Многие клиенты компании «ЭКОИНСТРУМЕНТ» из сферы рыбоводного хозяйства используют устройства замкнутого водоснабжения (УЗВ). Такие системы в автоматическом режиме поддерживают необходимые условия среды для той или иной аквакультуры: регулируют температуру и рН воды, насыщают её кислородом, фильтруют от остатков корма и продуктов жизнедеятельности гидробионтов.
Качество воды в УЗВ зависит от используемого источника водоснабжения, применяемой технологии выращивания, эффективности систем очистки и многих других факторов. В эксплуатации современных автоматизированных установок невозможно обойтись без постоянного контроля качества воды.
В этой статье мы поделимся советами по автоматическому мониторингу и лабораторному контролю качества воды в УЗВ на основе многолетнего опыта компании «ЭКОИНСТРУМЕНТ» по поставкам аналитического оборудования и реактивов для рыбоводных хозяйств.
Мониторинг качества воды: параметры и оборудование
Автоматический мониторинг качества воды в УЗВ осуществляется промышленными анализаторами и датчиками, которые с определенной периодичностью или непрерывно анализируют качество воды. Рассмотрим ключевые параметры контроля и используемое оборудование.
Контроль качества воды в устройствах замкнутого водоснабжения
1. Параметр: содержание растворенного кислорода. Прибор: датчик растворенного кислорода.
Недостаток кислорода в воде негативно влияет на гидробионтов, особенно в замкнутых системах, и препятствует набору массы. В отличие от других параметров, даже кратковременное отклонение от нормы содержания кислорода в УЗВ нельзя допускать.
2. Параметр: уровень pH. Прибор: датчик pH.
Хотя для некоторых гидробионтов некритичны колебания рН от 6,0 до 9,5, при низких значениях pH хуже протекают процессы нитрификации и денитрификации, что усиливает негативное воздействие нитритов. При высоком уровне pH увеличивается содержание свободного аммиака, токсичного для рыбы.
3. Параметр: содержание взвешенных веществ. Прибор: датчик мутности/взвешенных веществ.
В воде в виде взвешенных частиц присутствуют остатки корма, продукты жизнедеятельности рыб. Наличие частиц влияет на мутность (прозрачность) воды. Непосредственно этот параметр не участвует в управлении системой, но его значения помогут выявить предаварийное состояние системы фильтрации и тем самым предотвратить ее выход из строя.
Современные оптические датчики, такие как турбиСТАБ, могут определять мутность и содержание взвешенных веществ в зависимости от указанных в технологической карте нормативов качества воды.
4. Параметр (опционально): соленость воды. Прибор: кондуктометрический датчик.
В УЗВ с морской водой важно контролировать солёность, особенно если для подпитки применяется пресная вода с регулируемой подачей соли.
В современных кондуктометрических датчиках применяются стандартные таблицы (например, ГСССД-77-84) для пересчета из значения электропроводности в значение солености.
5. Параметр: содержание биогенных веществ. Прибор: анализатор на определение азотсодержащих биогенных соединений и фосфатов.
В зависимости от pH и температуры воды, ионы аммиака и аммония находятся в подвижном равновесии. В концентрациях до 10 мг/л аммоний не влияет на состояние рыбы. А свободный аммиак для нее токсичен в концентрациях выше 0,05 мг/л! Регулируя pH, уменьшают содержание свободного аммиака.
Во время зарядки биофильтра или перегрузках УЗВ может повыситься содержание нитритов. Кратковременное повышение до 1–2 мг/л некритично для некоторых гидробионтов, но снижает темп роста.
Нитраты не оказывают заметного негативного влияния на рыбу, но при концентрации более 170 мг/л они снижают pH, из-за чего замедляются процессы нитрификации на этапе биологической очистки воды. Снизить содержание нитратов можно внедрением блока денитрификации в составе очистных сооружений или за счёт подпитки свежей водой.
Фосфаты для большинства гидробионтов нетоксичны, хотя на некоторые виды промысловых рыб (например, форель) они оказывают нервно-паралитическое воздействие.
Пример системы мониторинга качества воды в УЗВ на базе серии промышленных анализаторов ЭКОСТАБ ПРО*:
- датчики кислорода оксиСТАБ-I и оксиСТАБ-II,
- датчики мутности турбиСТАБ-I и турбиСТАБ-II,
- датчики pH СТАБ-I и СТАБ-IIкондуктометрический датчик кондуСТАБ-III (опционально),
- анализатор ЭКОМАК — содержание аммония, нитритов, нитратов, фосфатов.
Оперативный контроль правильности показаний датчиков
Любое аналитическое оборудование нуждается в регулярной проверке рабочих характеристик. Периодичность их проведения зависит от особенностей системы, от чистоты воды и других параметров. С учётом этих факторов автоматические приборы следует проверять не реже одного раза в одну-две недели. Для этого рекомендуется использовать лабораторные и портативные приборы, внесенные в Госреестр СИ, и высокоточные стандартные растворы.
Компания «ЭКОИНСТРУМЕНТ» предлагает комплексное решение не только для автоматического анализа воды, но и для лабораторного контроля: приборы серии ЭКОСТАБ* (pH-метры, кондуктометры/солемеры, фотометры, оксиметры, мутномеры) и реактивы LEI** собственного производства.
Рассмотрим, как проверяют каждый из промышленных датчиков и анализаторов.
1. Датчик кислорода рекомендуется проверять с помощью портативного прибора. Портативный оксиметр погружают в воду в месте установки промышленного датчика, чтобы сравнить результаты измерений. Если показания не сходятся, требуется найти источник ошибки. Возможно, следует провести очистку, обслуживание и калибровку промышленного датчика.
Портативные оксиметры ЭКОСТАБ с оптическими датчиками практически не требуют обслуживания и позволяют получить высокоточные результат анализа за считанные секунды.
2. Датчик pH, кондуктометрический датчик. Как и лабораторные приборы, промышленные датчики рН и УЭП проверяются буферными pH-растворами и калибровочными стандартами электропроводности.
В качестве экспресс-метода можно регулярно проводить анализ воды непосредственно в бассейне, например, портативным pH-метром и портативным кондуктометром ЭКОСТАБ.
3. Датчик мутности можно проверить с помощью высокоточного портативного мутномера ЭКОСТАБ. Результат анализа пробы известен в течение нескольких секунд.
4. Анализаторы воды на содержание биогенных веществ обычно проверяются по стандартам или сравнением с лабораторными данными, с отбором пробы и анализом в лаборатории фотометрическим методом. В линейке ЭКОСТАБ есть два типа фотометров: портативный и лабораторный. Оба прибора позволяют быстро получать результаты анализов на содержание азотных соединений, фосфатов. Благодаря наличию встроенных программ анализа фотометры ЭКОСТАБ будут полезны и для проведения контроля исходной воды на этапе водоподготовки.
Помимо регламентных контрольных проверок, рекомендуется проводить калибровку датчиков и анализаторов не реже чем раз в один-три месяца.
*ЭКОСТАБ и ЭКОСТАБ ПРО — собственные марки оборудования компании «ЭКОИНСТРУМЕНТ» для лабораторного и промышленного контроля качества воды.
**LEI — собственная марка реактивов для фотометрического анализа воды компании «ЭКОИНСТРУМЕНТ».
