Studija slučaja tretmana otpadnih voda preradom morskih plodova – dizajn i rezultati|Shandong Plant

Studija slučaja – Projekat prečišćavanja otpadnih voda za postrojenje za preradu morskih plodova – praktičan primjer primjene

Abstract

Ova studija slučaja detaljno opisuje dizajn, implementaciju i operativne rezultate namjenskog sistema za prečišćavanje otpadnih voda za Fabriku za preradu morskih plodova No. 1 vodeće grupe za proizvodnju morskih plodova u provinciji Shandong, Kina. Postrojenje je specijalizovano za proizvodnju smrznutih proizvoda od morskih plodova, generišući otpadne vode prvenstveno pranjem sirovina. Ova otpadna voda sadrži visoke koncentracije u vodi{3}}topivih jedinjenja i finih suspendovanih čvrstih materija koje potiču iz ribljeg tkiva, prvenstveno organskih azotnih jedinjenja. Nepročišćeno ispuštanje bi izazvalo značajno zagađenje okolnih vodnih tijela. Projekat je uspješno implementirao kombinovani fizičko{6}}hemijski i biološki proces tretmana kako bi se postiglo usklađeno pražnjenje. Ovaj izvještaj pruža sveobuhvatan pregled utjecajnih karakteristika, odabrane tehnologije tretmana, detaljnog dizajna jedinice, podataka o performansama i ekonomičnosti projekta.

1. Uvod: Izazov otpadnih voda preradom morskih plodova

Industrija za preradu morskih plodova stvara otpadne vode koje karakteriziraju visoka organska opterećenja od proteina, masti i suspendiranih krutih tvari. Ovi zagađivači potiču iz krvi, iznutrica, riblje ljuske i vode za pranje. Primarni izazovi uključuju:

• Visoka organska čvrstoća: Mjereno kao biohemijska potreba za kiseonikom (BOD₅) i hemijska potreba za kiseonikom (COD), što ukazuje na značajan potencijal iscrpljivanja kiseonika u vodi koja prima.
• Sadržaj nutrijenata: Visoki nivoi azotnih jedinjenja iz proteina.
• Masti, ulja i masti (MAGLA): Može uzrokovati probleme u radu i formirati površinski šljam.
• suspendirane čvrste tvari (SS): Uključuje fine organske čestice. Direktno ispuštanje takve otpadne vode krši ekološke propise, šteti vodenim ekosistemima kroz eutrofikaciju i iscrpljivanje kiseonika i predstavlja rizik za javno zdravlje. Stoga, djelotvoran tretman na-licu mjesta nije samo regulatorni mandat već i korporativna ekološka odgovornost.

2. Obim projekta: Definisanje problema

2.1 Količina i kvalitet otpadnih voda

• Flow Rate: 200 m³/dan (25 m³/sat, jednosmjenska proizvodnja).
• Utjecajne karakteristike:

1. COD: 1.500 mg/L
2. BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0,53, što ukazuje na dobru biorazgradljivost)
3. Životinjsko i biljno ulje: 50 mg/L
4. SS: 400 mg/L

2.2 Standardi pražnjenja

Obrađeni efluent je bio potreban da zadovoljiStandardi II stepena kineskog integrisanog standarda za ispuštanje otpadnih voda (GB 8978-1996):

• COD Manje ili jednako 150 mg/L
• BOD₅ Manje ili jednako 30 mg/L
• Životinjsko i biljno ulje Manje ili jednako 15 mg/L
• SS Manje ili jednako 150 mg/L

3. Rješenje: predloženi proces liječenja

S obzirom na karakteristike otpadnih voda-dobra biorazgradivost, ali sadrži ulja, krute tvari i veliko organsko/azotno opterećenje-hibrid "Separacija/sedimentacija ulja + anaerobna (hidroliza/kiseljavanje) + aerobna (aeracija i bio{2}}kontaktna oksidacija) + flotacija" proces je odabran. Ovaj više-pristup osigurava robustan tretman uzastopnim rješavanjem različitih vrsta zagađivača.

Dijagram toka procesa je ilustrovan uSlika 1.

4. Detaljan opis procesa i dizajn jedinice

4.1 Pre-tretman i primarni tretman

• Bar ekran (2 jedinice): Svrha: Za presretanje velikih suspendiranih i plutajućih čvrstih tvari (npr. riblje krljušti, krhotine).

1. Dimenzije: 700 mm (D) x 500 mm (Š).
2. Razmak između šipki: 5 mm.
3. Materijal: čelik.

• Rezervoar za separaciju i sedimentaciju ulja: Svrha: Uklanjanje plutajućih ulja/masti i taložnog pijeska/teških suspendovanih materija.

1. Efektivna zapremina: 40 m³.
2. Vrijeme hidrauličkog zadržavanja (HRT): 1,5 sati.
3. Konstrukcija: Podzemni armirani beton (RC).

4.2 Biološki tretman (osnovni proces)

• Rezervoar za hidrolizu/zakiseljavanje (anaerobni): Svrha: Razgradnja složenih, vatrostalnih organskih molekula (proteini, masti) u jednostavnija, lako biorazgradiva jedinjenja (isparljive masne kiseline), čime se povećava ukupna biorazgradivost (odnos BPK/COD). Ovaj pred{1}}tretman značajno poboljšava efikasnost narednih aerobnih faza.

1. Zapremina: 60 m³.
2. HRT: 2,4 sata.
3. Izgradnja: Polu{0}}podzemni RC.
4. Unutrašnja karakteristika: Ispunjena kombinovanim polietilenskim biofilmskim medijumom za podršku mikrobnom rastu.

• Rezervoar za aeraciju (konvencionalni aktivni mulj): Svrha: Primarni aerobni tretman za uklanjanje rastvorljivog BPK i COD-a.

1. Zapremina: 75 m³.
2. HRT: 3 sata.
3. Izgradnja: Polu{0}}podzemni RC.
4. Prozračivanje: fino-prozračivanje sa finim mjehurićima pomoću duvaljki.

• SHT reaktor (bio-kontaktna oksidacija): Svrha: Sekundarna, aerobna faza visoke{1}}e efikasnosti. On dalje razgrađuje preostale organske tvari i vrši nitrifikaciju, pretvarajući toksični amonijačni-azot u nitratni-azot. Fiksni biofilmski medij pruža visoku koncentraciju pričvršćene biomase, čineći sistem stabilnijim i otpornijim na udarna opterećenja.

1. Zapremina: 180 m³.
2. HRT: 7 sati.
3. Konstrukcija: čelična konstrukcija.
4. Unutrašnja karakteristika: Pakovanje sa polu-mekim biofilmskim medijima.
5. Aeracija: aeracija sa finim{0}}mjehurićima.

• Oprema za aeraciju: Dva Roots puhala (model SSR125) dovode vazduh u rezervoar za aeraciju i SHT reaktor.

1. Konfiguracija: jedna dužnost, jedna pripravnost.
2. Protok: 10,17 m³/min.
3. Pritisak: 49 kPa.
4. Snaga: 11 kW svaki.

4.3 Tercijarni tretman/poliranje

• Jedinica za flotaciju rastvorenog vazduha (DAF): Svrha: Uklanjanje finih suspendovanih čvrstih materija, koloidnih čestica i svih zaostalih ulja/masti koje su izbegle biološki tretman. Koagulant (Polyaluminium Chloride - PAC) i flokulant (Polyacrylamide - PAM) se doziraju da aglomeriraju čestice, koje se zatim uklanjaju prianjanjem na mikro{3}}mjehuriće zraka.

1. Model: JHF-30.
2. Kapacitet: 30-35 m³/h.
3. Konstrukcija: antikorozivni čelik.
4. Ukupna snaga: 8,12 kW (za pumpu, strugač, itd.).

4.4 Sistem za rukovanje muljem

• Zgušnjivač mulja: Svrha: Za koncentrisanje mulja iz primarnog taložnika i DAF jedinice, smanjujući volumen za naknadno odvodnjavanje.

1. Zapremina: 15 m³.
2. Konstrukcija: Nadzemni RC.

• Odvodnjavanje mulja: Filter presa se koristi za završno odvodnjavanje, stvarajući čvrsti kolač za odlaganje.

1. Oprema: Preša za filter sa pločama i okvirom (model: BM103/1000).
2. Snaga: 7,0 kW ukupno.
3. Pumpa za napajanje: Progresivna šupljina pumpa (model: I-1B-2), protok 5,4 m³/h, visina 80 m, snaga 3 kW (jedna radna jedinica).

5. Učinak i rezultati tretmana

Učinak svake jedinice za tretman, koji pokazuje progresivno uklanjanje zagađivača, je sažet uTable1.Sistem je dosljedno postigao ciljne standarde pražnjenja.

Ključna dostignuća:

• Sveukupno uklanjanje COD-a: >90% (od 1.500 mg/L do<150 mg/L).
• Sveukupno uklanjanje BOD₅: >96% (od 800 mg/L do<30 mg/L).
• Uklanjanje ulja i masti: >70% (od 50 mg/L do<15 mg/L).
• SS Removal: >85% (od 400 mg/L do<150 mg/L).
• Efikasna nitrifikacija: SHT reaktor je uspješno oksidirao amonijak, što je kritičan korak s obzirom na visok sadržaj azota u otpadnoj vodi.

6. Projektna ekonomija

Ukupna projektna investicija je bila817.600 kineski juan (RMB), raščlanjen na sljedeći način:

• Nabavka i montaža opreme
• Građevinski radovi (cisterne, konstrukcije)
• Projektovanje procesa i inženjering

• Usluge puštanja u rad i puštanja u rad

Ova investicija je klijentu pružila pouzdano, usklađeno i operativno upravljivo rješenje za tretman otpadnih voda, ublažavajući ekološke rizike i osiguravajući usklađenost sa propisima.

7. Zaključak i naučene lekcije

Ovaj projekat tretmana otpadnih voda prerade morskih plodova je uspješan primjer primjene prilagođenog, višestepenog procesa za rješavanje specifičnog problema industrijskih otpadnih voda. Ključ uspjeha je biokombinacija tehnologija:

1. Efikasan pre{0}}tretman(prosijavanje, odvajanje ulja) zaštićene nizvodne biološke jedinice.
2. Anaerobna hidrolizaprethodno kondicionira otpadnu vodu, poboljšavajući aerobnu prečišćavanje.
3. Dvo{0}}aerobni tretman(aktivni mulj + bio-kontaktna oksidacija) osiguralo je robusno i stabilno uklanjanje organskih i azotnih tvari.
4. Završno poliranje hemijskim DAF-omzagarantovano dosledno poštovanje strogih SS i ograničenja zaostalih zagađivača.

Sistem pokazuje robusnost, operativnu jednostavnost i isplativost-za srednje-postrojenja za preradu hrane. Ova studija slučaja služi kao vrijedna referenca za inženjere i menadžere postrojenja koji dizajniraju ili upravljaju sistemima za tretman sličnih organskih otpadnih voda visoke{3}}kosti iz industrije hrane i pića.