تعتمد صحة الكائنات المائية بشكل مباشر على جودة مياه الحوض. حتى التغيير الطفيف في جودة المياه قد يؤدي إلى الإجهاد أو المرض، أو في أسوأ الأحوال ، إلى في بعض الحالات، يحدث نفوق للكائنات المائية في أنظمة تربية الأسماك التجارية ، وأحواض عرض الأسماك، وأحواض الأسماك العامة الكبيرة. وتُعدّ مرشحات الرمل الكبيرة لأحواض الأسماك أهم تقنيات الترشيح التي لا غنى عنها للحفاظ على جودة المياه على المدى الطويل. تشرح هذه المقالة آلية عمل مرشحات الرمل الكبيرة، ومشاكل جودة المياه الفعلية التي تعالجها، والمنطق الكامن وراء استخدامها في أنظمة تنقية مياه أحواض السمك المتكاملة. من خلال فهم وظائفها الأساسية، يستطيع مشغلو أحواض السمك ابتكار حلول ترشيح مياه أكثر استقرارًا وموثوقية وكفاءة.
أهمية استقرار جودة مياه أحواض السمك :
أحواض السمك عبارة عن أنظمة مائية مغلقة أو شبه مغلقة. وعلى عكس المسطحات المائية الطبيعية، تفتقر إلى خاصية التنقية الذاتية نظرًا لتبادل المياه الكبير، وتوازن ضوء الشمس، والتنوع البيئي. ونتيجة لذلك، تتلوث أحواض السمك بسرعة.
فيما يلي المخاطر الشائعة لعدم استقرار جودة مياه أحواض السمك:
· تنخفض مستويات الأكسجين المذاب.
· زيادة خطر الإصابة بالأمراض.
· تغير سلوك الكائنات المائية نتيجة للإجهاد.
· ارتفاع معدل الوفيات في الأنواع المائية الحساسة.
يجب أن تكون أنظمة الترشيح مستقرة ومتعددة الاستخدامات ومستمرة في أحواض السمك الكبيرة ذات الأحجام الكبيرة من المياه والأحمال البيولوجية العالية. عند هذه النقطة، تصبح مرشحات الرمل الكبيرة لأحواض السمك مكونات أساسية للبنية التحتية.
المشاكل الرئيسية المتعلقة بجودة مياه أحواض السمك وكيفية حلها بواسطة مرشحات الرمل:
1. الجسيمات العالقة الزائدة :
في أحواض السمك، يتلوث عمود الماء باستمرار بجزيئات الطحالب، وفضلات الأسماك، وبقايا الطعام، والمخلفات العضوية. هذه الجزيئات العالقة تقلل من صفاء الماء وتُرهق أنظمة ترشيح المياه.
حل :
تقوم مرشحات الرمل الكبيرة باحتجاز هذه المواد الصلبة العالقة فعلياً عن طريق إجبار الماء على المرور عبر وسائط ترشيح متعددة الطبقات، مما يمنع هذه الجزيئات من الانتشار أكثر.
2. عكارة عالية :
تؤثر العكارة بشكل مباشر على اختراق الضوء، وسلوك الحياة المائية، وجماليات أحواض السمك، وخاصة في أحواض العرض.
حل :
توفر مرشحات الرمل ترشيحًا ميكانيكيًا مستمرًا يقلل من العكارة ويعيد شفافية المياه بالتدخل الكيميائي.
3. تراكم الملوثات :
تتحلل النفايات العضوية التي تنتجها الكائنات البحرية في أحواض المياه الكبيرة إلى أمونيا ونتريت ونترات، مما يخل بالتوازن البيولوجي.
حل:
تعمل مرشحات الرمل على إزالة النفايات العضوية المجهرية في مرحلة مبكرة جدًا، مما يقلل الحمل في عملية الترشيح البيولوجي ؛ وبالتالي، تعمل بشكل غير مباشر على استقرار المعايير البيوكيميائية.
1. الامتصاص الفيزيائي للجسيمات :
تمتص مرشحات الرمل الكبيرة الجزيئات ، بدءًا من الحطام المرئي وصولًا إلى الشوائب الدقيقة (بحجم 20-40 ميكرونًا )، وذلك بمساعدة وسائط الترشيح المتدرجة المستخدمة فيها. يمنع هذا الاعتراض الفيزيائي للجزيئات تعكر الماء، ويقلل من تآكل المضخة، ويساعد على منع الانسداد السريع للمرشحات البيولوجية.
2. ترشيح المواد الصلبة العالقة:
تُعدّ مرشحات الرمل مثاليةً لأحواض السمك الكبيرة، فهي مصممة لتحمّل معدلات تدفق عالية من الماء والتشغيل المستمر، على عكس مرشحات الخراطيش التي تتعرض للانسداد بسهولة في أنظمة المياه الكبيرة. يوضح الجدول التالي تأثير نظام ترشيح الرمل على حوض السمك.
| وظيفة الترشيح | التأثير على حوض السمك |
| احتجاز الجسيمات | مياه أكثر نقاءً |
| تخفيض الأحمال | عمر أطول للمعدات |
| استقرار التدفق | دوران فعال |
3. تنقية المياه:
في مرشحات الرمل، يصبح الماء المار عبر طبقة وسائط الترشيح أكثر نقاءً. لذا، تُحسّن مرشحات الرمل ما يلي:
· انتقال الضوء في أحواض السمك.
· عملية التمثيل الضوئي في النباتات.
· جودة المياه في أحواض السمك العامة.
4. الدعم الإضافي لتحقيق التوازن الميكروبي :
لا تُعتبر المرشحات الرملية مرشحات بيولوجية، بل هي مرشحات داعمة، ولكنها تدعم استقرار الميكروبات بشكل غير مباشر عن طريق:
· منع التحميل الزائد للمواد العضوية.
· الحفاظ على استقرار التدفق.
· تقليل الحمل على المرشحات البيولوجية.
منطق استخدام مرشحات الرمل الكبيرة في أحواض السمك:
في نظام حوض السمك النموذجي، يأتي الماء من مصارف القاع أو أجهزة فصل البروتينات، ويتدفق إلى مرشحات رملية كبيرة، تعمل كمرحلة الترشيح الميكانيكي الأساسية. بعد إزالة الجزيئات العالقة، يتدفق الماء إلى مرشحات بيولوجية، مثل حجرات الوسائط الحيوية، ثم يُعقّم بالأشعة فوق البنفسجية أو يُعالج بالأوزون لمكافحة مسببات الأمراض. وأخيرًا، يُعاد الماء المعالج إلى حوض السمك. وبهذا الترتيب، تُشكّل المرشحات الرملية الكبيرة خط دفاع رئيسي، إذ تُساعد المعدات اللاحقة، وتضمن الأداء الأمثل للنظام ككل.
التآزر مع معدات التنقية الأخرى :
| معدات | دور | العلاقة مع مرشحات الرمل |
| المرشحات البيولوجية | إزالة الأمونيا | الحماية من الانسداد |
| نظام الأشعة فوق البنفسجية | مكافحة مسببات الأمراض | تحسين كفاءة الأشعة فوق البنفسجية |
| مقشّرات البروتين | إزالة المواد العضوية | تقليل النفايات الصلبة |
| مضخة | الدورة الدموية | انخفاض التآكل وحمل الطاقة |
دراسة حالة: تحسين جودة المياه بعد تركيب مرشحات رملية كبيرة:
خلفية المشروع:
تعرض حوض أسماك كبير للمياه العذبة بسعة تقارب 500000 لتر للتعكر المستمر، ومؤشرات عالية للإجهاد على الحياة المائية، وصيانة متكررة للفلتر.
تم تركيب مرشح رملي كبير مع دمجه بشكل مناسب مع المعدات الأخرى كحل لهذه المشكلة. النتائج موضحة في الجدول التالي.
| المعلمة | قبل | بعد |
| العكارة (NTU) | 20-22 | 4-6 |
| الوضوح | فقير | جيد جدًا |
| معدل بقاء الأسماك | 89% | 97% |
| تواتر الصيانة | أسبوعي | شهريا |
من خلال التقاط الجزيئات العالقة في مرحلة مبكرة، تعمل مرشحات الرمل على استقرار نظام معالجة المياه بأكمله، مما يؤدي إلى حياة مائية أكثر صحة وتقليل الحمل التشغيلي على النظام.
نصائح لتحسين جودة مياه حوض السمك والحفاظ عليها:
· اختر حجم المرشح المناسب وفقًا لمعدل التدفق.
· غسيل عكسي مُجدول .
· استخدم وسائط ترشيح متدرجة بشكل صحيح.
· ضمان التكامل السليم لمرشحات الرمل الكبيرة مع نظام المياه بأكمله.
· قم بمراقبة مؤشرات الضغط والتعكر بانتظام.
خاتمة :
لا تقتصر وظيفة مرشحات الرمل الكبيرة في أحواض السمك على الترشيح الميكانيكي الأساسي فحسب، بل إنها تساهم في استقرار النظام بأكمله. فمن خلال احتجاز الجزيئات العالقة، تدعم مرشحات الرمل الكبيرة المرشحات البيولوجية؛ ولذلك، فهي تُعدّ ركيزة أساسية لأنظمة ترشيح المياه الموثوقة. يُعد الاستثمار في مرشح رملي كبير مصمم بشكل جيد وذو حجم مناسب حلاً مثبتًا وموثوقًا وقابلاً للتطوير لضمان جودة مياه حوض السمك.
حول Poolking :
فلتر رملي لحوض السمك من Poolking