CÁCH CHỌN HỆ THỐNG KHỬ MÙI UV ĐÚNG CHO CÁC HỆ THỐNG NUÔI THỦY SẢN (RAS)
Theo báo cáo của Tổ chức Nông lương Liên hợp quốc (FAO), nuôi trồng thủy sản là ngành sản xuất lương thực phát triển nhanh nhất trên thế giới. Báo cáo của FAO cho biết đến năm 2030, thế giới sẽ ăn cá nhiều hơn 20% so với năm 2016. Khi đó, sản lượng nuôi trồng thủy sản dự kiến đạt 109 triệu tấn, tăng 37% so với năm 2016.
Điều này sẽ dẫn đến việc nuôi trồng thủy sản trên đất liền ngày càng phát triển, bao gồm nuôi trồng trong Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS). RAS sẽ đóng một vai trò lớn hơn nữa trong tương lai của ngành nuôi trồng thủy sản vì nó có thể:
· Giảm thiểu nguy cơ cá nuôi thoát ra ngoài
· Cải thiện việc kiểm soát bệnh tật và ký sinh trùng
· Quản lý tốt hơn chất lượng nước (nhiệt độ, tỷ lệ oxy, chất dinh dưỡng và hàm lượng chất rắn lơ lửng)
· Cải thiện việc kiểm soát lượng chất dinh dưỡng thải ra môi trường
Cá phát triển trong môi trường được kiểm soát trong bể, thường ở mật độ cao, đặt ra yêu cầu cao về chất lượng nước và hiệu suất của thiết bị.
Trong Hệ thống nuôi trồng thủy sản tuần hoàn (RAS), an toàn vi sinh của nước đầu vào là rất quan trọng để đảm bảo rằng không có dịch bệnh nào được đưa vào môi trường được kiểm soát, vì nó gây ra mối đe dọa lớn đối với sản xuất có giá trị cao, có thể dẫn đến thiệt hại kinh tế đáng kể. Một phương pháp khử trùng thường được sử dụng để bảo vệ nguồn cấp nước đầu vào là khử trùng bằng tia cực tím (UV), do rất nhiều ưu điểm của nó.
Dưới đây là năm yếu tố chính để hỗ trợ bạn trong việc lựa chọn hệ thống khử trùng bằng tia UV phù hợp
1.Đảm bảo đủ tiền lọc trước khi xử lý tia cực tím
Khử trùng bằng tia UV là một phương pháp cực kỳ hiệu quả để chống lại các vi sinh vật gây bệnh. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, tia UV đòi hỏi phải được lọc trước đầy đủ trước khi xử lý bằng tia UV, để lọc ra các hạt và chất rắn lớn hơn có thể tạo ra hiệu ứng che bóng (che chắn) cho các vi sinh vật có khả năng gây hại, ngăn chúng tiếp xúc với ánh sáng UVC cần thiết.
Phương pháp tiền lọc chính xác và kích thước mắt lưới / lỗ phụ thuộc vào nhiều yếu tố như lưu lượng dòng chảy, số lượng chất rắn lơ lửng, loại nước đầu vào và độ truyền tia cực tím. Hệ số truyền tia cực tím (UVT) mô tả hiệu quả của việc khử trùng bằng tia cực tím, bằng cách đo phần trăm ánh sáng đi qua mẫu nước (thường là 10mm) ở bước sóng 254 nm.
UVT có thể thay đổi đáng kể giữa nước biển, nước lợ, nước ngọt và vị trí của nguồn cung cấp. Ví dụ, nước mặt có màu bởi các chất humic ở nhiều nơi ở Scotland và Na Uy. Giá trị UVT dưới 60% không phải là bất thường đối với nước cấp, có nghĩa là UVT trong RAS sẽ còn thấp hơn.
Vi khuẩn và vi rút cũng có kích thước khác nhau, điều này phải được tính đến khi thiết kế tiền lọc. Đặc biệt là trong nuôi cá hồi, nhu cầu ngày càng tăng về hệ thống Siêu lọc (UF) vì nó có khả năng loại bỏ vi khuẩn và vi rút khỏi nước lên đến 4log (loại bỏ vi rút). Điều trị bằng tia cực tím và Siêu lọc kết hợp có khả năng tạo ra cái gọi là 'hàng rào kép' chống lại bệnh tật vì chúng bổ sung cho nhau.
Các hướng dẫn tối thiểu của Viện Thú y Na Uy khuyến nghị rằng< lọc="" sàng="" lọc="" 300="" µm="" nên="" được="" áp="" dụng="" trước="" khi="" xử="" lý="" uv.="" tuy="" nhiên,="" nguyên="" tắc="" chung="" vẫn="" là="" phải="" có="" độ="" đục="" sơ="" bộ="" xuống="" 40="" micron="" và="" 3="">
2. Định cỡ chính xác của hệ thống UV đầu vào
Định kích thước chính xác của hệ thống UV là yếu tố quan trọng nhất để cung cấp 'bức tường lửa' bảo vệ chống lại vi sinh vật trong hệ thống xử lý nước cấp. Định cỡ chính xác liên quan đến một số yếu tố, bao gồm liều lượng UV được áp dụng chính xác, công nghệ đèn, hiệu suất thủy lực của hệ thống UV và các phê duyệt của nó để sử dụng trong nuôi trồng thủy sản.
Làm thế nào để áp dụng đúng liều lượng tia cực tím
Chiếu tia UV làm bất hoạt vi sinh vật bằng cách làm hỏng DNA và RNA của chúng, ngăn cản chúng sinh sản và gây nhiễm trùng. Khả năng bất hoạt của vi sinh vật bằng tia UV phụ thuộc vào liều lượng tia UV được sử dụng (còn gọi là độ lưu huỳnh), thường là mJ / cm2 hoặc J / m2, là tích số của cường độ tia UV, thời gian cư trú và độ truyền tia UV qua nước. Độ hấp thụ DNA cao giữa phạm vi diệt khuẩn 200 - 300 nm sẽ dẫn đến khả năng khử trùng sơ cấp hiệu quả ở bước sóng 254 nm.
Có những cơ chế trong tế bào sửa chữa những tổn thương đối với DNA / RNA. Liều UV được áp dụng cho vi sinh vật càng thấp, thì khả năng kích hoạt quang học (sửa chữa được xúc tác bằng ánh sáng) và các cơ chế sửa chữa không gian tối càng cao. Tuy nhiên, nghiên cứu đã chỉ ra rằng hầu như không có khả năng kích hoạt quang học vượt quá liều UV 15 mJ / cm2 bằng cách sử dụng bất kỳ công nghệ đèn UV thông thường nào.
Điều quan trọng là phải hiểu liều lượng tia cực tím mục tiêu, để khử trùng hiệu quả nước đầu vào trang trại. Nói chung, Vi khuẩn nhạy cảm với tia UV hơn hầu hết các loại vi rút khác. Ví dụ, trong ngành công nghiệp salmonid, các vi sinh vật được nhắm mục tiêu phổ biến nhất với mức giảm tối thiểu 3 log (99,9%) là:
· Virus hoại tử tuyến tụy truyền nhiễm (IPNV)
· Aeromonas salmonicida
· Vibrio anguillarum
· Vi rút thiếu máu cá hồi truyền nhiễm (ISAV)
· Vibrio salmonicida
· Yersinia ruckeri
TheIPNV cũng là một trong những loại virus kháng tia cực tím cao nhất được báo cáo trong các tài liệu khoa học, yêu cầu liều lượng tia cực tím tối thiểu là 246 mJ / cm2.
Cách chọn công nghệ đèn tốt nhất cho hệ thống UV nước cấp
Hệ thống UV dựa trên đèn UV công suất cao áp suất thấp hỗn hống (LPHO) cung cấp bức xạ UV đơn sắc ở bước sóng 253,7 nm, khiến chúng trở thành hệ thống được áp dụng phổ biến nhất để khử trùng trong nuôi trồng thủy sản. Chiếu tia UV dựa trên công nghệ đèn áp suất thấp cũng có thể được áp dụng để phá hủy dư lượng ozone. Dư lượng ozone bị phá hủy bằng tia UV có bước sóng 250 - 260 nm.
Hệ thống UV dựa trên công nghệ đèn áp suất trung bình cung cấp ánh sáng UV ở phổ rộng hơn (200-400 nm) cũng có sẵn, nhưng không được sử dụng phổ biến để khử trùng trong nuôi trồng thủy sản trên cạn do chi phí vận hành cao hơn khi hoạt động liên tục.
So với đèn công suất cao áp suất thấp amalgam (LPHO), đèn trung áp (MP) tiêu thụ nhiều năng lượng điện hơn trên một đơn vị sản lượng ánh sáng diệt khuẩn so với đèn LPHO yêu cầu điện năng nhiều hơn 2-3 lần. Đèn MP thường chỉ chuyển đổi tối đa 15% watt đầu vào của chúng thành watt UV-C có thể sử dụng được, trong khi đèn áp suất thấp có thể có hiệu suất lên đến 40%. Ngoài ra, nhiệt độ hoạt động cao hơn của đèn MP (lên đến 900 ° C) có thể làm tăng sự bám bẩn của tay áo thạch anh. Điều này làm tăng nhu cầu làm sạch tay áo, dẫn đến tần suất thay thế các bộ phận bị bám bẩn như tay áo đèn và cửa sổ cảm biến cao hơn.
Hệ thống UV dựa trên công nghệ đèn MP có lợi thế khi ứng dụng yêu cầu cường độ tia cực tím cao trong một dấu chân nhỏ. Ví dụ tốt nhất là cài đặt thuyền tốt, cũng như các ứng dụng khác mà không gian cài đặt rất hạn chế và hoạt động liên tục là không cần thiết.
Quyết định sử dụng hệ thống UV dựa trên một công nghệ đèn UV cụ thể nên được thúc đẩy bởi các ưu điểm về hoạt động và thiết kế, có tính đến các đặc tính của đèn UV và đặc biệt là các điều kiện cụ thể của địa điểm.
Đảm bảo hiệu quả thủy lực tối ưu của hệ thống UV
Hiệu quả thủy lực có nghĩa là khả năng tiếp xúc với tia cực tím tối ưu và bình đẳng đối với tất cả các mầm bệnh có thể đi qua buồng với mức giảm áp suất tối thiểu.
Các vấn đề để đạt được sự hòa trộn đồng đều của nước thường là do vận tốc dòng chảy không được tối ưu hóa trong toàn bộ lò phản ứng UV do cấu hình lò phản ứng sai và cấu hình đèn UV không phù hợp với đặc tính của nước. Ví dụ, một đèn UV được bố trí chéo với dòng vào sẽ dẫn đến thời gian lưu rất ngắn ở cả hai mặt của đèn UV và gần các mặt của thành lò phản ứng.
Đèn UV được bố trí song song với luồng đầu vào cung cấp thời gian lưu kéo dài, dẫn đến phân phối luồng đồng đều hơn, dẫn đến phân bổ liều lượng đồng đều dẫn đến gần đạt hiệu suất lý tưởng.
Việc trộn đồng nhất để tăng thêm liều tia cực tím thường được tăng cường bằng cách sử dụng các vách ngăn bên trong của các thanh dẫn. Hành vi thủy lực cuối cùng của nước trong lò phản ứng UV được phân tích bằng cách sử dụng Động lực học chất lỏng tính toán (phân tích CFD), như được thấy trong hình trên.
Tóm lại, liều lượng tia cực tím tổng thể được phân phối bởi các cấu hình lò phản ứng khác nhau và tỷ lệ hiệu suất sẽ dao động do tốc độ truyền tia UV trong nước và tốc độ dòng chảy khác nhau cũng như cường độ đèn UV khác nhau.
Đạt được phê duyệt hệ thống UV cụ thể trong nuôi trồng thủy sản
Vì có nhiều nhà sản xuất hệ thống UV trên thế giới, các chứng chỉ do các công ty đáng tin cậy cung cấp trở nên có tính thời sự, để đảm bảo tính hợp lệ của các sản phẩm của nhà sản xuất.
AGUA TOPONE đã chính thức được Viện Thú y Na Uy (NVI) phê duyệt. NVI là viện nghiên cứu y sinh và trung tâm chuyên môn hàng đầu quốc gia về an toàn sinh học đối với cá và động vật trên cạn.
Ngoài ra, công nghệ đã được xác minh để xử lý nước, thông qua chương trình Xác minh Công nghệ Môi trường của EU (ETV). ETV là một xác nhận xác nhận các công nghệ thông qua các bên thứ ba đủ điều kiện, sử dụng kết quả thử nghiệm để đảm bảo rằng hiệu suất công nghệ môi trường đã được xác minh một cách khoa học.
3. Tối ưu hóa hoạt động của hệ thống khử trùng bằng tia UV
Việc xem xét tối ưu hóa hoạt động của hệ thống khử trùng bằng tia UV có lợi cho một số yếu tố như tiết kiệm chi phí, tiết kiệm thời gian và tăng cường bảo mật.
Một khía cạnh kinh tế quan trọng là xem xét cách vận hành hệ thống UV theo cách tiết kiệm năng lượng trong khi duy trì mức liều UV cần thiết. Hệ thống UV phải chạy dựa trên lưu lượng nước đến và liều lượng UV được nhắm mục tiêu. Ví dụ: nếu tốc độ dòng chảy không ở mức cao nhất, hệ thống UV sẽ có thể làm mờ đèn để tiết kiệm năng lượng trong khi duy trì liều lượng tia UV mục tiêu, một tính năng còn được gọi là 'tốc độ liều lượng'. Ngoài ra, nó sẽ có thể đưa ra tín hiệu cho rơle dòng để dừng dòng trong các trường hợp sự cố.
Theo sự chấp thuận của NVI, bắt buộc phải kết nối rơ le dòng chảy với van hoặc thiết bị tương tự điều khiển dòng nước qua bộ phận UV.
Cách giám sát hoạt động của hệ thống khử trùng bằng tia UV
Hệ thống UV phải được trang bị hệ thống giám sát thích hợp để theo dõi tình trạng bên trong lò phản ứng. Cường độ tia cực tím, tốc độ dòng chảy, giờ hoạt động của đèn, liều lượng tia cực tím, hiệu suất đèn UV riêng lẻ và nhiệt độ buồng phải được PLC của hệ thống giám sát liên tục. Ngoài ra, dữ liệu sau đây phải được lưu trong nhật ký ở mức tối thiểu:
·Ngày và giờ
·Nhiệt độ
· Giá trị bức xạ
· Liều UV
· Dòng chảy hiện tại
· Lưu lượng tối đa cho phép
· Điểm đặt liều UV
Tác động hiệu suất của hệ thống lau tự động trong hệ thống khử trùng bằng tia cực tím
Như đã đề cập trước đó, các đặc tính của nước đến có thể thay đổi đáng kể. Hệ thống UV sẽ mất khả năng khử trùng tối ưu nếu có cặn bám trên các ống thạch anh bảo vệ đèn UV.
Có nhiều loại bám bẩn khác nhau tùy thuộc vào nguồn nước. Nói chung, một hệ thống gạt nước tự động mạnh mẽ tiên tiến có hiệu quả chống lại sự đóng cặn lâu dài nhất mà không cần làm sạch bằng hóa chất CIP (sạch tại chỗ). Điều này dẫn đến việc loại bỏ việc xử lý các hóa chất nguy hiểm, chi phí bổ sung, thời gian ngừng hoạt động và chi phí vận hành trong khi giữ cho hệ thống hoạt động.
Cách chọn vật liệu chính xác cho tủ điều khiển và lò phản ứng UV
Tùy thuộc vào nguồn nước đầu vào, môi trường có thể bị ăn mòn do nhiễm mặn hoặc độ ẩm không khí. Đây có thể là một thiết lập đầy thách thức đối với các vật liệu thường được sử dụng trong lò phản ứng UV và tủ điều khiển.
AGUA TOPONE đã phát triển nhựa polypropylene (PP) ổn định tia cực tím, là vật liệu chống chịu cho các ứng dụng nước biển ấm do kết cấu không ăn mòn của nó. Đối với các ứng dụng nước biển và nước ngọt lạnh, TAGUA TOPONE được làm bằng SS316L sơn điện bên trong và bên ngoài. Điều này đảm bảo tăng khả năng chống ăn mòn bên ngoài và tăng hiệu suất ánh sáng UV do phản xạ bên trong bên trong.
Tất cả các tủ điều khiển đều được làm từ nhựa gia cường sợi thủy tinh (GFRP) với khả năng làm mát thụ động hoặc chủ động, giúp cho bên trong tủ được bảo vệ khỏi mọi tác nhân bên ngoài.
4. bảo trì hệ thống khử trùng bằng tia cực tím
Khử trùng bằng tia cực tím hiệu quả đòi hỏi phải bảo trì hệ thống tia cực tím theo lịch trình. Tần suất bảo trì khác nhau rất nhiều giữa các nhà sản xuất khác nhau, tùy thuộc vào nguồn điện, độ bền và độ tin cậy của hệ thống.
Tất cả các hệ thống AGUA TOPONEUV đều được thiết kế để yêu cầu mức bảo dưỡng tối thiểu tuyệt đối, sử dụng các bộ phận bền bỉ và mạnh mẽ mang lại sự thuận tiện đặc biệt trong vận hành. Nhiều thập kỷ nghiên cứu, phát triển và đổi mới đã giúp cung cấp cho khách hàng những hệ thống đáng tin cậy mà không tốn kém chi phí để lắp đặt và vận hành, cũng như không cần bảo trì đầy đủ để những người không phải chuyên gia có thể sử dụng được.
5. giao tiếp tốt hơn giữa nhà sản xuất và khách hàng cuối cùng
Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, không thể đánh giá thấp tầm quan trọng của việc liên lạc thích hợp giữa nhà sản xuất hệ thống UV và nhà điều hành hệ thống RAS.
Chọn một nhà cung cấp với đầy đủ hỗ trợ kỹ thuật là cực kỳ quan trọng trong trường hợp khẩn cấp, khi cần hỗ trợ vận hành nhanh chóng. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết của hỗ trợ 24 giờ với các kỹ sư kỹ thuật sẵn sàng hỗ trợ bất kể múi giờ.
AGUA TOPONE là nhà sản xuất hệ thống khử trùng bằng tia UV cung cấp cho khách hàng sự hỗ trợ toàn diện trong toàn bộ quá trình, từ việc thiết lập các yêu cầu cho đến quá trình vận hành liên tục. Trách nhiệm của chúng tôi không dừng lại ngay sau khi hệ thống được gửi đi.
Vui lòng liên hệ với chúng tôi nếu bạn muốn biết thêm thông tin về cách chúng tôi có thể giúp bạn.
