תיאור מקרה לטיפול בשפכים לעיבוד פירות ים – עיצוב ותוצאות|צמח שאנדונג

מקרה מבחן - פרויקט טיפול בשפכים למפעל לעיבוד פירות ים - דוגמה ליישום מעשי

תַקצִיר

תיאור מקרה זה מפרט את התכנון, ההטמעה והתוצאות התפעוליות של מערכת ייעודית לטיפול בשפכים עבור המפעל לעיבוד פירות ים ללא. 1 של קבוצת פירות ים מובילה במחוז שאנדונג, סין. המפעל מתמחה בייצור מוצרי פירות ים קפואים, הפקת שפכים בעיקר משטיפת חומרי גלם. שפכים אלה מכילים ריכוז גבוה של תרכובות מסיסות במים- ומוצקים מרחפים עדינים שמקורם ברקמת דגים, בעיקר תרכובות חנקן אורגניות. הזרמה לא מטופלת תגרום לזיהום משמעותי לגופי המים שמסביב. הפרויקט יישם בהצלחה תהליך טיפול פיזי-כימי וביולוגי כדי להשיג פריקה תואמת. דוח זה מספק סקירה מקיפה של המאפיינים המשפיעים, טכנולוגיית טיפול נבחרה, עיצוב יחידה מפורט, נתוני ביצועים וכלכלת הפרויקט.

1. מבוא: האתגר של מי שפכים לעיבוד פירות ים

תעשיית עיבוד פירות הים מייצרת שפכים המאופיינים בעומסים אורגניים גבוהים מחלבונים, שומנים ומוצקים מרחפים. מזהמים אלו נובעים מדם, מקרביים, קשקשי דגים ומי כביסה. האתגרים העיקריים כוללים:

• חוזק אורגני גבוה: נמדד כדרישת חמצן ביוכימית (BOD₅) ודרישת חמצן כימית (COD), מה שמצביע על פוטנציאל דלדול חמצן משמעותי במים קולחים.
• תוכן חומרי הזנה: רמות גבוהות של תרכובות חנקן מחלבונים.
• שומנים, שמנים ושומן (ערפל): יכול לגרום לבעיות תפעוליות וליצור חלאות פני השטח.
• מוצקים מרחפים (SS): כולל חלקיקים אורגניים עדינים. הזרמה ישירה של שפכים כאלה מפרה את תקנות הסביבה, פוגעת במערכות אקולוגיות מימיות באמצעות אאוטרופיקציה ודלדול חמצן, ומהווה סיכונים לבריאות הציבור. לכן, טיפול יעיל- באתר אינו רק מנדט רגולטורי אלא גם אחריות סביבתית תאגידית.

2. היקף הפרויקט: הגדרת הבעיה

2.1 כמות ואיכות שפכים

• קצב זרימה: 200 מ"ק ליום (25 מ"ק לשעה, ייצור-במשמרת בודדת).
• מאפיינים משפיעים:

1. COD: 1,500 מ"ג/ליטר
2. BOD₅: 800 מ"ג/ליטר (BOD₅/COD ≈ 0.53, מעיד על התכלות ביולוגית טובה)
3. שמן מן החי והצומח: 50 מ"ג/ליטר
4. SS: 400 מ"ג/ליטר

2.2 תקני פריקה

הקולחים המטופלים נדרשו לעמוד ב-תקני דרגה II של תקן שחרור מי שפכים משולבים של סין (GB 8978-1996):

• COD פחות או שווה ל-150 מ"ג/ליטר
• BOD₅ פחות או שווה ל-30 מ"ג/ליטר
• שמן מן החי והצומח פחות או שווה ל-15 מ"ג/ליטר
• SS פחות או שווה ל-150 מ"ג/ליטר

3. הפתרון: תהליך טיפול מוצע

בהתחשב במאפיינים של שפכים-מתכלות ביולוגית טובה אך מכילים שמנים, מוצקים ועומסי אורגניים/חנקן גבוהים-היברידית "הפרדת נפט/שיקוע + אנאירובי (הידרוליזה/חמצה) + אירובי (אוורור וחמצון ביו-מגע) + ציפה" נבחר תהליך. גישה מרובה-שלבים זו מבטיחה טיפול חזק על ידי התייחסות לסוגי מזהמים שונים ברצף.

תרשים זרימת התהליך מודגם באיור 1.

4. תיאור תהליך מפורט ועיצוב יחידה

4.1 טרום-טיפול וטיפול ראשוני

• מסך בר (2 יחידות): מטרה: ליירט מוצקים מרחפים וצפים גדולים (למשל קשקשי דגים, פסולת).

1. מידות: 700 מ"מ (L) x 500 מ"מ (W).
2. מרווח בר: 5 מ"מ.
3. חומר: פלדה.

• מיכל הפרדת נפט ושקיעה: מטרה: להסרת שמנים/שומנים צפים וחולות מתישבים/מוצקים מרחפים כבדים.

1. נפח אפקטיבי: 40 מ"ר.
2. זמן שמירה הידראולית (HRT): 1.5 שעות.
3. בנייה: בטון מזוין תת קרקעי (RC).

4.2 טיפול ביולוגי (תהליך ליבה)

• מיכל הידרוליזה/החמצה (אנאירובי): מטרה: לפרק מולקולות אורגניות מורכבות וחסינות (חלבונים, שומנים) לתרכובות פשוטות יותר, מתכלות בקלות (חומצות שומן נדיפות), ובכך לשפר את הפירוק הביולוגי הכולל (יחס BOD/COD). טיפול מקדים זה משפר באופן משמעותי את היעילות של השלבים האירוביים הבאים.

1. נפח: 60 מ"ר.
2. HRT: 2.4 שעות.
3. בנייה: RC חצי-תת-קרקעי.
4. תכונה פנימית: מלאה באמצעי פוליאתילן ביופילם משולבים לתמיכה בצמיחה חיידקית.

• מיכל אוורור (בוצה פעילה קונבנציונלית): מטרה: טיפול אירובי ראשוני להסרה בתפזורת של BOD ו-COD מסיסים.

1. נפח: 75 מ"ר.
2. HRT: 3 שעות.
3. בנייה: RC חצי-תת-קרקעי.
4. אוורור: אוורור עדין-בבועות מפוזרות באמצעות מפוחים.

• כור SHT (חימצון ביו-מגע): מטרה: שלב אירובי משני, ביעילות גבוהה-. הוא מפרק עוד יותר את שאר החומרים האורגניים ומבצע ניטריפיקציה, וממיר אמוניה רעילה-לחנקן לחנקתי-. מדיית הביופילם הקבועה מספקת ריכוז גבוה של ביומסה מחוברת, מה שהופך את המערכת ליציבה יותר ועמידה בפני עומסי זעזועים.

1. נפח: 180 מ"ר.
2. HRT: 7 שעות.
3. בנייה: מבנה פלדה.
4. תכונה פנימית: עמוסה במדיה חצי-ביופילם רך.
5. אוורור: אוורור-עדין מפוזר בועה.

• ציוד אוורור: מפוחי שני שורשים (דגם SSR125) מספקים אוויר הן למיכל האוורור והן לכור SHT.

1. תצורה: חובה אחת, המתנה אחת.
2. זרימה: 10.17 מ"ק לדקה.
3. לחץ: 49 kPa.
4. הספק: 11 קילוואט כל אחד.

4.3 טיפול שלישוני/פוליש

• יחידת ציפה אוויר מומסת (DAF): מטרה: להסיר מוצקים מרחפים עדינים, חלקיקים קולואידים וכל שאריות שמנים/שומנים שנמלטו מטיפול ביולוגי. חומר קרישה (פוליאלומיניום כלוריד - PAC) וחומר פלוקולנט (פוליאקרילאמיד - PAM) מנותקים כדי לצבור חלקיקים, אשר מוסרים לאחר מכן על ידי היצמדות לבועות מיקרו-.

1. דגם: JHF-30.
2. קיבולת: 30-35 m³/h.
3. בנייה: פלדה נגד-קורוזיה.
4. הספק כולל: 8.12 קילוואט (למשאבה, מגרד וכו').

4.4 מערכת טיפול בבוצה

• עיבוי בוצה: מטרה: לרכז בוצה מיחידת המתיישבים הראשית ומיחידת ה-DAF, הפחתת נפח להפשרה לאחר מכן.

1. נפח: 15 מ"ר.
2. בנייה: RC מעל-הקרקע.

• הסרת בוצה: מכבש מסנן משמש להסרת מים סופית, ומייצר עוגה מוצקה לסילוק.

1. ציוד: לוחות מסנן מסננים (דגם: BM103/1000).
2. הספק: 7.0 קילוואט סה"כ.
3. משאבת הזנה: משאבת חלל מתקדמת (דגם: I-1B-2), זרימה של 5.4 מ"ר/שעה, ראש של 80 מטר, הספק של 3 קילוואט (יחידת עבודה אחת).

5. ביצועי טיפול ותוצאות

הביצועים של כל יחידת טיפול, המדגימים את ההסרה המתקדמת של מזהמים, מסוכמים בלוּחַ1.המערכת השיגה בעקביות את תקני פריקת היעד.

הישגים מרכזיים:

• הסרת COD כוללת: >90% (מ-1,500 מ"ג/ליטר ועד<150 mg/L).
• הסרת BOD₅ הכוללת: >96% (מ-800 מ"ג/ליטר ל-<30 mg/L).
• הסרת שמן ושומן: >70% (מ-50 מ"ג/ליטר ועד<15 mg/L).
• הסרת SS: >85% (מ-400 מ"ג/ליטר ועד<150 mg/L).
• ניטריפיקציה יעילה: כור SHT חימצן בהצלחה אמוניה, שלב קריטי בהתחשב בתכולת החנקן הגבוהה של מי השפכים.

6. פרויקט כלכלה

סך ההשקעה בפרויקט היה817,600 יואן סיני (RMB), בחלוקה כדלקמן:

• אספקה ​​והתקנה של ציוד
• עבודות אזרחיות (טנקים, מבנים)
• עיצוב והנדסת תהליכים

• שירותי הקמה והפעלה

השקעה זו סיפקה ללקוח פתרון אמין, תואם וניתן לניהול תפעולי לטיפול בשפכים, מפחית סיכונים סביבתיים והבטחת ציות לרגולציה.

7. מסקנה והפקת לקחים

פרויקט טיפול בשפכים זה לעיבוד פירות ים הוא דוגמה מוצלחת ליישום תהליך מותאם, רב-שלבי- כדי לפתור בעיה ספציפית של שפכים תעשייתיים. המפתח להצלחה היהשילוב של טכנולוגיות:

1. טיפול מקדים-יעיל(הקרנה, הפרדת נפט) יחידות ביולוגיות מוגנות במורד הזרם.
2. הידרוליזה אנאירוביתמזגן מראש את מי השפכים, שיפור יכולת הטיפול האירובי.
3. טיפול אירובי דו-שלבי(בוצה פעילה + חימצון ביו-מגע) הבטיחה סילוק אורגני וחנקן חזק ויציב.
4. ליטוש סופי באמצעות DAF כימימובטחת עמידה עקבית במגבלות מחמירות של SS ושאריות מזהמים.

המערכת מפגינה חוסן, פשטות תפעולית ויעילות-עלויות עבור מתקני עיבוד מזון-בינוניים. תיאור מקרה זה משמש עזר רב ערך למהנדסים ומנהלי מפעלים המתכננים או מפעילים מערכות טיפול עבור שפכים אורגניים בעלי חוזק- גבוה דומים מתעשיית המזון והמשקאות.