Tapaustutkimus – Kala- ja äyriäistehtaan jätevedenkäsittelyprojekti – esimerkki käytännön sovelluksista
Abstrakti
Tässä tapaustutkimuksessa kerrotaan Shandongin maakunnassa Kiinassa sijaitsevan johtavan kala- ja äyriäiskonsernin No{0}} Seafood Processing Plantille tarkoitetun jätevedenkäsittelyjärjestelmän suunnittelusta, toteutuksesta ja toiminnallisista tuloksista. Tehdas on erikoistunut pakastekalatuotteiden valmistukseen, josta syntyy jätevettä pääasiassa raaka-aineiden pesusta. Tämä jätevesi sisältää suuria pitoisuuksia vesiliukoisia yhdisteitä ja kalakudoksesta peräisin olevia hienojakoisia suspendoituneita aineita, pääasiassa orgaanisia typpiyhdisteitä. Käsittelemätön päästö aiheuttaisi merkittävää pilaantumista ympäröiville vesistöille. Hankkeessa toteutettiin onnistuneesti yhdistetty fysikaalinen{6}}kemiallinen ja biologinen käsittelyprosessi vaatimustenmukaisen päästön saavuttamiseksi. Tämä raportti tarjoaa kattavan yleiskatsauksen vaikuttavista ominaisuuksista, valitusta käsittelytekniikasta, yksityiskohtaisesta yksikön suunnittelusta, suorituskykytiedoista ja projektin taloudesta.
1. Johdanto: merenelävien käsittelyjäteveden haaste
Kalateollisuus tuottaa jätevesiä, joille on ominaista korkea orgaaninen kuormitus proteiineista, rasvoista ja kiintoaineista. Nämä epäpuhtaudet ovat peräisin verestä, sisäelimistä, kalan suomuista ja pesuvedestä. Ensisijaisia haasteita ovat mm.
- Korkea orgaaninen lujuus: Mitattu biokemiallisena hapenkulutuksena (BOD₅) ja kemiallisena hapenkulutuksena (COD), mikä osoittaa merkittävän hapenpuutepotentiaalin vastaanottavissa vesissä.
- Ravintoainesisältö: Korkeat proteiinipitoisuudet typpiyhdisteitä.
- Rasvat, öljyt ja rasvat (FOG): Voi aiheuttaa toimintahäiriöitä ja muodostaa pintavaahtoa.
- Suspendoituneet kiinteät aineet (SS): Sisältää hienoja orgaanisia hiukkasia. Tällaisten jätevesien suora päästö rikkoo ympäristömääräyksiä, vahingoittaa vesiekosysteemejä rehevöitymällä ja happikatolla ja aiheuttaa kansanterveysriskejä. Siksi tehokas paikan päällä tapahtuva käsittely- ei ole vain säädöstehtävä, vaan myös yrityksen ympäristövastuu.
2. Projektin laajuus: Ongelman määrittely
2.1 Jäteveden määrä ja laatu
- Virtausnopeus: 200 m³/vrk (25 m³/tunti, yksi-vuorotuotanto).
- Vaikuttavat ominaisuudet:
- COD: 1500 mg/l
- BOD5: 800 mg/L (BOD5/COD ≈ 0,53, mikä osoittaa hyvää biohajoavuutta)
- Eläin- ja kasviöljy: 50 mg/l
- SS: 400 mg/l
2.2 Purkausstandardit
Käsitellyn jäteveden piti täyttääKiinan integroidun jätevesipäästöstandardin luokan II standardit (GB 8978-1996):
- COD Vähemmän tai yhtä suuri kuin 150 mg/l
- BOD₅ Pienempi tai yhtä suuri kuin 30 mg/l
- Eläin- ja kasviöljy Vähemmän tai yhtä suuri kuin 15 mg/l
- SS Vähemmän tai yhtä suuri kuin 150 mg/l
3. Ratkaisu: Ehdotettu hoitoprosessi
Ottaen huomioon jäteveden ominaisuudet-hyvä biohajoavuus, mutta se sisältää öljyjä, kiintoaineita ja suuria orgaanisia/typpikuormia-hybridi "Öljyn erotus/sedimentaatio + anaerobinen (hydrolyysi/hapottaminen) + aerobinen (ilmastus ja bio-kosketushapetus) + vaahdotus" prosessi valittiin. Tämä monivaiheinen lähestymistapa varmistaa tehokkaan käsittelyn käsittelemällä eri epäpuhtaustyyppejä peräkkäin.
Prosessin vuokaavio on kuvattuKuva 1.
4. Yksityiskohtainen prosessin kuvaus ja yksikön suunnittelu
4.1 Esihoito- ja ensisijainen hoito
- Palkinäyttö (2 kpl): Tarkoitus: siepata suuria suspendoituneita ja kelluvia kiinteitä aineita (esim. kalan suomuja, roskia).
- Mitat: 700mm (P) x 500mm (L).
- Tankoväli: 5 mm.
- Materiaali: Teräs.
- Öljynerotus- ja sedimentaatiosäiliö: Käyttötarkoitus: Kelluvien öljyjen/rasvojen ja laskeutuvien hiekkojen/raskaiden suspendoituneiden aineiden poistamiseen.
- Tehokas tilavuus: 40 m³.
- Hydraulinen retentioaika (HRT): 1,5 tuntia.
- Rakenne: Maanalainen teräsbetoni (RC).
4.2 Biologinen käsittely (ydinprosessi)
- Hydrolyysi/hapotussäiliö (anaerobinen): Tarkoitus: hajottaa monimutkaisia, tulenkestäviä orgaanisia molekyylejä (proteiinit, rasvat) yksinkertaisemmiksi, helposti biohajoaviksi yhdisteiksi (haihtuvat rasvahapot), mikä parantaa yleistä biohajoavuutta (BOD/COD-suhde). Tämä esikäsittely{1}}parantaa merkittävästi seuraavien aerobisten vaiheiden tehokkuutta.
- Tilavuus: 60 m³.
- HRT: 2,4 tuntia.
- Rakennus: Puoli{0}}maanalainen RC.
- Sisäinen ominaisuus: Täytetty yhdistetyllä polyeteenibiokalvolla mikrobikasvun tukemiseksi.
- Ilmastussäiliö (tavallinen aktiiviliete): Tarkoitus: Ensisijainen aerobinen käsittely liukoisen BOD:n ja COD:n poistamiseksi.
- Tilavuus: 75 m³.
- HRT: 3 tuntia.
- Rakennus: Puoli{0}}maanalainen RC.
- Ilmastus: Hieno{0}}kuplailmastus puhaltimilla.
- SHT-reaktori (bio{0}}kontaktihapetus): Tarkoitus: Toissijainen, korkean{1}}tehokkuuden aerobinen vaihe. Se hajottaa edelleen jäljellä olevia orgaanisia aineita ja suorittaa nitrifikaation, jolloin myrkyllinen ammoniakki-typpi muuttuu nitraatti-typeksi. Kiinteät biofilmimateriaalit tarjoavat korkean pitoisuuden kiinnitettyä biomassaa, mikä tekee järjestelmästä vakaamman ja kestävämmän iskukuormituksia vastaan.
- Tilavuus: 180 m³.
- HRT: 7 tuntia.
- Rakenne: Teräsrakenne.
- Sisäinen ominaisuus: Täynnä puoli{0}}pehmeää biofilmimateriaalia.
- Ilmastus: Hieno{0}}kuplailmastus.
- Ilmastuslaitteet: Kaksi Roots-puhallinta (malli SSR125) syöttää ilmaa sekä ilmastussäiliöön että SHT-reaktoriin.
- Kokoonpano: Yksi työ, yksi valmiustila.
- Virtaus: 10,17 m³/min.
- Paine: 49 kPa.
- Teho: 11 kW kukin.
4.3 Tertiäärinen/kiillotuskäsittely
- Dissolved Air Flotation (DAF) -yksikkö: Tarkoitus: Poistaa hienojakoiset suspendoituneet kiintoaineet, kolloidiset hiukkaset ja mahdolliset jäännösöljyt/rasvat, jotka ovat välttyneet biologisesta käsittelystä. Saostusaine (polyalumiinikloridi - PAC) ja flokkulointiaine (polyakryyliamidi - PAM) annostellaan agglomeraattihiukkasiksi, jotka sitten poistetaan kiinnittymällä mikro--ilmakupliin.
- Malli: JHF-30.
- Kapasiteetti: 30-35 m³/h.
- Rakenne: -syövyttävä teräs.
- Kokonaisteho: 8,12 kW (pumppu, kaavin jne.).
4.4 Lietteenkäsittelyjärjestelmä
- Lietteen sakeuttaja: Tarkoitus: Keskittää lietteen ensisijaisesta selkeyttimestä ja DAF-yksiköstä, mikä vähentää tilavuutta myöhempää vedenpoistoa varten.
- Tilavuus: 15 m³.
- Rakennus: Maanpäällinen{0}}RC.
- Lietteen vedenpoisto: Suodatinpuristinta käytetään lopulliseen vedenpoistoon, jolloin saadaan kiinteä kakku hävitettäväksi.
- Varusteet: Levy- ja runkosuodatinpuristin (malli: BM103/1000).
- Teho: 7,0 kW yhteensä.
- Syöttöpumppu: Progressiivinen ontelopumppu (malli: I-1B-2), 5,4 m³/h virtaus, 80 m nostokorkeus, 3 kW teho (yksi käyttöyksikkö).
5. Hoidon suorituskyky ja tulokset
Kunkin käsittelyyksikön suorituskyky, joka osoittaa epäpuhtauksien asteittaisen poistamisen, on tiivistetty seuraavassaTaulukko1.Järjestelmä saavutti johdonmukaisesti tavoitepäästöstandardit.
Tärkeimmät saavutukset:
- Yleinen COD-poisto: >90 % (1500 mg/l -<150 mg/L).
- Kokonais-BOD₅-poisto: >96 % (800 mg/l -<30 mg/L).
- Öljyn ja rasvan poisto: >70 % (50 mg/l -<15 mg/L).
- SS:n poisto: >85 % (400 mg/l -<150 mg/L).
- Tehokas nitrifikaatio: SHT-reaktori hapetti onnistuneesti ammoniakin, mikä on kriittinen vaihe jäteveden korkean typpipitoisuuden vuoksi.
6. Projektitaloustiede
Hankkeen kokonaisinvestointi oli817 600 Kiinan yuania (RMB), jaoteltuna seuraavasti:
- Laitteiden toimitus ja asennus
- Rakennustyöt (säiliöt, rakenteet)
- Prosessisuunnittelu ja -tekniikka
- Käyttöönotto- ja käynnistyspalvelut
Tämä investointi tarjosi asiakkaalle luotettavan, vaatimustenmukaisen ja toiminnallisesti hallittavan jätevedenkäsittelyratkaisun, joka vähentää ympäristöriskejä ja varmistaa säännösten noudattamisen.
7. Päätelmät ja opit
Tämä mereneläviä käsittelevä jätevedenkäsittelyprojekti on onnistunut esimerkki räätälöidyn, monivaiheisen prosessin soveltamisesta tietyn teollisuuden jätevesiongelman ratkaisemiseen. Menestyksen avain olitekniikoiden yhdistelmä:
- Tehokas esihoito{0}}(seulonta, öljyn erotus) suojatut alavirran biologiset yksiköt.
- Anaerobinen hydrolyysiesikäsitteli jäteveden, mikä parantaa aerobista käsiteltävyyttä.
- Kaksivaiheinen aerobinen{0}}hoito(aktiiviliete + bio-kontaktihapetus) varmisti vankan ja vakaan orgaanisen ja typen poiston.
- Viimeinen kiillotus kemikaalilla DAFtaattu tiukkojen SS- ja jäännöspäästörajojen johdonmukainen noudattaminen.
Järjestelmä osoittaa kestävyyttä, toiminnan yksinkertaisuutta ja kustannustehokkuutta-keskikokoisissa-elintarvikkeiden käsittelylaitoksissa. Tämä tapaustutkimus on arvokas referenssi insinööreille ja laitosjohtajille, jotka suunnittelevat tai käyttävät käsittelyjärjestelmiä samanlaisille -lujuuksille elintarvike- ja juomateollisuuden orgaanisille jätevesille.