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弧形篩對水體中固體顆粒物的去除效果研究

　　以弧形篩為研究對象，分析不同篩縫規格、安裝角度以及水處理量條件下對固體顆粒物的去除效果，以獲得最優化的結構設計參數。將固體顆粒物去除率作為試驗指標，設計了0.10~0.25 mm的篩縫間隙、10~20 m3/h 的進水流量及53°和37°的篩網安裝角度的多因素試驗。結果顯示，隨著篩縫間隙的增大，固體顆粒物去除率呈逐漸下降趨勢，但篩縫間隙與顆粒物粒徑具有明顯的“匹配性”特征，篩縫間隙應以等于或略小于水體中平均固體顆粒物粒徑為宜；進水流量與固體顆粒物去除率呈反相關關系，單位面積篩面的水處理負荷宜控制在50 m3/(m2?h)左右；在合理的篩網安裝角度范圍內，適當增大安裝傾角有利于提高固體顆粒物去除率。總之，將弧形篩裝置應用在水產養殖系統中，是一種行之有效的方法。

    　循環水養殖系統(Recirculating aquaculturesystems, RAS)中的固體懸浮物嚴重影響到魚類生長、生物凈化效果、養殖效率及系統運行成本等諸多重要因子，其去除方式是循環水養殖水處理系統中的核心設計環節之一，去除效果則直接決定了養殖水質的好壞和系統運行的穩定性。

　　篩縫間隙對固體顆粒物去除率的影響

　　篩縫間隙是影響弧形篩過濾性能的關鍵因素之一，可通過調整間隙大小來高效過濾不同粒徑的固體顆粒物。從理論上講，篩縫間隙越小，截流的固體顆粒物越多，其去除率也越高，但篩縫間隙小意味著過流面積小，相同的篩網面積可處理水體量也相應變少，且篩網易發生堵塞現象，故選擇合適的篩縫間隙是高效過濾的根本。作為初級過濾環節，弧形篩的篩縫間隙應以選擇略小于水體中平均固體顆粒物粒徑為宜。

　　進水流量對固體顆粒物去除率的影響

　　進水流量關系到弧形篩裝置處理廢水的能力，合適的進水流量可以保證高效的過濾效率，即利用有效的過濾面積來最大化的凈化廢水。進水流量與固體顆粒物去除率呈反相關關系，即進水流量越小，去除效率越高。但水處理量同樣是弧形篩裝置的重要評價指標，小流量進水可能無法在滿足高效的固體顆粒物去除效率的同時保證足夠的水處理量，進而影響到整個水處理環節的合理運轉。因此尋找進水流量與去除效率的最優契合點是關鍵。

　　篩網安裝角度對固體顆粒物去除率的影響

　　篩網安裝角度會影響養殖廢水流經弧形篩篩面的流動狀態，過大或過小均會影響固體顆粒物的去除效率。同等水力條件，在合理的篩網安裝角度前提下，較大的安裝傾角對固體顆粒物去除效果較為明顯，但在實際使用當中，仍需根據現場情況進行取舍，以防弧形篩裝置水頭損失過大甚至失效的情況發生。

　　結論與討論

　　用于水產養殖系統的弧形篩裝置作為初級過濾環節，可以顯著去除養殖水體中較大粒徑的固體顆粒物，有效減輕后續水處理設施設備的負擔。同時，因有結構簡單、無能耗、故障率低及沖洗方便、免維護等特點，使其在水產養殖領域具備良好的應用推廣前景。作為粗過濾環節的弧形篩裝置，建議其篩縫間隙應以選擇等于或略小于水體中平均固體顆粒物粒徑為宜。進水流量作為銜接養殖系統循環效率與弧形篩裝置固體顆粒物去除效果的重要因素，如何取舍是影響結果的關鍵。在合理的篩網安裝角度范圍內，適當增大安裝傾角有利于提高固體顆粒物去除率。

　　綜上所述，將弧形篩裝置應用在循環水養殖系統中，是一種行之有效的方法。但不可否認的是，其仍存在篩網易破損，維修成本高等缺點。下一步，擬結合現有研究基礎，并借助于目前廣泛應用于農業裝備優化、水處理設備研發及流體機械設計領域的計算流體力(CFD)技術，以期在結構優化方面進一步深入。