مطالعه موردی تصفیه فاضلاب پردازش غذاهای دریایی – طراحی و نتایج|کارخانه شاندونگ

مطالعه موردی - پروژه تصفیه فاضلاب برای یک کارخانه فرآوری غذاهای دریایی - یک مثال کاربردی عملی

چکیده

این مطالعه موردی جزئیات طراحی، اجرا، و نتایج عملیاتی یک سیستم تصفیه فاضلاب اختصاصی برای کارخانه فرآوری غذاهای دریایی بدون. 1 یک گروه غذاهای دریایی پیشرو در استان شاندونگ، چین است. این کارخانه در تولید محصولات غذاهای دریایی منجمد و تولید فاضلاب عمدتاً از شستشوی مواد خام تخصص دارد. این فاضلاب حاوی غلظت بالایی از ترکیبات محلول در آب و مواد جامد معلق ریز مشتق شده از بافت ماهی، عمدتاً ترکیبات نیتروژن دار آلی است. تخلیه تصفیه نشده باعث آلودگی قابل توجهی به آب های اطراف می شود. این پروژه با موفقیت یک فرآیند ترکیبی فیزیکی-شیمیایی و بیولوژیکی را برای دستیابی به تخلیه سازگار اجرا کرد. این گزارش یک نمای کلی از ویژگی‌های نفوذی، فناوری درمان انتخابی، طراحی واحد دقیق، داده‌های عملکرد و اقتصاد پروژه ارائه می‌کند.

1. مقدمه: چالش فاضلاب پردازش غذاهای دریایی

صنعت فرآوری غذاهای دریایی پساب هایی تولید می کند که با بارهای آلی بالا از پروتئین ها، چربی ها و مواد جامد معلق مشخص می شود. این آلاینده ها از خون، احشاء، فلس ماهی و آب شستشو منشاء می گیرند. چالش های اولیه عبارتند از:

• قدرت آلی بالا: اندازه‌گیری به‌عنوان تقاضای اکسیژن بیوشیمیایی (BOD5) و تقاضای اکسیژن شیمیایی (COD)، که نشان‌دهنده پتانسیل کاهش قابل توجه اکسیژن در آب‌های دریافت‌کننده است.
• محتوای مواد مغذی: سطوح بالای ترکیبات نیتروژن دار از پروتئین ها.
• چربی ها، روغن ها و گریس (FOG): می تواند باعث مشکلات عملیاتی و تشکیل کف سطحی شود.
• جامدات معلق (SS): شامل ذرات آلی ریز است. تخلیه مستقیم چنین فاضلابی مقررات زیست محیطی را نقض می کند، از طریق اوتروفیکاسیون و کاهش اکسیژن به اکوسیستم های آبی آسیب می رساند و خطراتی برای سلامت عمومی به همراه دارد. بنابراین، درمان موثر در سایت نه تنها یک دستور قانونی است، بلکه یک مسئولیت زیست محیطی شرکت است.

2. محدوده پروژه: تعریف مسئله

2.1 کمیت و کیفیت فاضلاب

• نرخ جریان: 200 متر مکعب در روز (25 متر مکعب در ساعت، تولید تک شیفتی).
• ویژگی های تأثیرگذار:

1. COD: 1500 میلی گرم در لیتر
2. BOD5: 800 میلی گرم در لیتر (BOD5/COD ≈ 0.53، نشان دهنده تجزیه پذیری زیستی خوب)
3. روغن حیوانی و گیاهی: 50 میلی گرم در لیتر
4. SS: 400 میلی گرم در لیتر

2.2 استانداردهای تخلیه

پساب تصفیه شده برای برآورده کردن نیاز بوداستانداردهای درجه II استاندارد تخلیه فاضلاب یکپارچه چین (GB 8978-1996):

• COD کمتر یا مساوی 150 میلی گرم در لیتر
• BOD5 کمتر یا مساوی 30 میلی گرم در لیتر
• روغن حیوانی و گیاهی کمتر یا مساوی 15 میلی گرم در لیتر
• SS کمتر یا مساوی 150 میلی گرم در لیتر

3. راه حل: فرآیند درمان پیشنهادی

با توجه به ویژگی‌های فاضلاب-تخریب‌پذیری زیستی خوب اما حاوی روغن، مواد جامد و بارهای آلی/نیتروژن بالا-هیبریدجداسازی روغن / ته نشینی + بی هوازی (هیدرولیز / اسیدی شدن) + هوازی (هوادهی و اکسیداسیون بیو{2}} تماسی) + شناورسازی"فرآیند انتخاب شد. این رویکرد چند مرحله‌ای با پرداختن به انواع مختلف آلاینده‌ها به صورت متوالی، تصفیه قوی را تضمین می‌کند.

نمودار جریان فرآیند در نشان داده شده استشکل 1.

4. شرح جزئیات فرآیند و طراحی واحد

4.1 پیش-درمان و درمان اولیه

• صفحه نمایش نوار (2 واحد): هدف: رهگیری مواد جامد معلق و شناور بزرگ (مانند فلس ماهی، زباله).

1. ابعاد: 700mm (L) x 500mm (W).
2. فاصله میله: 5 میلی متر
3. جنس: فولاد.

• مخزن جداسازی و ته نشینی روغن: هدف: حذف روغن ها/چربی های شناور و ماسه های قابل ته نشینی/ جامدات معلق سنگین.

1. حجم موثر: 40 m³.
2. زمان نگهداری هیدرولیک (HRT): 1.5 ساعت.
3. ساخت و ساز: بتن مسلح زیرزمینی (RC).

4.2 درمان بیولوژیکی (فرایند اصلی)

• مخزن هیدرولیز/اسیدی سازی (بی هوازی): هدف: تجزیه مولکول های آلی پیچیده و نسوز (پروتئین ها، چربی ها) به ترکیبات ساده تر و به آسانی قابل تجزیه زیستی (اسیدهای چرب فرار)، در نتیجه افزایش تجزیه پذیری کلی (نسبت BOD/COD). این قبل{1}}به طور قابل توجهی کارایی مراحل هوازی بعدی را بهبود می بخشد.

1. حجم: 60 m³.
2. HRT: 2.4 ساعت
3. ساخت و ساز: نیمه-روکش زیرزمینی.
4. ویژگی داخلی: پر شده با محیط بیوفیلم ترکیبی پلی اتیلن برای حمایت از رشد میکروبی.

• مخزن هوادهی (لجن فعال معمولی): هدف: تصفیه هوازی اولیه برای حذف فله BOD و COD محلول.

1. حجم: 75 متر مکعب.
2. HRT: 3 ساعت
3. ساخت و ساز: نیمه-روکش زیرزمینی.
4. هوادهی: هوادهی ظریف-با استفاده از دمنده.

• راکتور SHT (بیو{0}}اکسیداسیون تماسی): هدف: مرحله هوازی ثانویه-با راندمان بالا. مواد آلی باقی مانده را بیشتر تجزیه می کند و نیتریفیکاسیون را انجام می دهد و آمونیاک سمی-نیتروژن را به نیترات{4}}نیتروژن تبدیل می کند. رسانه بیوفیلم ثابت غلظت بالایی از زیست توده متصل را فراهم می کند و سیستم را در برابر بارهای ضربه ای پایدارتر و مقاوم تر می کند.

1. حجم: 180 m³.
2. HRT: 7 ساعت
3. ساخت و ساز: سازه فولادی.
4. ویژگی داخلی: بسته بندی شده با رسانه بیوفیلم نیمه نرم-.
5. هوادهی: هوادهی خوب-حباب پراکنده.

• تجهیزات هوادهی: دمنده های دو روت (مدل SSR125) هوا را برای مخزن هوادهی و راکتور SHT تامین می کنند.

1. پیکربندی: یک وظیفه، یک آماده به کار.
2. جریان: 10.17 m³/min.
3. فشار: 49 کیلو پاسکال
4. قدرت: هر کدام 11 کیلو وات

4.3 درمان سوم / پولیش

• واحد فلوتاسیون هوای محلول (DAF): هدف: حذف مواد جامد معلق ریز، ذرات کلوئیدی و هر گونه روغن/چربی باقیمانده که از تصفیه بیولوژیکی فرار کرده است. یک منعقد کننده (پلی آلومینیوم کلرید - PAC) و یک لخته کننده (پلی آکریل آمید - PAM) به ذرات آگلومره داده می‌شوند که سپس با چسبیدن به حباب‌های هوا از بین می‌روند.

1. مدل: JHF-30.
2. ظرفیت: 30-35 m³/h.
3. ساختار: فولاد ضد خوردگی.
4. توان کل: 8.12 کیلو وات (برای پمپ، اسکراپر و غیره).

4.4 سیستم حمل و نقل لجن

• غلیظ کننده لجن: هدف: تغلیظ لجن از ته نشین اولیه و واحد DAF، کاهش حجم برای آبگیری بعدی.

1. حجم: 15 متر مکعب.
2. ساخت و ساز: روی زمین- RC.

• آبگیری لجن: برای آبگیری نهایی از فیلتر پرس استفاده می شود که یک کیک جامد برای دفع تولید می کند.

1. تجهیزات: صفحه و قاب فیلتر پرس (مدل: BM103/1000).
2. توان: کل 7.0 کیلو وات
3. پمپ تغذیه: پمپ حفره ای پیشرونده (مدل: I-1B-2)، جریان 5.4 m³/h، هد 80 متر، قدرت 3 کیلو وات (یک واحد وظیفه).

5. عملکرد و نتایج درمان

عملکرد هر واحد تصفیه، که حذف تدریجی آلاینده ها را نشان می دهد، در خلاصه شده استجدول1.این سیستم به طور مداوم به استانداردهای تخلیه هدف دست یافت.

دستاوردهای کلیدی:

• حذف کلی COD: >90٪ (از 1500 میلی گرم در لیتر تا<150 mg/L).
• حذف کلی BOD5: >96٪ (از 800 میلی گرم در لیتر تا<30 mg/L).
• حذف روغن و گریس: >70% (از 50 میلی گرم در لیتر تا<15 mg/L).
• حذف SS: >85٪ (از 400 میلی گرم در لیتر تا<150 mg/L).
• نیتریفیکاسیون موثر: راکتور SHT با موفقیت آمونیاک را اکسید کرد، که با توجه به محتوای نیتروژن بالای فاضلاب، یک مرحله حیاتی است.

6. اقتصاد پروژه

کل سرمایه گذاری پروژه بود817600 یوان چین (RMB)، به شرح زیر تقسیم می شود:

• تامین و نصب تجهیزات
• کارهای عمرانی (مخازن، سازه ها)
• طراحی و مهندسی فرآیند

• راه اندازی و خدمات راه اندازی

این سرمایه گذاری یک راه حل قابل اعتماد، سازگار و قابل مدیریت عملیاتی تصفیه فاضلاب را به مشتری ارائه می دهد که خطرات زیست محیطی را کاهش می دهد و انطباق با مقررات را تضمین می کند.

7. نتیجه گیری و درس های آموخته شده

این پروژه تصفیه فاضلاب فرآوری غذاهای دریایی نمونه موفقی از بکارگیری یک فرآیند مناسب و چند مرحله ای برای حل یک مشکل پساب صنعتی خاص است. کلید موفقیت این بودترکیبی از فناوری ها:

1. پیش-درمان مؤثر(غربالگری، جداسازی روغن) از واحدهای بیولوژیکی پایین دست محافظت می شود.
2. هیدرولیز بی هوازیفاضلاب را از قبل آماده کرد و قابلیت تصفیه هوازی را افزایش داد.
3. درمان هوازی دو مرحله‌ای-(لجن فعال + بیو-اکسیداسیون تماسی) حذف آلی و نیتروژن قوی و پایدار را تضمین می کند.
4. پرداخت نهایی از طریق DAF شیمیاییانطباق مداوم با محدودیت های SS و آلاینده باقیمانده را تضمین می کند.

این سیستم استحکام، سادگی عملیاتی، و{0}}اثربخشی هزینه را برای تأسیسات پردازش مواد غذایی در مقیاس متوسط{1}} نشان می‌دهد. این مطالعه موردی به عنوان یک مرجع ارزشمند برای مهندسان و مدیران کارخانه طراحی یا راه‌اندازی سیستم‌های تصفیه برای فاضلاب‌های آلی مشابه-در صنایع غذایی و آشامیدنی با استحکام بالا عمل می‌کند.