Практичний приклад – Проект очищення стічних вод для заводу з переробки морепродуктів – приклад практичного застосування
Анотація
У цьому тематичному дослідженні детально описано дизайн, впровадження та результати роботи спеціальної системи очищення стічних вод для заводу з переробки морепродуктів No. 1 провідної групи морепродуктів у провінції Шаньдун, Китай. Завод спеціалізується на виробництві заморожених морепродуктів, утворюючи стічні води в основному від миття сировини. Ці стічні води містять високі концентрації водо-розчинних сполук і тонкодисперсних завислих речовин, отриманих із тканини риб, насамперед органічних азотистих сполук. Неочищений скид спричинив би значне забруднення навколишніх водойм. У рамках проекту успішно реалізовано комбінований фізико-хімічний та біологічний процес очищення для досягнення відповідного скиду. Цей звіт містить вичерпний огляд характеристик впливу, обраної технології очищення, детального проектування установки, даних про продуктивність та економіку проекту.
1. Вступ: проблема стічних вод переробки морепродуктів
Промисловість переробки морепродуктів створює стоки, що характеризуються високим вмістом органічних речовин у вигляді білків, жирів і завислих речовин. Ці забруднення походять із крові, внутрішніх органів, риб’ячої луски та промивних вод. Основні виклики включають:
- Висока органічна міцність: Вимірюється як біохімічне споживання кисню (БПК₅) і хімічне споживання кисню (ХПК), що вказує на значний потенціал виснаження кисню у воді, що приймає.
- Вміст поживних речовин: Високий рівень азотистих сполук з білків.
- Жири, олії та жири (FOG): Може спричинити проблеми з роботою та утворити накип на поверхні.
- Завислі тверді речовини (SS): Містить дрібні органічні частинки. Прямий скид таких стічних вод порушує екологічні норми, завдає шкоди водним екосистемам через евтрофікацію та виснаження кисню, а також становить ризик для здоров’я населення. Таким чином, ефективна -обробка на місці є не лише регуляторним обов’язком, але й екологічною відповідальністю компанії.
2. Обсяг проекту: визначення проблеми
2.1 Кількість і якість стічних вод
- Швидкість потоку: 200 м³/день (25 м³/год, виробництво в одну-зміну).
- Впливові характеристики:
- ГПК: 1500 мг/л
- БПК₅: 800 мг/л (БПК₅/ХПК ≈ 0,53, що вказує на хорошу здатність до біологічного розкладання)
- Тварина та рослинна олія: 50 мг/л
- SS: 400 мг/л
2.2 Стандарти виписки
Очищені стоки повинні відповідатиСтандарти класу II інтегрованого стандарту скидання стічних вод Китаю (GB 8978-1996):
- COD Менше або дорівнює 150 мг/л
- БПК₅ Менше або дорівнює 30 мг/л
- Тваринна та рослинна олія Менше або дорівнює 15 мг/л
- SS Менше або дорівнює 150 мг/л
3. Рішення: запропонований процес лікування
Враховуючи характеристики стічних вод, -хорошу здатність до біологічного розкладання, але вони містять олії, тверді речовини та високий вміст органіки/азоту-гібрид "Відділення нафти/осадження + анаеробне (гідроліз/підкислення) + аеробне (аерація та біо-контактне окислення) + флотація" був обраний процес. Цей багато-етапний підхід забезпечує надійне очищення шляхом послідовного розгляду різних типів забруднювачів.
Схема процесу зображена намалюнок 1.
4. Детальний опис процесу та конструкція блоку
4.1 Попереднє та первинне лікування
- Барний екран (2 одиниці): Призначення: перехоплювати великі зважені та плаваючі тверді речовини (наприклад, риб'ячу луску, сміття).
- Розміри: 700 мм (Д) x 500 мм (Ш).
- Відстань між планками: 5 мм.
- Матеріал: сталь.
- Резервуар для сепарації та відстоювання нафти: Призначення: Для видалення плаваючих масел/жирів і осідаючого піску/важких завислих речовин.
- Корисний об'єм: 40 м³.
- Час гідравлічного утримання (HRT): 1,5 години.
- Конструкція: підземна залізобетонна (ЖБ).
4.2 Біологічне очищення (основний процес)
- Резервуар для гідролізу/підкислення (анаеробний): Мета: розщеплювати складні тугоплавкі органічні молекули (білки, жири) на простіші сполуки, які легко біологічно розкладаються (леткі жирні кислоти), таким чином підвищуючи загальну здатність до біологічного розкладання (співвідношення БПК/ХПК). Ця попередня-обробка значно покращує ефективність наступних аеробних етапів.
- Об'єм: 60 м³.
- ЗГТ: 2,4 години.
- Будівництво: напів-підземний ЖЦ.
- Внутрішня особливість: заповнений комбінованим поліетиленовим біоплівковим середовищем для підтримки росту мікробів.
- Аеротенк (звичайний активний мул): Призначення: Первинна аеробна очистка для масового видалення розчинних БПК і ГПК.
- Об'єм: 75 м³.
- ЗГТ: 3 години.
- Будівництво: напів-підземний ЖЦ.
- Аерація: дрібно{0}}бульбашкова дифузна аерація за допомогою повітродувок.
- Реактор SHT (біо-контактне окислення): призначення: вторинний, високо{1}}ефективний аеробний етап. Він додатково розкладає залишки органіки та виконує нітрифікацію, перетворюючи токсичний аміачний-азот на нітратний-азот. Фіксована біоплівка забезпечує високу концентрацію прикріпленої біомаси, що робить систему більш стабільною та стійкою до ударних навантажень.
- Об'єм: 180 м³.
- ЗГТ: 7 годин.
- Конструкція: Сталева конструкція.
- Внутрішня функція: наповнений напів-м’якою біоплівкою.
- Аерація: дрібно{0}}бульбашкова дифузна аерація.
- Обладнання для аерації: дві повітродувки Roots (модель SSR125) подають повітря як в аеротенк, так і в реактор SHT.
- Конфігурація: одне чергування, одне резервне.
- Потік: 10,17 м³/хв.
- Тиск: 49 кПа.
- Потужність: по 11 кВт.
4.3 Третинна/полірувальна обробка
- Блок флотації розчиненим повітрям (DAF): Призначення: видаляти дрібні зважені тверді речовини, колоїдні частинки та будь-які залишки олії/жирів, які уникли біологічної обробки. Коагулянт (поліалюмінієвий хлорид - PAC) і флокулянт (поліакриламід - PAM) дозують для агломерації частинок, які потім видаляються, прилипаючи до мікро-бульбашок повітря.
- Модель: JHF-30.
- Продуктивність: 30-35 м³/год.
- Конструкція: анти{0}}корозійна сталь.
- Загальна потужність: 8,12 кВт (для насоса, скребка тощо).
4.4 Система обробки мулу
- Згущувач шламу: Призначення: Концентрація осаду з первинного відстійника та установки DAF, зменшення об'єму для подальшого зневоднення.
- Об'єм: 15 м³.
- Будівництво:-надземний ЖЦ.
- Зневоднення осаду: Фільтр-прес використовується для остаточного зневоднення, утворюючи твердий осад для утилізації.
- Обладнання: пластинчасто-каркасний фільтр-прес (модель: BM103/1000).
- Потужність: 7,0 кВт загальна.
- Живильний насос: гвинтовий насос (модель: I-1B-2), потік 5,4 м³/год, напір 80 м, потужність 3 кВт (один робочий блок).
5. Ефективність лікування та результати
Продуктивність кожної очисної установки, яка демонструє поступове видалення забруднюючих речовин, підсумована вТаблиця1.Система стабільно досягала цільових стандартів скидів.
Ключові досягнення:
- Загальне видалення COD: >90% (від 1500 мг/л до<150 mg/L).
- Загальне видалення БПК₅: >96% (від 800 мг/л до<30 mg/L).
- Видалення масла та жиру: >70% (від 50 мг/л до<15 mg/L).
- Видалення СС: >85% (від 400 мг/л до<150 mg/L).
- Ефективна нітрифікація: Реактор SHT успішно окислив аміак, що є критичним етапом, враховуючи високий вміст азоту в стічних водах.
6. Економіка проекту
Загальний обсяг інвестицій у проект становив817 600 китайських юанів (RMB), розбиті таким чином:
- Поставка та монтаж обладнання
- Будівельні роботи (резервуари, конструкції)
- Проектування та розробка процесів
- Пусконалагоджувальні послуги
Ці інвестиції надали клієнту надійне, сумісне та кероване рішення для очищення стічних вод, що зменшує екологічні ризики та забезпечує дотримання нормативних вимог.
7. Висновки та отримані уроки
Цей проект очищення стічних вод із переробки морепродуктів є успішним прикладом застосування індивідуального багато-етапного процесу для вирішення конкретної проблеми промислових стоків. Ключем до успіху бувпоєднання технологій:
- Ефективна попередня-обробка(скринінг, відокремлення нафти) захищені біологічні одиниці нижче за течією.
- Анаеробний гідролізпопередньо кондиціонували стічні води, підвищуючи здатність до аеробної обробки.
- Дво-етапне аеробне лікування(активний мул + біо-контактне окислення) забезпечили надійне та стабільне видалення органіки та азоту.
- Остаточне полірування хімічним DAFгарантоване постійне дотримання строгих обмежень SS і залишкових забруднюючих речовин.
Система демонструє надійність, простоту в експлуатації та економічну-ефективність для середніх-масштабних підприємств харчової промисловості. Це тематичне дослідження є цінним довідником для інженерів і керівників заводів, які розробляють або експлуатують системи очищення подібних-органічних стічних вод високої міцності харчової промисловості та виробництва напоїв.