Esettanulmány – Szennyvízkezelési projekt egy tenger gyümölcseit feldolgozó üzemhez – Gyakorlati alkalmazási példa
Absztrakt
Ez az esettanulmány részletezi a kínai Shandong tartomány egyik vezető tengeri csoportja No{0}} Seafood Processing Plant dedikált szennyvízkezelő rendszerének tervezését, megvalósítását és működési eredményeit. Az üzem fagyasztott tengeri termékek gyártására specializálódott, elsősorban az alapanyagok mosásából származó szennyvizet termelve. Ez a szennyvíz nagy koncentrációban tartalmaz vízben-oldható vegyületeket és halszövetből származó finom lebegőanyagot, elsősorban szerves nitrogéntartalmú vegyületeket. A kezeletlen kibocsátás jelentős szennyezést okozna a környező víztestekben. A projekt sikeresen megvalósított egy kombinált fiziko{6}}kémiai és biológiai kezelési folyamatot a megfelelő kiürítés elérése érdekében. Ez a jelentés átfogó áttekintést nyújt a befolyásoló jellemzőkről, a kiválasztott kezelési technológiáról, a részletes egységtervezésről, a teljesítményadatokról és a projekt gazdaságosságáról.
1. Bevezetés: A tenger gyümölcsei feldolgozásával kapcsolatos szennyvíz kihívása
A tenger gyümölcseit feldolgozó ipar olyan szennyvizet termel, amelyet nagy szervesanyag-terhelés jellemez a fehérjékből, zsírokból és lebegő anyagokból. Ezek a szennyeződések vérből, zsigerekből, halpikkelyekből és mosóvízből származnak. Az elsődleges kihívások a következők:
- Magas szerves erősségű: Biokémiai oxigénigényben (BOD5) és kémiai oxigénigényben (KOI) mérve, jelezve a fogadó vizek jelentős oxigénkiürülési potenciálját.
- Tápanyagtartalom: A fehérjékből származó nitrogéntartalmú vegyületek magas szintje.
- Zsírok, olajok és zsírok (FOG): Működési problémákat okozhat, és felületi söpredéket képezhet.
- Lebegő szilárd anyagok (SS): Finom szerves részecskéket tartalmaz. Az ilyen szennyvíz közvetlen kibocsátása sérti a környezetvédelmi előírásokat, károsítja a vízi ökoszisztémákat eutrofizáció és oxigénhiány révén, és közegészségügyi kockázatot jelent. Ezért a hatékony helyszíni kezelés nem csak szabályozási kötelezettség, hanem vállalati környezetvédelmi felelősség is.
2. Projekt hatóköre: A probléma meghatározása
2.1 Szennyvíz mennyisége és minősége
- Áramlási sebesség: 200 m³/nap (25 m³/óra, egyműszakos gyártás).
- Befolyásoló jellemzők:
- KOI: 1500 mg/L
- BOD5: 800 mg/L (BOD5/KOI ≈ 0,53, ami jó biológiai lebonthatóságot jelez)
- Állati és növényi olaj: 50 mg/L
- SS: 400 mg/L
2.2 Kibocsátási szabványok
A tisztított szennyvíznek meg kellett felelnie aA kínai integrált szennyvízelvezetési szabvány II. fokozatú szabványai (GB 8978-1996):
- KOI 150 mg/l vagy annál kisebb
- BOD₅ Kisebb vagy egyenlő, mint 30 mg/L
- Állati és növényi olaj Legfeljebb 15 mg/l
- SS 150 mg/l vagy annál kisebb
3. A megoldás: javasolt kezelési eljárás
Tekintettel a szennyvíz -jó biológiai lebonthatóságára, de tartalmaz olajokat, szilárd anyagokat és nagy szerves/nitrogénterhelést-hibridOlajleválasztás/ülepítés + anaerob (hidrolízis/savasítás) + aerob (levegőztetés és bio{2}}kontakt oxidáció) + flotáció" folyamatot választottuk ki. Ez a többlépcsős megközelítés biztosítja a robusztus kezelést a különböző szennyezőanyag-típusok egymás utáni kezelésével.
A folyamat folyamatábrája az alábbi ábrán látható1. ábra.
4. Részletes folyamatleírás és egységtervezés
4.1 Elő-kezelés és elsődleges kezelés
- Bar képernyő (2 db): Cél: Nagy lebegő és lebegő szilárd anyagok (pl. halpikkelyek, törmelékek) felfogása.
- Méretek: 700 mm (hossz) x 500 mm (szél).
- Rúdtávolság: 5 mm.
- Anyaga: acél.
- Olajleválasztó és ülepítő tartály: Cél: Lebegő olajok/zsírok és ülepedő homok/nehéz lebegő anyagok eltávolítása.
- Hasznos térfogat: 40 m³.
- Hidraulikus retenciós idő (HRT): 1,5 óra.
- Építés: Földalatti vasbeton (RC).
4.2 Biológiai kezelés (alapfolyamat)
- Hidrolízis/savasító tartály (anaerob): Cél: összetett, tűzálló szerves molekulák (fehérjék, zsírok) lebontása egyszerűbb, biológiailag könnyen lebontható vegyületekké (illékony zsírsavak), ezáltal javítva az általános biológiai lebonthatóságot (BOD/KOI arány). Ez az előkezelés- jelentősen javítja a következő aerob szakaszok hatékonyságát.
- Térfogata: 60 m³.
- HRT: 2,4 óra.
- Építés: félig{0}}földalatti RC.
- Belső jellemző: Kombinált polietilén biofilm táptal töltve a mikrobiális növekedés támogatására.
- Levegőztető tartály (hagyományos aktíviszap): Cél: Elsődleges aerob kezelés az oldható BOI és KOI tömeges eltávolítására.
- Térfogata: 75 m³.
- HRT: 3 óra.
- Építés: félig{0}}földalatti RC.
- Levegőztetés: Finom{0}}buborékos, szórt levegőztetés fúvókkal.
- SHT-reaktor (bio-kontakt oxidáció): Cél: másodlagos, nagy-hatékonyságú aerob fokozat. Tovább bontja a megmaradt szerves anyagokat és nitrifikációt végez, a mérgező ammónia-nitrogént nitrát-nitrogénné alakítva. A rögzített biofilmes közeg nagy koncentrációban biztosítja a hozzákapcsolt biomasszát, így a rendszer stabilabbá és ellenállóbbá válik az ütési terhelésekkel szemben.
- Térfogata: 180 m³.
- HRT: 7 óra.
- Felépítés: Acél szerkezet.
- Belső funkció: félig{0}}lágy biofilmes adathordozóval.
- Levegőztetés: Finom{0}}buborékos, szórt levegőztetés.
- Levegőztető berendezés: Két Roots fúvó (SSR125 modell) szállít levegőt mind a levegőztető tartályba, mind az SHT reaktorba.
- Konfiguráció: Egy feladat, egy készenlét.
- Átfolyás: 10,17 m³/perc.
- Nyomás: 49 kPa.
- Teljesítmény: egyenként 11 kW.
4.3 Harmadlagos/polírozó kezelés
- Oldott levegő flotációs (DAF) egység: Cél: finom szuszpendált szilárd anyagok, kolloid részecskék és minden visszamaradt olaj/zsír eltávolítása, amely elkerülte a biológiai kezelést. Egy koagulánst (polialumínium-klorid - PAC) és egy flokkulálószert (poliakrilamid - PAM) adagolnak az agglomerátum részecskéihez, amelyeket ezután mikro-levegőbuborékokhoz tapadva eltávolítanak.
- Modell: JHF-30.
- Teljesítmény: 30-35 m³/h.
- Szerkezet: Korrózióálló acél-.
- Teljes teljesítmény: 8,12 kW (szivattyúhoz, lehúzóhoz stb.).
4.4 Iszapkezelő rendszer
- Iszapsűrítő: Cél: Az elsődleges ülepítőből és a DAF egységből származó iszap koncentrálása, a térfogat csökkentése a későbbi víztelenítéshez.
- Térfogata: 15 m³.
- Építés: Föld feletti -RC.
- Iszap víztelenítés: A végső víztelenítéshez szűrőprést használnak, amely szilárd lepényt eredményez az ártalmatlanításhoz.
- Felszereltség: Lemez és keret szűrőprés (Modell: BM103/1000).
- Teljesítmény: 7,0 kW összesen.
- Tápszivattyú: Progresszív üreges szivattyú (Modell: I-1B-2), 5,4 m³/h áramlás, 80 m-es magasság, 3 kW teljesítmény (egy üzemi egység).
5. A kezelés teljesítménye és eredményei
Az egyes kezelőegységek teljesítményét, amely a szennyező anyagok fokozatos eltávolítását mutatja, a következőben foglaljuk összeTáblázat1.A rendszer következetesen elérte a kitűzött kibocsátási szabványokat.
Kulcsfontosságú eredmények:
- Teljes KOI eltávolítás: >90% (1500 mg/l-től<150 mg/L).
- Teljes BOD₅ eltávolítás: >96% (800 mg/l-től<30 mg/L).
- Olaj és zsír eltávolítása: >70% (50 mg/l-től<15 mg/L).
- SS eltávolítása: >85% (400 mg/l-től<150 mg/L).
- Hatékony nitrifikáció: Az SHT reaktor sikeresen oxidálta az ammóniát, ami kritikus lépés a szennyvíz magas nitrogéntartalma miatt.
6. Projektgazdaságtan
A projekt teljes beruházása volt817 600 kínai jüan (RMB), a következő bontásban:
- Berendezések szállítása és telepítése
- Építési munkák (tartályok, építmények)
- Folyamattervezés és tervezés
- Üzembe helyezési és indítási szolgáltatások
Ez a beruházás megbízható, megfelelő és operatívan kezelhető szennyvízkezelési megoldást biztosított az ügyfélnek, csökkentve a környezeti kockázatokat és biztosítva a jogszabályi megfelelést.
7. Következtetések és levont tanulságok
Ez a tenger gyümölcseit feldolgozó szennyvízkezelési projekt sikeres példája egy testre szabott, többlépcsős folyamat-alkalmazásának egy adott ipari szennyvíz probléma megoldására. A siker kulcsa az volttechnológiák kombinációja:
- Hatékony elő{0}}kezelés(szűrés, olajleválasztás) védett downstream biológiai egységek.
- Anaerob hidrolíziselőkondicionálta a szennyvizet, javítva az aerob kezelhetőséget.
- Két-lépcsős aerob kezelés(eleveniszap + bio-kontakt oxidáció) robusztus és stabil szerves- és nitrogéneltávolítást biztosított.
- Végső polírozás vegyi DAF-felgarantált a szigorú SS és maradék szennyezőanyag határértékek következetes betartása.
A rendszer robusztusságot, egyszerű működést és költséghatékonyságot{0}} demonstrál a közepes-élelmiszer-feldolgozó létesítmények esetében. Ez az esettanulmány értékes referenciaként szolgál azon mérnökök és üzemvezetők számára, akik tisztítórendszereket terveznek vagy üzemeltetnek az élelmiszer- és italipar hasonló, nagy szilárdságú szerves szennyvizeihez{3}}.