сетчатом дне, а также попеременное с вводом воды регулируемое отделение шлама (международная заявка WO 2005048700 (A2), 02.06.2005, МКИ А01К 61/00, А01К 63/04).Currently, there are many ways to purify and prepare water for growing aquaculture. In most cases, they relate to closed water supply (UZV) installations in which water purification and treatment processes are carried out sequentially. Thus, there is a known method of water purification in swimming pools for the development of living organisms, including a controlled supply of contaminated water to a sectional filter, purification in filter sections at different loads / fillers, including bio-loading, located on a single mesh bottom, and also an adjustable compartment alternating with water inlet sludge (international application WO 2005048700 (A2), 02.06.2005, MKI A01K 61/00, A01K 63/04).

Также известен способ очистки и подготовки воды, включающий обеспечение наличия ряда резервуаров для аквакультуры, обеспечение циркуляции воды, обеспечение кормления, выделение из воды твердых примесей и их удаление, биоочистку воды, оксигенацию и возврат в резервуары для аквакультуры, терморегулирование, при этом система резервуаров и оборудования имеет модульную структуру, в которой резервуары соединены между собой трубопроводами (патент США US 9497941, МКИ А01К 63/04 А01К 61/00).Also known is a method of purification and preparation of water, including ensuring the availability of a number of reservoirs for aquaculture, ensuring water circulation, ensuring feeding, separation of solid impurities from water and their removal, bio-purification of water, oxygenation and return to aquaculture tanks, temperature control, while the tank system and equipment has a modular structure in which the tanks are interconnected by pipelines (US patent US 9497941, MKI A01K 63/04 A01K 61/00).

Недостатками указанных выше способов являются повышенные энергетические затраты полного цикла очистки и подготовки воды, недостаточная степень очистки от механических примесей, низкая эффективность использования кислорода и озоно-кислородной смеси в процессах дезинфекции и насыщении кислородом воды.The disadvantages of the above methods are the increased energy costs of a full cycle of purification and preparation of water, the insufficient degree of purification from mechanical impurities, the low efficiency of using oxygen and an ozone-oxygen mixture in disinfection and oxygenation of water.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому изобретению является способ обработки воды, включающий отбор загрязненной воды, механическую очистку на барабанном фильтре, биологическую очистку с одновременной аэрацией барботированием, денитрификацию части воды без доступа кислорода, регулирование рН, обеззараживание путем ультрафиолетовой обработки и озонирования, а также оксигенацию путем пропускания через кислородный конус, при этом уровни зеркала бассейна с аквакультурой, забора воды после биоочистки, насоса и линии входа в оксигенератор различны (Сайт компании "СИМЕОН АкваБиоТехнологии" - http://www.simeon-aquabio.ru/base_znany/uzv_sov/). Недостатками способа являются:The closest set of essential features to the claimed invention is a method of treating water, including the selection of contaminated water, mechanical cleaning on a drum filter, biological treatment with simultaneous aeration by bubbling, denitrification of part of the water without oxygen, pH adjustment, disinfection by ultraviolet treatment and ozonation, and also oxygenation by passing through an oxygen cone, while the levels of the mirror of the pool with aquaculture, water intake after bioremediation, wasp and line in different oxygenators (Website of "SIMEON AkvaBioTehnologii" - http://www.simeon-aquabio.ru/base_znany/uzv_sov/). The disadvantages of the method are:

- высокие энергетические затраты на поддержание водооборота за счет расположения единиц оборудования на разных уровнях;- high energy costs for maintaining water circulation due to the location of units of equipment at different levels;

- недостаточная очистка от механических примесей по причине загрязнения воды на выходе стадии биоочистки и денитрификации;- insufficient purification from mechanical impurities due to water pollution at the output of the bio-purification and denitrification stage;

- низкая эффективность использования кислорода и озоно-кислородной смеси в процессах дезинфекции и насыщении кислородом воды;- low efficiency of using oxygen and ozone-oxygen mixture in the processes of disinfection and oxygen saturation of water;

- низкая надежность эксплуатации и ремонтопригодности системы ввиду невозможности поддержания стационарного уровня воды в единицах оборудования при выходе из строя системы циркуляции.- low reliability of operation and maintainability of the system due to the impossibility of maintaining a stationary water level in units of equipment in case of failure of the circulation system.

Решаемой задачей заявляемого изобретения является устранение недостатков указанных выше технических решений и достижение технического результата в отношении:The solved problem of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the above technical solutions and achieve a technical result in relation to:

- снижения энергетических затрат полного цикла очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры;- reduction of energy costs of a full cycle of purification and preparation of water in closed water supply plants for aquaculture cultivation;

- повышение степени очистки от механических примесей;- increasing the degree of purification from mechanical impurities;

- повышении эффективности использования кислорода и озоно-кислородной смеси в процессах дезинфекции и насыщении кислородом воды;- increasing the efficiency of use of oxygen and the ozone-oxygen mixture in disinfection processes and oxygen saturation of water;

- повышение надежности эксплуатации и ремонтопригодности системы за счет возможности поддержания стационарного уровня воды в единицах оборудования при выходе из строя системы циркуляции.- improving the reliability of operation and maintainability of the system due to the possibility of maintaining a stationary water level in units of equipment in case of failure of the circulation system.

Достижение указанного технического результата в заявляемом изобретении достигается за счет осуществления совокупности существенных признаков в способе очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры, включающегоThe achievement of the specified technical result in the claimed invention is achieved by implementing a set of essential features in the method of purification and preparation of water in closed water supply systems for growing aquaculture, including

стадию отбора загрязненной воды из бассейна или бассейнов с аквакультурой с любого горизонтального уровня бассейна или бассейнов,stage of selection of polluted water from the pool or pools with aquaculture from any horizontal level of the pool or pools,

стадию первичной механической очистки отобранной воды, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации,the stage of primary mechanical purification of the selected water, carried out on a filter with lamellas of separation,

стадию биологической очистки воды, осуществляемую на фильтре с биозагрузкой в псевдокипящем слое при однонаправленном движении снизу вверх очищаемой воды и воздуха,the stage of biological treatment of water, carried out on a filter with bio-loading in a pseudo-boiling layer with unidirectional movement from the bottom up of the purified water and air,

стадию вторичной тонкой механической очистки, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации,a stage of secondary fine mechanical cleaning, carried out on a filter with separation lamellas,

стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом при использовании газовой озоно-кислородной смесиthe stage of water disinfection by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen using a gas ozone-oxygen mixture

под давлением 1,05-1,40 бар, с последующим выдерживанием обработанной воды при атмосферном давлении и контролем конечного количества озона,at a pressure of 1.05-1.40 bar, followed by maintaining the treated water at atmospheric pressure and controlling the final amount of ozone,

при этом на каждой стадии очистки предусмотрен процесс удаления отделенных механических загрязнений, циркуляцию воды осуществляют с помощью насоса,at the same time, at each stage of cleaning, a process for removing separated mechanical impurities is provided, the water is circulated using a pump,

оборудование очистки последовательно соединено между собой в соответствии с последовательностью указанных стадий и размещено на технологической линии до насоса,the cleaning equipment is connected in series with each other in accordance with the sequence of these stages and is placed on the production line to the pump,

а устройства озонирования, обогащения воды кислородом и контроля конечного количества озона размещены на напорной линии насоса,and devices for ozonation, water enrichment with oxygen and control of the final amount of ozone are located on the pressure line of the pump,

одновременно оборудование устанавливают так, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м.at the same time, the equipment is installed so that the upper water level in the mechanical filters and the upper water level of the biofilter pseudo-boiling layer are carried out at the level of the pool or aquaculture pools with a vertical accuracy of -0.20 m and the pump suction level at the level of the pool or pools mirrors with aquaculture with vertical accuracy up to -0.50 m.

Для однозначного и более полного понимания описания заявляемого изобретения далее приведены уточнения и раскрытия, использованных выше понятий и терминов, а также описание отдельных стадий способа.For an unambiguous and more complete understanding of the description of the claimed invention, the following are clarifications and disclosures of the concepts and terms used above, as well as a description of the individual stages of the method.

На стадии первичной механической очистки воды осуществляют отделение механических частиц - остатки корма, продукты жизнедеятельности аквакультуры. Как правило, это частицы размером до 50 мм. Отделение происходит на пластинчатых или трубчатых ламелях сепарации.At the stage of primary mechanical water purification, the separation of mechanical particles is carried out - residues of feed, aquaculture vital products. As a rule, these are particles up to 50 mm in size. Separation takes place on plate or tubular separation lamellas.

На стадии биологической очистки осуществляют разложение органических частиц различной природы с одновременной дегазацией образующихся оксидов азота и углекислого газа. Биологическую очистку осуществляют на засыпной биологической загрузке в псевдокипящем слое. Этому способствует распределенная аэрация этого слоя воздухом при одновременном движении очищаемой воды через слой снизу вверх. Воздух для аэрации подается с помощью компрессора. В процессе биологической очистки происходит рост и отмирание биомассы (бактериальной массы). Омертвевшая биомасса спадает с носителя и опадает вниз на фалын-дно и далее через его перфорации в отстойники с последующим удалением из фильтра. Однако наиболее тонкие частицы омертвевшей биомассы (бактериальный ил) и механические частицы после первой механической стадии увлекаются псевдокипящим током воды и попадают на выход стадии биологической очистки. На практике это частицы размером до 20 мкм. При наличии таких частиц в очищенной воде затрудняется ее дезинфекция, насыщение кислородом и замедляется прирост массы аквакультуры. Поэтому воду после стадии биологической очистки следует дополнительно очищать. Скорость потока воды при прохождении биофильтра имеет ламинарный характер. Оптимальную скорость потока воды на стадии биологической очистки подбирают опытным путем. При этом повышение скорости выше оптимальной приводит к необходимости увеличения рабочего объема биофильтра. Понижение скорости ниже оптимальной приводит к снижению производительности по очищаемой воде.At the stage of biological treatment, the decomposition of organic particles of various nature is carried out with the simultaneous degassing of the resulting nitrogen oxides and carbon dioxide. Biological treatment is carried out on the filling biological loading in a pseudo-boiling layer. This is facilitated by the distributed aeration of this layer with air while the purified water moves through the layer from the bottom up. Aeration air is supplied by a compressor. In the process of biological treatment, biomass (bacterial mass) grows and dies. The dead biomass falls from the carrier and falls down to the bottom, and then through its perforation into the settling tanks, followed by removal from the filter. However, the thinnest particles of dead biomass (bacterial sludge) and mechanical particles after the first mechanical stage are carried away by a pseudo-boiling current of water and enter the output of the biological treatment stage. In practice, these are particles up to 20 microns in size. In the presence of such particles in the treated water, its disinfection is difficult, oxygen saturation and the increase in the mass of aquaculture slows down. Therefore, water after the biological treatment step should be further purified. The flow rate of water during the passage of the biofilter is laminar in nature. The optimal water flow rate at the stage of biological treatment is selected empirically. In this case, an increase in speed above the optimum leads to the need to increase the working volume of the biofilter. Lowering the speed below the optimum leads to a decrease in the productivity of the treated water.

На стадии вторичной тонкой механической очистки воды осуществляют отделение из воды тонких механических частиц и частиц бактериального ила. Этот процесс осуществляют также на фильтре с ламелями сепарации, однако при этом размер свободного просвета между противоположными поверхностями ламели(ей) для фильтров первичной и вторичной механической очистки относится как (2-4):1. Имеются в виду противоположные поверхности ламели, если ламели трубчатые или противоположные поверхности соседних ламелей, если ламели пластинчатые. При этом трубчатые ламели могут иметь поперечное сечение в форме многогранника, круга, эллипса.At the stage of secondary fine mechanical purification of water, fine mechanical particles and bacterial sludge particles are separated from water. This process is also carried out on a filter with separation lamellas, however, the size of the free gap between the opposite surfaces of the lamella (s) for primary and secondary mechanical cleaning filters is referred to as (2-4): 1. This refers to opposite surfaces of the lamella, if the lamellas are tubular or opposite surfaces of adjacent lamellas, if the lamellas are lamellar. In this case, tubular lamellas can have a cross section in the form of a polyhedron, circle, ellipse.

Приведенное соотношение размеров свободного просвета между противоположными поверхностями ламели(ей) для фильтров первичной и вторичной механической очистки найдено опытным путем и зависит от многих факторов - вида и количества корма, производительности по очистке, эффективности очистки предыдущих стадий и др. При больших и меньших значениях соотношения эффективность очистки снижается или снижается ее производительность по очищенной воде, в частности, если расстояние между стенками ламелей менее 10 мм, происходит их быстрое зарастание бактериальным илом и снижается способность к самоочищению, при увеличении же этого расстояния свыше 19 мм, необходимо увеличивать общий рабочий объем механического фильтра.The given ratio of the dimensions of the free gap between the opposite surfaces of the lamella (s) for filters of primary and secondary mechanical cleaning was found empirically and depends on many factors - the type and amount of feed, cleaning performance, cleaning efficiency of the previous stages, etc. For large and lower ratios the cleaning efficiency decreases or decreases its productivity in purified water, in particular, if the distance between the walls of the lamellas is less than 10 mm, they quickly overgrow e with bacterial sludge and the ability to cleanse itself decreases, while increasing this distance over 19 mm, it is necessary to increase the total working volume of the mechanical filter.

Дезинфекцию очищенной воды осуществляют одновременно с процессом обогащения (насыщения) воды кислородом с помощью озоно-кислородной смеси. Процесс осуществляют путем совмещения двух технологических процессов: введение смеси при инжекции потока воды и/или барботировании через слой воды и выдерживании образовавшегося потока под давлением 1,05-1,40 бар. Указанный интервал значений выбран опытным путем и зависит от производительности потока, вида используемого оборудования и количества остаточного озона. Количества остаточного озона контролируют автоматически или путем отбора проб после ступени выдерживания под избыточным давлением. Таким образом, на практике получается совмещение процессов дезинфекции и насыщения воды кислородом. В результате этого удается устранить процесс озонной флотации, чему в свою очередь способствует повышенная степень очистки воды на стадии вторичной тонкой механической очистки. Одновременно с этим озон вместо выхода в атмосферу более полно поглощается водой с образованием кислорода, что приводит к его экономии. Такое эффективное использование озона позволяет сокращать количество кислорода в смеси, что приводит к его экономии. Снижение давления в потоке ниже 1,05 бар приводит к недостаточному насыщению воды кислородом, повышение давления до 1,40 бар во всех случаях позволяет достичь необходимой степени оксигенации. Еще большей эффективности процесса служит выдерживание обработанной воды при атмосферном давлении на выходе процесса озонирования и насыщения кислородом, что способствует удалению оставшихся следов озона и большему поглощению кислорода. Продолжительность выдержки составляет 20-120 с, время выдержки меньшее 20 с не позволяет снизить количество остаточного озона до допустимого уровня, время выдержки в 120 с уже позволяет снизить количество остаточного озона до допустимого уровня.Disinfection of purified water is carried out simultaneously with the process of enrichment (saturation) of water with oxygen using an ozone-oxygen mixture. The process is carried out by combining two technological processes: introducing the mixture during injection of a water stream and / or sparging through a layer of water and maintaining the resulting stream under a pressure of 1.05-1.40 bar. The indicated range of values is selected empirically and depends on the flow rate, the type of equipment used and the amount of residual ozone. The amount of residual ozone is controlled automatically or by sampling after the overpressure stage. Thus, in practice, a combination of disinfection and oxygen saturation of the water is obtained. As a result of this, the ozone flotation process can be eliminated, which in turn is facilitated by an increased degree of water purification at the stage of secondary fine mechanical purification. At the same time, instead of entering the atmosphere, ozone is more fully absorbed by water with the formation of oxygen, which leads to its economy. Such an effective use of ozone can reduce the amount of oxygen in the mixture, which leads to its economy. A decrease in pressure in the flow below 1.05 bar leads to insufficient oxygen saturation of the water, an increase in pressure to 1.40 bar in all cases allows achieving the necessary degree of oxygenation. An even greater efficiency of the process is maintaining the treated water at atmospheric pressure at the output of the ozonation and oxygenation process, which helps to remove the remaining traces of ozone and greater oxygen absorption. The exposure time is 20-120 s, the exposure time less than 20 s does not allow to reduce the amount of residual ozone to an acceptable level, the exposure time of 120 s already allows you to reduce the amount of residual ozone to an acceptable level.

На каждой стадии очистки предусмотрено удаление отделенных на фильтре механических загрязнений, которые удаляют из фильтров через отстойники, расположенные внизу фильтров. Оборудование стадий очистки последовательно соединяют между собой в порядке последовательности указанных стадий и размещают на технологической линии до насоса. Устройства озонирования, обогащения воды кислородом и контроля конечного количества озона размещены на напорной линии насоса.At each stage of cleaning, it is planned to remove mechanical impurities separated on the filter, which are removed from the filters through the settling tanks located at the bottom of the filters. The equipment of the cleaning stages is sequentially interconnected in the order of the sequence of these stages and placed on the production line to the pump. Devices for ozonation, water enrichment with oxygen and control of the final amount of ozone are located on the pressure line of the pump.

Важным конструктивным фактором является установка очистительного оборудования таким образом, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м. В соответствие с этим на аналогичном уровне располагают оборудование на напорной линии насоса. Такое расположение оборудования позволяет до минимума понизить гидравлическое сопротивление всей системы за счет отсутствия перепадов уровня между единицами оборудования и тем самым понизить энергетические затраты на поддержку циркуляции воды в системе при осуществлении заявленного способа. Кроме того такое расположение позволяет естественно поддерживать необходимый уровень воды в фильтрах, что устраняет необходимость текущего регулирования рабочего уровня и обеспечивает ламинарный режим поступления воды на последующие стадии процесса. Последнее снижает количество увлекаемых потоком частиц на следующую стадию процесса и не препятствует осаждению загрязнений на дно фильтра. Кроме того указанное выстраивание оборудования повышает надежность эксплуатации и ремонтопригодность системы, т.к. при выходе из строя системы циркуляции (например, остановка насоса) не приводит к обезвоживанию какого-либо оборудования, в том числе бассейна или бассеййнов с аввакультурой и позволяет проводить ремонтные работы. Наиболее желательным является выстраивание зеркала водной поверхности всех единиц оборудования процесса в один уровень с уровнем зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой. Однако по различным конструктивным и технологическим обстоятельствам допускается смещение вниз верхнего уровня воды оборудования по вертикали до -0.20 м и уровня всасывания насоса до -0,50 м, что не приводит к значительным энергетическим потерям. Другими словами, по различным обстоятельствам фильтры могут быть смещены таким образом, что верхний уровень воды в них может находиться ниже уровня зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой до 0,20 м, а уровень всасывания насоса ниже до 0,50 м.An important constructive factor is the installation of cleaning equipment in such a way that the upper water level in the mechanical filters and the upper water level of the biofilter pseudo-boiling layer are carried out at the mirror level of the pool or pools with aquaculture with a vertical position accuracy of -0.20 m and the pump suction level at mirrors of a pool or pools with aquaculture with a vertical accuracy of -0.50 m. In accordance with this, the pump is located at a similar level on the pressure line but. This arrangement of equipment allows to minimize the hydraulic resistance of the entire system due to the absence of level differences between units of equipment and thereby reduce energy costs to support the circulation of water in the system when implementing the inventive method. In addition, this arrangement allows you to naturally maintain the required water level in the filters, which eliminates the need for current regulation of the working level and provides a laminar flow of water to the subsequent stages of the process. The latter reduces the amount of particles entrained by the flow to the next stage of the process and does not prevent the deposition of contaminants at the bottom of the filter. In addition, the specified alignment of equipment increases the reliability of operation and maintainability of the system, because in case of failure of the circulation system (for example, stopping the pump) does not dehydrate any equipment, including the pool or pools with avocaculture and allows for repair work. The most desirable is to build a mirror of the water surface of all units of the process equipment at one level with the level of the mirror of the pool or pools with aquaculture. However, due to various design and technological circumstances, a vertical downward shift of the equipment’s upper water level to -0.20 m and a pump suction level to -0.50 m is allowed, which does not lead to significant energy losses. In other words, for various reasons, the filters can be displaced in such a way that the upper water level in them can be below the mirror level of the pool or pools with aquaculture up to 0.20 m, and the suction level of the pump is lower to 0.50 m.

Материалами изготовления оборудования по заявляемому способу являются конструкционные стали и пластмассы. Корпуса бассейнов и фильтров могут быть изготовлены из бетона.Materials for the manufacture of equipment according to the claimed method are structural steels and plastics. Housing pools and filters can be made of concrete.

Заявляемое изобретение является техническим решением, т.к. представляет собой решение задачи достижения заявленного технического результата путем реализации способа, заключающегося в осуществлении действий над материальными объектами с помощью материальных средств. В данном случае материальными объектом является вода, материальными средствами - фильтры механической очистки с ламелями сепарации, фильтр с биозагрузкой, насос, устройства озонирования и обогащения кислородом. С помощью указанных средств над водой осуществляют действия очистки и подготовки. Все действия над указанными материальными объектами выполняются во времени и в определенной последовательности.The claimed invention is a technical solution, because represents a solution to the problem of achieving the claimed technical result by implementing the method, which consists in the implementation of actions on material objects using material means. In this case, the material object is water, the material means are mechanical cleaning filters with separation lamellas, a filter with bio-loading, a pump, ozonation and oxygen enrichment devices. With the help of these tools over water carry out cleaning and preparation. All actions on these material objects are performed in time and in a certain sequence.

Данное техническое решение является промышленно применимым в области выращивания аквакультур и применимо в качестве способа очистки и подготовки воды бассейнов для их содержания. Применение и использование заявляемого способа не вызывает никаких трудностей и может быть осуществлено соответствующими специалистами. При осуществлении способа используются устройства, приборы и материалы, выпускаемые промышленностью и находящиеся в открытой продаже. Методами осуществления изобретения являются операторская работа с оборудованием, контроль за работой оборудования, кормление аквакультуры, обслуживание оборудования. Средствами осуществления являются механические средства уборки и обслуживания, компьютерная техника и приборы контроля.This technical solution is industrially applicable in the field of aquaculture cultivation and is applicable as a method of purification and preparation of pool water for their maintenance. The application and use of the proposed method does not cause any difficulties and can be carried out by appropriate specialists. In the implementation of the method, devices, devices and materials manufactured by the industry and placed on open sale are used. Methods of implementing the invention are operator work with equipment, monitoring the operation of equipment, feeding aquaculture, equipment maintenance. Means of implementation are mechanical means of cleaning and maintenance, computer equipment and control devices.

Указанная выше совокупность существенных признаков заявляемого изобретения и их раскрытие позволяет сделать вывод о достижении заявленного технического результата, а именно достижении следующих технических преимуществ по сравнению с прототипом:The above set of essential features of the claimed invention and their disclosure allows us to conclude that the claimed technical result is achieved, namely the achievement of the following technical advantages compared to the prototype:

1. Снижение энергетических затрат полного цикла очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры за счет отсутствия перепадов уровня между единицами оборудования и соответствующего снижения гидросопротивления системы.1. Reducing the energy costs of a full cycle of water purification and treatment in closed water supply plants for aquaculture cultivation due to the absence of level differences between units of equipment and a corresponding reduction in the system's hydraulic resistance.

В способе прототипе энергетические затраты на единицу продукции составляют 7-12 кВт на 1 кг продукции аквакультуры, а в заявляемом способе эти затраты меньше и составляют 0,7-1,4 кВт на 1 кг продукции аквакультуры.In the prototype method, the energy costs per unit of production are 7-12 kW per 1 kg of aquaculture production, and in the inventive method, these costs are less and amount to 0.7-1.4 kW per 1 kg of aquaculture production.

2. Повышение степени очистки от механических примесей за счет введения дополнительной стадии тонкой механической очистки и осуществления ламинарного потока воды при переходе воды на следующую стадию.2. Increasing the degree of purification from mechanical impurities due to the introduction of an additional stage of fine mechanical cleaning and the implementation of the laminar flow of water during the transition of water to the next stage.

В способе прототипе, при отсутствии стадии вторичной тонкой механической очистки, вода после биоочистки содержит от 75 до 200 г/м3 механических загрязнений размером до 20 мкм, а в заявляемом способе после стадии вторичной тонкой механической очистки таких загрязнений только 0,5-5 г/м3.In the prototype method, in the absence of a stage of secondary fine mechanical cleaning, water after bio-treatment contains from 75 to 200 g / m3 of mechanical impurities up to 20 microns in size, and in the inventive method after the stage of secondary fine mechanical cleaning of such impurities only 0.5-5 g / m3.

3. Повышение эффективности использования кислорода и озоно-кислородной смеси в процессах дезинфекции и насыщении кислородом воды происходит за счет совмещения процессов озонирования и насыщения воды кислородом. При этом распадающийся озон также насыщает воду кислородом и этот кислород эффективно растворяется под избыточным давлением процесса. Оставшиеся следы озона распадаются или выделяются при выдерживании обработанной воды при атмосферном давлении на выходе стадии. Эффективность процесса повышается также за счет использования более чистой воды после стадии вторичной тонкой механической очистки. В процессе оксигенации в способе - прототипе расходуется 60-80 г/м3 кислорода, а в заявляемом способе 14-18 г/м3 кислорода.3. Increasing the efficiency of using oxygen and the ozone-oxygen mixture in the processes of disinfection and oxygen saturation of water occurs by combining the processes of ozonation and saturation of water with oxygen. In this case, the decaying ozone also saturates the water with oxygen and this oxygen is effectively dissolved under the overpressure of the process. The remaining traces of ozone decay or are released when the treated water is maintained at atmospheric pressure at the outlet of the stage. The efficiency of the process is also improved through the use of cleaner water after the stage of secondary fine mechanical cleaning. In the process of oxygenation in the prototype method, 60-80 g / m3 of oxygen is consumed, and in the claimed method 14-18 g / m3 of oxygen.

4. Повышение надежности эксплуатации и ремонтопригодности системы за счет возможности поддержания стационарного уровня воды в единицах оборудования при выходе из строя системы циркуляции, что обеспечивается размещением всех единиц оборудования на одном уровне.4. Improving the reliability of operation and maintainability of the system due to the possibility of maintaining a stationary water level in units of equipment in case of failure of the circulation system, which is ensured by placing all units of equipment at the same level.

Эффективная работоспособность при таком размещении оборудования возможна за счет использования совокупности технологических приемов:Effective performance with such equipment placement is possible through the use of a combination of technological methods:

- ламинарное поступление воды самотеком во все единицы оборудования очистки и одновременный забор воды на последней стадии очистки насосом на уровне верхнего слива,- laminar flow of water by gravity to all units of the treatment equipment and the simultaneous withdrawal of water at the last stage of treatment by the pump at the level of the upper drain,

- размещение напорных коммуникаций и оборудования оксигенации/озонирования на одном уровне с зеркалом бассейна или бассейнов для аквакультуры.- placement of pressure communications and oxygenation / ozonation equipment on the same level as the mirror of the pool or pools for aquaculture.

Общими с прототипом существенными признаками являются:The essential features common with the prototype are:

- отбор загрязненной воды,- selection of contaminated water,

- проведение механической очистки отобранной воды,- carrying out mechanical treatment of selected water,

- проведение биологической очистки отобранной воды, осуществляемую на фильтре с биозагрузкой в псевдокипящем слое,- conducting biological treatment of the selected water, carried out on a filter with bio-loading in a pseudo-boiling layer,

- стадию дезинфекции воды путем озонирования,- stage disinfection of water by ozonation,

- стадия оксигенации.- stage of oxygenation.

Отличительными от прототипа, существенными признаками, заявляемого изобретения являются:Distinctive from the prototype, the essential features of the claimed invention are:

- проведение первичной механической очистки отобранной воды, на фильтре с ламелями сепарации,- primary mechanical cleaning of the selected water on a filter with lamellas of separation,

- однонаправленное движение снизу вверх очищаемой воды и барботируемого воздуха, в процессе биологической очистки воды, осуществляемой на фильтре с биозагрузкой в псевдокипящем слое- unidirectional bottom-up movement of purified water and bubbled air, in the process of biological treatment of water carried out on a filter with bio-loading in a pseudo-boiling layer

- осуществление вторичной тонкой механической очистки на фильтре с ламелями сепарации,- the implementation of the secondary fine mechanical cleaning on the filter with lamellas of separation,

- осуществление дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом при использовании газовой озоно-кислородной смеси под давлением 1,05-1,40 бар, с последующим выдерживанием обработанной воды при атмосферном давлении и контролем конечного количества озона,- the implementation of disinfection of water by ozonation while enriching the water with oxygen when using a gas ozone-oxygen mixture at a pressure of 1.05-1.40 bar, followed by maintaining the treated water at atmospheric pressure and controlling the final amount of ozone,

- размещение оборудования таким образом, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м.- placement of equipment in such a way that the upper water level in mechanical filters and the upper water level of the biofilter pseudo-boiling layer are carried out at the level of the pool or aquaculture pools with a vertical accuracy of -0.20 m and the pump suction level at the level of the pool or pool mirrors with aquaculture with a vertical accuracy of -0.50 m.

Приведенные существенные признаки являются отличительными от прототипа, т.к. каждый из них не содержится в совокупности существенных признаков прототипа, т.е. не присутствует в перечне действий осуществляемых в прототипе и не является их характеристикой.These significant features are distinctive from the prototype, because each of them is not contained in the totality of the essential features of the prototype, i.e. not present in the list of actions carried out in the prototype and is not their characteristic.

Как уже было показано выше, указанные отличительные от прототипа существенные признаки обеспечивают достижение заявленного технического результата при использовании других существенных признаков изобретения, указанных в описании.As already shown above, these distinctive essential features from the prototype ensure the achievement of the claimed technical result when using other essential features of the invention specified in the description.

Таким образом, показано, что совокупность существенных признаков заявляемого изобретения, позволяющая достичь заявленного технического результата, отличается от совокупности существенных признаков аналогов, прототипа, а также и других известных источников данных, т.е. не известно применение данной совокупности существенных признаков с получением заявленного технического результата. Другими словами заявляемое изобретение не известно из уровня техники.Thus, it is shown that the set of essential features of the claimed invention, which allows to achieve the claimed technical result, differs from the set of essential features of analogues, prototype, as well as other known data sources, i.e. it is not known the use of this combination of essential features with the receipt of the claimed technical result. In other words, the claimed invention is not known from the prior art.

В ходе изучения уровня техники способов очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры не выявлены технические решения, существенные признаки которых совпадают с отличительными существенными признаками заявляемого изобретения и позволяют достичь заявляемого технического результата. Таким образом, подтверждено отсутствие известности влияния отличительных существенных признаков заявляемого изобретения на заявленный технический результат.In the course of studying the prior art, methods for purifying and preparing water in closed water supply plants for aquaculture cultivation did not reveal technical solutions, the essential features of which coincide with the distinctive essential features of the claimed invention and make it possible to achieve the claimed technical result. Thus, it is confirmed that there is no known effect of distinctive essential features of the claimed invention on the claimed technical result.

В настоящем уровне техники не описаны способы очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры, содержащие всю указанную выше совокупность отличительных существенных признаков, а также отдельные отличительные существенные признаки, в частности:The present level of technology does not describe methods of purification and preparation of water in closed water supply plants for aquaculture cultivation, containing all of the above set of distinctive essential features, as well as individual distinctive essential features, in particular:

1. Стадию вторичной тонкой механической очистки, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации.1. The stage of secondary fine mechanical cleaning, carried out on a filter with lamellas of separation.

В литературе не имеется сведений о том, что вторичная механическая очистка при использовании ламелей сепарации с расстоянием между противоположными поверхностями в 2 - 4 раза меньшими соответствующего расстояния на стадии первичной механической очистки располагается после стадии биологической очистки и позволяет очистить воду таким образом, что при последующей дезинфекции воды возможно большее снижение количества остаточного озона и большее насыщении ее кислородом относительно известных способов.There is no information in the literature that secondary mechanical cleaning when using separation lamellas with a distance between opposite surfaces 2 to 4 times smaller than the corresponding distance at the primary mechanical cleaning stage is located after the biological cleaning stage and allows you to clean the water in such a way that subsequent disinfection water, a greater reduction in the amount of residual ozone and a greater saturation of it with oxygen are possible relative to known methods.

2. Стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом при использовании газовой озоно-кислородной смеси под давлением 1,05-1,40 бар, с последующим выдерживанием обработанной воды при атмосферном давлении и контролем конечного количества озона.2. The stage of water disinfection by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen using a gas ozone-oxygen mixture at a pressure of 1.05-1.40 bar, followed by maintaining the treated water at atmospheric pressure and controlling the final amount of ozone.

В литературе не имеется сведений о том, что совмещение процессов дезинфекции озонированием и насыщение воды кислородом под давлением 1,05-1,4 бар и последующая выдержка обработанной воды при атмосферном давлении в течение 20-120 с позволяют эффективно дезинфицировать воду, насыщать ее кислородом и снижать остаточное количество озона до допустимого уровня в одну стадию процесса.There is no information in the literature that the combination of disinfection processes with ozonation and oxygen saturation of water with a pressure of 1.05-1.4 bar and subsequent exposure of treated water at atmospheric pressure for 20-120 s make it possible to effectively disinfect water, saturate it with oxygen and reduce the residual amount of ozone to an acceptable level in one stage of the process.

3. Размещение оборудования таким образом, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м. В литературе не имеется сведений о том, что указанное размещение оборудования позволяет значительно снизить энергозатраты на осуществление способа очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры за счет снижения общего гидросопротивления системы при одновременном естественном поддержании верхнего необходимого уровня воды в единицах оборудования.3. Placement of equipment in such a way that the upper water level in the mechanical filters and the upper water level of the biofilter pseudo-boiling layer are carried out at the mirror level of the pool or pools with aquaculture with a vertical position accuracy of -0.20 m and the pump suction level at the level of the pool mirror or pools with aquaculture with a vertical accuracy of -0.50 m. There is no information in the literature that the indicated placement of equipment can significantly reduce energy costs for the implementation of the method and purification and preparation of water in closed water supply plants for aquaculture cultivation by reducing the total hydraulic resistance of the system while naturally maintaining the upper required water level in units of equipment.

Следует также обратить внимание, что использование всей указанной совокупности существенных признаков, в том числе совокупности отличительных признаков, для получения заявленного технического результата не следует явным образом для специалистов из уровня техники, т.к. не является объединением, изменением или совместным использованием сведений, содержащихся в уровне техники, и/или общих знаний специалиста.It should also be noted that the use of the entire specified set of essential features, including the set of distinctive features, to obtain the claimed technical result should not be explicitly for specialists from the prior art, because It is not a combination, modification or sharing of information contained in the prior art and / or general knowledge of a specialist.

Повышение эффективности заявленного технического результата достигают в следующих нижеперечисленных модификациях способа, характеризующих частные случаи его выполнения:The effectiveness of the claimed technical result is achieved in the following modifications of the method, characterizing special cases of its implementation:

1. Заявляемый и описанный выше способ, в котором механическую очистку осуществляют на пластинчатых или трубчатых ламелях.1. The inventive and described above method, in which mechanical cleaning is carried out on plate or tubular lamellas.

2. Способ по п. I, в котором поперечное сечение трубчатых ламелей имеет одну из форм: многогранник, круг, эллипс.2. The method according to p. I, in which the cross section of the tubular lamellas has one of the forms: a polyhedron, a circle, an ellipse.

3. Заявляемый и описанный выше способ, в котором размер свободного просвета между противоположными поверхностями ламели или ламелей для фильтров первичной и вторичной механической очистки относится как (2-4): 1.3. The inventive and described above method, in which the size of the free gap between the opposite surfaces of the lamella or lamellas for filters of primary and secondary mechanical cleaning refers to (2-4): 1.

4. Заявляемый и описанный выше способ, в котором осуществляют выдерживание воды, обработанной озоно-кислородной смесью под давлением, при атмосферном давлении в течение 20-120 с. 4. The inventive and described above method, in which the aging of water treated with an ozone-oxygen mixture under pressure at atmospheric pressure for 20-120 s.

Описание заявленного способа пояснены схемой, на которой приведены следующие обозначения:The description of the claimed method is illustrated by the scheme, which shows the following notation:

1 - бассейн,1 - pool

2 - отбор загрязненной воды,2 - selection of contaminated water,

3 - первичная механическая очистка воды,3 - primary mechanical water treatment,

4 - биологическая очистка воды,4 - biological treatment of water,

5 - вторичная тонкая механическая очистка воды,5 - secondary fine mechanical water purification,

6 - насос,6 - pump

7 - озонирование и обогащение воды кислородом,7 - ozonation and enrichment of water with oxygen,

8 - удаление механических загрязнений,8 - removal of mechanical impurities,

9 - компрессор для подачи воздуха на стадию биологической очистки.9 - compressor for supplying air to the biological treatment stage.

Заявляемое изобретение - «Способ очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры» осуществляют нижеследующим образом.The claimed invention - "A method of purification and preparation of water in closed water supply systems for growing aquaculture" is carried out as follows.

С любого заданного уровня бассейна (бассейнов) с аквакультурой 1 отбирают загрязненную воду 2. Отобранная вода самотеком поступает на первичную механическую очистку 3, где осуществляют очистку от механических загрязнений на ламелях сепарации. При этом могут быть использованы как трубчатые, так и пластинчатые ламели сепарации с размерами свободного просвета между противоположными поверхностями ламели(лей) составляет 22-50 мм. Далее вода поступает на стадию биологической очистки 4, где осуществляют очистку на биозагрузке в псевдокипящем слое при однонаправленном движении снизу вверх очищаемой воды и воздуха. Воздух для аэрации подают с помощью компрессора 9. При этом оптимальную скорость очистки воды на данной стадии, определяют опытным путем. После биоочистки вода поступает на стадию вторичной тонкой механической очистки 5, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации с размером свободного просвета между противоположными поверхностями ламели(лей) 10-20 мм. Далее вода направляется насосом 6 на стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом 7. После озонирования воды и ее насыщения кислородом под давлением, осуществляют выдержку обработанной воды при атмосферном давлении в течение 20-120 с. Очищенная таким образом вода вновь поступает в бассейн (бассейны) с аквакультурой. При этом верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна (бассейнов) с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна (бассейнов) с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м. На каждой стадии очистки предусмотрен процесс удаления отделенных механических загрязнений 8.From any given level of the pool (s) with aquaculture 1, contaminated water 2 is taken. The selected water flows by gravity to the primary mechanical treatment 3, where they are cleaned of mechanical impurities on the separation lamellas. In this case, both tubular and plate separation lamellas with a free clearance between opposite surfaces of the lamella (s) can be used, which is 22-50 mm. Next, the water enters the biological treatment stage 4, where it is cleaned on a bio-charge in a pseudo-boiling layer with unidirectional movement of the purified water and air from the bottom up. Air for aeration is supplied using a compressor 9. In this case, the optimal speed of water purification at this stage is determined empirically. After bioremediation, water enters the stage of secondary fine mechanical cleaning 5, carried out on a filter with separation lamellas with a free gap between the opposite surfaces of the lamella (s) 10-20 mm. Next, the water is sent by pump 6 to the stage of water disinfection by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen 7. After ozonation of the water and its saturation with oxygen under pressure, the treated water is held at atmospheric pressure for 20-120 s. The water thus purified again enters the pool (s) with aquaculture. At the same time, the upper water level in mechanical filters and the upper water level of the biofilter pseudo-boiling layer were achieved at the level of the pool (s) mirror with aquaculture with a vertical position accuracy of -0.20 m and the pump suction level at the level of the pool (s) mirror with aquaculture vertical accuracy up to -0.50 m. At each stage of cleaning, a process for removing separated mechanical impurities is provided 8.

Пример 1.Example 1

Из бассейна (бассейнов) с тиляпией (при плотности посадки 300 кг/м3) отбирают загрязненную воду с уровня днища и толщи воды. Отобранная вода самотеком поступает на стадию первичной механической очистки в нижнюю часть механического фильтра с трубчатыми ламелями сепарации с приведенным внутренним диаметром 50 мм (количество механических загрязнений достигает 750 гр/м3, содержание растворенного кислорода 8-6 мг/л). Поступившая вода естественным образом в ламинарном режиме движется вверх по разнонаправленным секциям ламелей. Достигнув верхнего переливного отверстия фильтра вода вытекает вниз и поступает в нижнюю часть биофильтра. В биофильтре вода поднимается снизу вверх по биозагрузке при одновременной аэрации этого слоя воздухом - таким образом реализуется обработка воды в псевдокипящем слое биозагрузки. Одновременно с этим скорость очистки воды составляет 0,001 м3/с. После биофильтра вода аналогичным путем поступает в фильтр тонкой механической очистки с трубчатыми ламелями сепарации с приведенным внутренним диаметром 19 мм (количество загрязнений 2-5 гр/м3 после стадии тонкой очистки) и затем с помощью насоса направляется на стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом. Указанные процессы осуществляются одновременно в комплексном устройстве под давлением 1,05 бар (расход кислорода 14-18 мг/л). Устройство представляет собой емкость, включающую инжектор и гидрозатвор. После этой обработки вода выдерживается под атмосферным давлением в течение 20 с и затем направляется в бассейн (бассейны) с рыбой (содержание кислорода в воде 14-18 мг/л, содержание озона -0,15 мг/м3. При этом устройства очистки расположены ниже уровня зеркала бассейна или бассейнов с рыбой на 0,2 м, насос расположен ниже уровня зеркала бассейна на 0,5 м, устройства озонирования и насыщения воды кислородом расположены вровень с уровнем зеркала бассейна или бассейнов. Энергетические затраты на 1 кг продукции аквакультуры составляют 0,8-0,9 кВт.From the pool (s) with tilapia (at a planting density of 300 kg / m3), contaminated water is taken from the bottom level and the water column. The selected water flows by gravity to the initial mechanical cleaning stage in the lower part of the mechanical filter with tubular separation lamellas with a reduced inner diameter of 50 mm (the amount of mechanical impurities reaches 750 g / m3, the dissolved oxygen content is 8-6 mg / l). Incoming water in a natural way in a laminar mode moves up in different directions of the lamellas. Having reached the upper overflow opening of the filter, water flows down and enters the lower part of the biofilter. In a biofilter, water rises from the bottom up along the bio-charge while simultaneously aerating this layer with air - this way the water is processed in a pseudo-boiling bio-loading layer. At the same time, the water purification rate is 0.001 m3 / s. After the biofilter, water in a similar way enters the fine mechanical filter with tubular separation lamellas with a given inner diameter of 19 mm (the amount of contaminants 2-5 g / m3 after the fine cleaning stage) and then is sent to the stage of water disinfection by ozonation with simultaneous enrichment using a pump water with oxygen. These processes are carried out simultaneously in a complex device under a pressure of 1.05 bar (oxygen consumption of 14-18 mg / l). The device is a container including an injector and a water lock. After this treatment, the water is kept at atmospheric pressure for 20 s and then sent to the pool (s) with fish (oxygen content in the water is 14-18 mg / l, ozone content is -0.15 mg / m3. The purification devices are located below the level of the mirror of the pool or pools with fish at 0.2 m, the pump is located below the level of the pool mirror at 0.5 m, the devices for ozonation and saturation of water with oxygen are located flush with the level of the mirror of the pool or pools. 8-0.9 kW.

Пример 2.Example 2

Из бассейна (бассейнов) со стерлядью (при плотности посадки 60 кг/м) отбирают загрязненную воду с уровня днища. Отобранная вода с загрязнениями, самотеком поступает на стадию первичной механической очистки в нижнюю часть механического фильтра с трубчатыми ламелями сепарации с приведенным внутренним диаметром 32 мм (количество механических загрязнений достигает 180 гр/м3, содержание растворенного кислорода на уровне 8-10 мг/л)). Поступившая вода естественным образом в ламинарном режиме движется вверх по разнонаправленным секциям ламелей. Достигнув верхнего переливного отверстия фильтра вода вытекает вниз и поступает в нижнюю часть биофильтра. В биофильтре вода поднимается снизу вверх по биозагрузке при одновременной аэрации этого слоя воздухом - таким образом реализуется обработка воды в псевдокипящем слое биозагрузки. Одновременно с этим скорость очистки воды составляет 0,025 м3/с. После биофильтра вода аналогичным путем поступает в фильтр тонкой механической очистки с трубчатыми ламелями сепарации с приведенным внутренним диаметром 10 мм (количество загрязнений 1-3 гр/м3 после стадии тонкой очистки) и затем с помощью насоса направляется на стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом. Указанные процессы осуществляются одновременно в комплексном устройстве под давлением 1,40 бар (расход кислорода 12-14 мг/л). Устройство представляет собой емкость, включающую инжектор и гидрозатвор. После этой обработки, вода выдерживается под атмосферным давлением в течение 20 с и затем направляется в бассейн или бассейны с рыбой (содержание кислорода в воде 12-14 мг/л, содержание озона -0,12 мг/м3. При этом устройства очистки расположены ниже уровня зеркала бассейна или бассейнов с рыбой на 0,2 м, насос расположен ниже уровня зеркала бассейна на 0,5 м, устройства озонирования и насыщения воды кислородом расположены вровень с уровнем зеркала бассейна. Энергетические затраты на 1 кг продукции аквакультуры составляют 1,0-1.1 кВт.From the pool (s) with sterlet (at a density of 60 kg / m) contaminated water is taken from the bottom level. Selected water with impurities flows by gravity to the primary mechanical cleaning stage in the lower part of the mechanical filter with tubular separation lamellas with a reduced inner diameter of 32 mm (the amount of mechanical impurities reaches 180 g / m 3 , the dissolved oxygen content is at the level of 8-10 mg / l) ) Incoming water in a natural way in a laminar mode moves up in different directions of the lamellas. Having reached the upper overflow opening of the filter, water flows down and enters the lower part of the biofilter. In a biofilter, water rises from the bottom up along the bio-charge while simultaneously aerating this layer with air - this way the water is processed in a pseudo-boiling bio-loading layer. At the same time, the water purification rate is 0.025 m3 / s. After the biofilter, water similarly enters the fine mechanical filter with tubular separation lamellas with a reduced inner diameter of 10 mm (the amount of contamination is 1-3 g / m3 after the fine cleaning stage) and then is sent to the water disinfection stage by ozonation with simultaneous enrichment using a pump water with oxygen. These processes are carried out simultaneously in a complex device under a pressure of 1.40 bar (oxygen consumption 12-14 mg / l). The device is a container including an injector and a water lock. After this treatment, the water is kept under atmospheric pressure for 20 s and then sent to the pool or pools with fish (the oxygen content in the water is 12-14 mg / l, the ozone content is 0.12 mg / m3. The purification devices are located below the level of the mirror of the pool or pools with fish at 0.2 m, the pump is located below the level of the pool mirror at 0.5 m, the ozonation and oxygen saturation devices are located flush with the level of the pool mirror. 1.1 kW

Приведенные выше варианты примеров не следует рассматривать как ограничивающие объем изобретения. Напротив, возможны также варианты, модификации и эквиваленты описанных примеров в пределах объема прав, изложенных в формуле изобретения.The above examples should not be construed as limiting the scope of the invention. On the contrary, variations, modifications and equivalents of the described examples are also possible within the scope of the rights set forth in the claims.

Приведенные выше описание осуществления изобретения и примеры его реализации подтверждают достижение заявленного технического результата в процессе осуществлении изобретения. Они также показывают причинно-следственную связь существенных признаков между собой и достигаемым техническим результатом.The above description of the invention and examples of its implementation confirm the achievement of the claimed technical result in the process of carrying out the invention. They also show a causal relationship of essential features between themselves and the achieved technical result.

Из приведенного выше описания также следует, что достижение технического результата возможно только при осуществлении всей совокупности существенных признаков, что подтверждает также техническое решение задачи осуществления изобретения.From the above description it also follows that the achievement of a technical result is possible only when implementing the entire set of essential features, which also confirms the technical solution to the problem of carrying out the invention.

Claims (13)

1. Способ очистки и подготовки воды в установках замкнутого водоснабжения для выращивания аквакультуры, включающий1. The method of purification and preparation of water in closed water supply for growing aquaculture, including стадию отбора загрязненной воды из бассейна или бассейнов с аквакультурой с любого горизонтального уровня бассейна или бассейнов,stage of selection of polluted water from the pool or pools with aquaculture from any horizontal level of the pool or pools, стадию первичной механической очистки отобранной воды, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации,the stage of primary mechanical purification of the selected water, carried out on a filter with lamellas of separation, стадию биологической очистки воды, осуществляемую на фильтре с биозагрузкой в псевдокипящем слое при однонаправленном движении снизу вверх очищаемой воды и воздуха,the stage of biological treatment of water, carried out on a filter with bio-loading in a pseudo-boiling layer with unidirectional movement from the bottom up of the purified water and air, стадию вторичной тонкой механической очистки, осуществляемую на фильтре с ламелями сепарации,a stage of secondary fine mechanical cleaning, carried out on a filter with separation lamellas, стадию дезинфекции воды путем озонирования с одновременным обогащением воды кислородом при использовании газовой озоно-кислородной смеси под давлением 1,05-1,40 бар с последующим выдерживанием обработанной воды при атмосферном давлении и контролем конечного количества озона,the stage of disinfection of water by ozonation with simultaneous enrichment of water with oxygen using a gas ozone-oxygen mixture at a pressure of 1.05-1.40 bar, followed by maintaining the treated water at atmospheric pressure and controlling the final amount of ozone, при этом на каждой стадии очистки предусмотрен процесс удаления отделенных механических загрязнений, циркуляцию воды осуществляют с помощью насоса,at the same time, at each stage of cleaning, a process for removing separated mechanical impurities is provided, the water is circulated using a pump, оборудование очистки последовательно соединено между собой в соответствии с последовательностью указанных стадий и размещено на технологической линии до насоса,the cleaning equipment is connected in series with each other in accordance with the sequence of these stages and is placed on the production line to the pump, а устройства озонирования, обогащения воды кислородом и контроля конечного количества озона размещены на напорной линии насоса, одновременно оборудование устанавливают так, что верхний уровень воды в механических фильтрах и верхний уровень воды псевдокипящего слоя биофильтра осуществлены на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,20 м и уровень всасывания насоса на уровне зеркала бассейна или бассейнов с аквакультурой с точностью расположения по вертикали до -0,50 м.and devices for ozonation, oxygen enrichment of water and control of the final amount of ozone are located on the pressure line of the pump, while the equipment is installed so that the upper water level in the mechanical filters and the upper water level of the pseudo-boiling layer of the biofilter are implemented at the mirror level of the basin or pools with aquaculture with an accuracy of location vertical up to -0.20 m and the level of suction of the pump at the mirror level of the pool or pools with aquaculture with a vertical accuracy of -0.50 m. 2. Способ по п. 1, в котором механическую очистку осуществляют на пластинчатых или трубчатых ламелях.2. The method according to p. 1, in which mechanical cleaning is carried out on plate or tubular lamellas. 3. Способ по п. 2, в котором поперечное сечение трубчатых ламелей имеет одну из форм: многогранник, круг, эллипс.3. The method according to p. 2, in which the cross section of the tubular lamellas has one of the forms: a polyhedron, a circle, an ellipse. 4. Способ по п. 1, в котором размер свободного просвета между противоположными поверхностями ламели или ламелей для фильтров первичной и вторичной механической очистки относится как (2-4): 1.4. The method according to p. 1, in which the size of the free gap between the opposite surfaces of the lamella or lamellas for filters of primary and secondary mechanical cleaning refers to (2-4): 1. 5. Способ по п. 1, в котором осуществляют выдерживание воды, обработанной озоно-кислородной смесью под давлением, при атмосферном давлении в течение 20-120 с.5. The method according to p. 1, which carry out the aging of water treated with an ozone-oxygen mixture under pressure at atmospheric pressure for 20-120 s.
RU2018105958A 2018-02-16 2018-02-16 Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture RU2696434C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105958A RU2696434C1 (en) 2018-02-16 2018-02-16 Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture
PCT/RU2019/000095 WO2019160449A2 (en) 2018-02-16 2019-02-15 Method of water purification and preparation in closed water-supply units for aquaculture farming

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018105958A RU2696434C1 (en) 2018-02-16 2018-02-16 Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2696434C1 true RU2696434C1 (en) 2019-08-01

Family

ID=67586736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018105958A RU2696434C1 (en) 2018-02-16 2018-02-16 Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2696434C1 (en)
WO (1) WO2019160449A2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709379C1 (en) * 2019-04-16 2019-12-17 Александр Вячеславович Зябрев Fish growing system and method of its operation
RU195743U1 (en) * 2019-09-06 2020-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "Камилла" Pressureless separator for fish farming systems
RU2728469C1 (en) * 2019-12-13 2020-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts
CN111567470A (en) * 2020-05-08 2020-08-25 江苏省农业科学院宿迁农科所 High-density circulating water aquaculture device for finless eels and water quality regulation and control method thereof
RU2754363C2 (en) * 2020-02-19 2021-09-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Water circulation method in closed water supply system to maintain hydrobionts

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1017241A1 (en) * 1981-08-21 1983-05-15 Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии Device for growing water organisms
US7578262B2 (en) * 2003-05-14 2009-08-25 Ferplast Spa Filtration apparatus for aquaria
RU2460286C1 (en) * 2010-12-30 2012-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" Device of closed water supply for reproduction and growing aquatic organisms
RU2012144863A (en) * 2012-10-22 2014-04-27 Закрытое акционерное общество "Системы водоочистки" LAMEL FILTER MODULE FOR THIN WATER CLEANING
RU2014124465A (en) * 2014-06-16 2016-01-10 Закрытое акционерное общество "Системы водоочистки" The method of water purification and a mobile treatment station
US9497941B2 (en) * 2010-06-01 2016-11-22 Dakota Fisheries, Inc. Modular aqaculture system and method of use

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1017241A1 (en) * 1981-08-21 1983-05-15 Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии Device for growing water organisms
US7578262B2 (en) * 2003-05-14 2009-08-25 Ferplast Spa Filtration apparatus for aquaria
US9497941B2 (en) * 2010-06-01 2016-11-22 Dakota Fisheries, Inc. Modular aqaculture system and method of use
RU2460286C1 (en) * 2010-12-30 2012-09-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Азовский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства" Device of closed water supply for reproduction and growing aquatic organisms
RU2012144863A (en) * 2012-10-22 2014-04-27 Закрытое акционерное общество "Системы водоочистки" LAMEL FILTER MODULE FOR THIN WATER CLEANING
RU2014124465A (en) * 2014-06-16 2016-01-10 Закрытое акционерное общество "Системы водоочистки" The method of water purification and a mobile treatment station

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ, под ред. А.Ю. Ишлинского, изд. третье, Москва, Советская энциклопедия, 1989, с. 438. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2709379C1 (en) * 2019-04-16 2019-12-17 Александр Вячеславович Зябрев Fish growing system and method of its operation
RU195743U1 (en) * 2019-09-06 2020-02-04 Общество с ограниченной ответственностью "Камилла" Pressureless separator for fish farming systems
RU2728469C1 (en) * 2019-12-13 2020-07-29 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts
RU2754363C2 (en) * 2020-02-19 2021-09-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петрозаводский государственный университет" Water circulation method in closed water supply system to maintain hydrobionts
CN111567470A (en) * 2020-05-08 2020-08-25 江苏省农业科学院宿迁农科所 High-density circulating water aquaculture device for finless eels and water quality regulation and control method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019160449A2 (en) 2019-08-22
WO2019160449A3 (en) 2020-01-02
WO2019160449A9 (en) 2019-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2696434C1 (en) Method of purifying and preparing water in closed water supply systems for growing aquaculture
US7481935B2 (en) Waste water treatment process
EP1695942B1 (en) Wastewater treatment device and wastewater treatment method
RU2279215C2 (en) Method and apparatus for water treatment in aquacultural system
WO2016185533A1 (en) Water treatment system and water treatment method
JP4482717B1 (en) Domestic wastewater advanced purification treatment circulation system and domestic wastewater advanced purification treatment circulation method using the same
JP4361432B2 (en) Water treatment equipment
KR20120005857A (en) Plant for treatment waste water
RU153081U1 (en) DEVICE WITH A CLOSED WATER SUPPLY CYCLE FOR GROWING FISH STURGEONS
KR20190009467A (en) Green algae prevention apparatus using sunlight generation and methode thereof
JP2006289153A (en) Method of cleaning sewage and apparatus thereof
RU2754363C2 (en) Water circulation method in closed water supply system to maintain hydrobionts
CN103910469B (en) The treatment process of the brine waste that food-processing produces
RU2728469C1 (en) Closed water supply system for industrial cultivation of hydrobionts
US20030183572A1 (en) Activated sludge method and device for the treatment of effluent with nitrogen and phosphorus removal
CN213416601U (en) Aquaculture circulating water treatment system
KR102153994B1 (en) Volume change type water treatment device for circulation type upper focusing aeration
CN206014624U (en) A kind of multi-layer stacking formula sewage disposal purifier
JP4594245B2 (en) Decomposition treatment equipment for organic matter in organic polluted water
WO2019160451A2 (en) System for thoroughly purifying water for aquaculture tanks
KR100337541B1 (en) Safety type system for purifying water without using chemical agents
LV15092A (en) Fish-rearing complex and method for regenerating water in such a complex
CN219621038U (en) Sewage treatment plant of MABR membrane purification spring water
RU218412U1 (en) CLOSED WATER SUPPLY DEVICE FOR INDUSTRIAL GROWING OF HYDROBIONTS
CN220703455U (en) Circulating water system for industrial cultivation

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210217