Guia de manutenção profissional para filtros de viveiros de peixes

        O sistema de filtragem de viveiros de peixes é essencialmente uma versão em miniatura da engenharia de tratamento de água, e a sua eficiência operacional depende da conceção hidrodinâmica, da construção da comunidade microbiana e da estabilidade do equipamento. Como unidade central da purificação da água, a manutenção científica do sistema tem de seguir o princípio da sinergia biológica-física-química. Este artigo baseia-se na cinética da reação de nitrificação, no modelo de entupimento do leito filtrante e na lei do desgaste do equipamento, na análise sistemática do quadro tecnológico de manutenção.

I. Especificações de manutenção da unidade de filtragem física

1. ‌Otimização da eficiência da retenção mecânica‌

• Conceção da filtragem em gradiente: o filtro grosseiro frontal (tamanho de poro de 2 mm) intercepta grandes resíduos de fezes de isco, o filtro de esponja de algodão de 20 PPI médio intercepta matéria suspensa acima de 50 μm, o saco de filtro fino de 5 μm final remove partículas coloidais.
• Cálculo do ciclo de retrolavagem:
  Quando a pressão diferencial da camada do filtro ＞ 15kPa ou atenuação da taxa de fluxo 20% iniciar a retrolavagem, use uma pistola de água de pressão de 0,3 MPa com pulso de mistura ar-água (proporção ar-água 1: 3) para remover impurezas profundas.
• Experiência prática: desmontagem e limpeza semanal dos filtros grosseiros, imersão mensal da lã do filtro com solução de ácido oxálico 5% durante 30 minutos para dissolver os depósitos de cálcio e magnésio.

2. ‌Gestão de pias‌

• O dispositivo de separação por ciclone tem de manter um caudal tangencial de 0,3 m/s para a água que entra, a fim de promover a separação sólido-líquido.
• Limpar o sedimento diariamente para evitar a fermentação anaeróbia e controlar a velocidade de bombagem ≤1L/s quando se utiliza o sifão para evitar perturbar a camada de sedimento.

II. Técnicas de manutenção dos sistemas de biofiltração

1. ‌Manutenção do sistema de nitrificação‌

• Controlo da espessura do biofilme: através da monitorização da sonda DO, quando o oxigénio dissolvido <4mg/L inicia o sistema de arejamento, para manter a espessura do biofilme na zona de atividade óptima de 200-500μm.
• Operação de expansão de colónias bacterianas: Suplementação trimestral de um agente bacteriano nitrificante composto (contendo Nitrosomonas e Nitrobacter), doseado a uma taxa de 0,5g/m³ de água, com glucose (C/N=10:1) para promover a colonização.
• Manutenção do leito fluidizado de enchimento K1: manter a taxa de enchimento do 30%, o arejamento do tubo de elevação de gás é ajustado para 5L/min-m³, para garantir que o ciclo de renovação do biofilme da superfície do transportador seja ≤ 72 horas.

2. ‌Regulação dos sistemas de desnitrificação‌

• Foi montada uma câmara anóxica (valor ORP -50~+50mV) e enchida com fonte de carbono de madeira de bétula, sendo o rácio C/N controlado a 5:1.
• A taxa de redução de nitratos foi testada mensalmente e, quando o NO3-N era >30 mg/L, foram injectados 2 ml/m³ de solução bacteriana desnitrificante (Pseudomonas sp.).

III. Pontos de manutenção das unidades de filtragem química

1. ‌Tecnologia de regeneração com carvão ativado‌

• Determinação da saturação de adsorção: a regeneração é necessária quando a diferença de TDS é inferior a 50mg/L ou o valor de iodo é inferior a 600mg/g.
• Método de regeneração térmica: O carvão ativado defeituoso é colocado numa mufla e calcinado a 850°C durante 2 horas para restaurar a estrutura dos poros, arrefecido e embebido em ácido clorídrico 5% para remover as cinzas.

2. **Gestão da resina de permuta iónica

• A resina de ácido forte 001×7 precisa de ser regenerada por cada 500mg/L de água de dureza tratada, e é regenerada utilizando uma solução de 10%NaCl a um caudal de 2BV/h em contracorrente.
• Sugestão prática: A altura de expansão da camada de resina deve ser reservada num espaço de 40% para evitar a aglomeração, e o peróxido de hidrogénio de 0,1% é utilizado anualmente para eliminar as bactérias do ferro.

IV. Procedimentos de manutenção e inspeção dos sistemas mecânicos

1. ‌Normas de manutenção da bomba‌

• Teste mensal da estanquidade da vedação do veio, gotejamento admissível ≤ 3 gotas/minuto.
• Calibração do equilíbrio dinâmico do impulsor: o valor de vibração >4,5mm/s tem de ser desmontado para limpar a escala de vida aquática.
• Monitorização da eficiência energética: Substituir as peças gastas quando a potência de entrada aumenta 15% ou a eficiência <65%.

2. ‌Tratamento anti-corrosão do sistema de tubagem‌

• Os tubos de PVC são revestidos com um revestimento de resina epóxi (espessura ≥200μm) de 2 em 2 anos, e são adicionados casquilhos de aço inoxidável 316L nos cotovelos para resistir à cavitação.
• Manutenção do esterilizador UV: limpar o invólucro de quartzo com etanol anidro a cada 3000 horas de funcionamento para garantir que a transmitância UV é >85%.

V. Resposta de emergência a alterações súbitas da qualidade da água

1. ‌Acidente de queda de biofilme‌

• Fenómeno: Turvação súbita da água e aumento do NH3-N de 0,2 mg/L por hora.
• Eliminação: Desligar imediatamente a filtração física, colocar 2g/m³ de montmorilonite para adsorver rapidamente os organismos livres e, ao mesmo tempo, ligar a máquina de ozono (0,05mg/L) para inibir o aparecimento de bactérias heterotróficas.

2. ‌Falha no fluxo curto do leito do filtro‌

• Diagnóstico: Diferença entre a condutividade de saída e a da água afluente <5%.
• Solução: Injetar uma solução de azul de metileno 0,5% para desenvolver o percurso do fluxo, desbloquear a área bloqueada e, se necessário, utilizar um impulso de ar-água (0,4MPa/2Hz) para reorganizar a estrutura da camada filtrante.

Conclusão: Reconfigurar o valor da manutenção sistemática

        A essência da manutenção do sistema de filtragem dos tanques de peixes é a otimização contínua da eficiência da conversão do material. Ao estabelecer um sistema de monitorização de interbloqueio entre o caudal, a pressão diferencial e a atividade biológica, combinado com técnicas moleculares como a deteção da abundância bacteriana por QPCR, a manutenção empírica tradicional pode ser transformada em manutenção preditiva. Registo de parâmetros-chave (recomenda-se a criação de um livro de registo eletrónico com 32 indicadores) e utilização de software de simulação CFD para analisar a distribuição do campo de fluxo, de modo a realizar o ciclo fechado ecológico de "alimentar os peixes com água e proteger a água com os peixes" a uma escala microscópica. A única forma de conseguir o ciclo fechado ecológico de "alimentar os peixes com água e proteger a água com os peixes" à escala microscópica é realizar uma reflexão de engenharia ao longo de todo o processo de manutenção, de modo a tornar a eficiência média anual de funcionamento do sistema estável a mais de 87%, e conseguir verdadeiramente o controlo em estado estacionário da ecologia da água.