Studiu de caz de tratare a apelor uzate de prelucrare a fructelor de mare – Proiectare și rezultate|Uzina Shandong

Studiu de caz – Proiect de tratare a apelor uzate pentru o uzină de prelucrare a fructelor de mare – Exemplu de aplicație practică

Abstract

Acest studiu de caz detaliază proiectarea, implementarea și rezultatele operaționale ale unui sistem dedicat de tratare a apelor uzate pentru Uzina de procesare a fructelor de mare No. 1 a unui grup de frunte de mare din provincia Shandong, China. Fabrica este specializată în producerea de fructe de mare congelate, generând ape uzate în principal din spălarea materiilor prime. Această apă uzată conține concentrații mari de compuși-solubili în apă și solide în suspensie fine derivate din țesutul de pește, în principal compuși organici azotați. Deversarea netratată ar provoca o poluare semnificativă a corpurilor de apă din jur. Proiectul a implementat cu succes un proces combinat de tratament fizic-chimic și biologic pentru a obține o descărcare conformă. Acest raport oferă o imagine de ansamblu cuprinzătoare a caracteristicilor influenților, a tehnologiei de tratare selectate, a designului detaliat al unității, a datelor de performanță și a economiei proiectului.

1. Introducere: Provocarea procesării fructelor de mare a apelor uzate

Industria de prelucrare a fructelor de mare generează efluenți caracterizați prin încărcături organice ridicate din proteine, grăsimi și solide în suspensie. Acești contaminanți provin din sânge, viscere, solzi de pește și apa de spălat. Principalele provocări includ:

• Putere organică ridicată: Măsurat ca cerere biochimică de oxigen (BOD₅) și cerere chimică de oxigen (COD), indicând un potențial semnificativ de epuizare a oxigenului în apele receptoare.
• Conținutul de nutrienți: Niveluri ridicate de compuși azotați din proteine.
• Grăsimi, uleiuri și grăsimi (FOG): Poate cauza probleme operaționale și poate forma gunoi de suprafață.
• Solide în suspensie (SS): Include particule organice fine. Evacuarea directă a acestor ape uzate încalcă reglementările de mediu, dăunează ecosistemelor acvatice prin eutrofizare și epuizarea oxigenului și prezintă riscuri pentru sănătatea publică. Prin urmare, tratamentul eficient pe site-ul-nu este doar un mandat de reglementare, ci și o responsabilitate corporativă de mediu.

2. Domeniul proiectului: definirea problemei

2.1 Cantitatea și calitatea apei uzate

• Debitul: 200 m³/zi (25 m³/oră, producție într-un singur-tur).
• Caracteristici influente:

1. COD: 1.500 mg/L
2. BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0,53, indicând o bună biodegradabilitate)
3. Ulei animal și vegetal: 50 mg/L
4. SS: 400 mg/L

2.2 Standarde de descărcare

Efluentul tratat a fost necesar să îndeplineascăStandardele de gradul II ale standardului integrat de evacuare a apelor uzate din China (GB 8978-1996):

• COD Mai mic sau egal cu 150 mg/L
• BOD₅ Mai mică sau egală cu 30 mg/L
• Ulei animal și vegetal Mai puțin sau egal cu 15 mg/L
• SS Mai mică sau egală cu 150 mg/L

3. Soluția: Procesul de tratament propus

Având în vedere caracteristicile apei uzate-biodegradabilitate bună, dar care conțin uleiuri, solide și încărcături mari organice/azot-un hibrid „Separarea/Sedimentarea uleiului + anaerobă (hidroliza/acidificarea) + aerobă (aerare și oxidare de contact bio-) + flotație" a fost selectat. Această abordare în mai multe-etape asigură un tratament robust prin abordarea secvenţială a diferitelor tipuri de poluanţi.

Diagrama fluxului procesului este ilustrată înFigura 1.

4. Descrierea detaliată a procesului și proiectarea unității

4.1 Pre-tratament și tratament primar

• Ecran bar (2 unități): Scop: Pentru a intercepta solide mari suspendate și plutitoare (de exemplu, solzi de pește, resturi).

1. Dimensiuni: 700 mm (L) x 500 mm (L).
2. Distanța dintre bare: 5 mm.
3. Material: Otel.

• Rezervor de separare și sedimentare a uleiului: Scop: Pentru a îndepărta uleiurile/grăsimile plutitoare și nisipurile sedimentabile/solidele grele în suspensie.

1. Volumul efectiv: 40 m³.
2. Timp de retenție hidraulică (HRT): 1,5 ore.
3. Construcție: Beton armat subteran (RC).

4.2 Tratament biologic (proces de bază)

• Rezervor de hidroliză/acidificare (anaerob): Scop: Pentru a descompune molecule organice complexe, refractare (proteine, grăsimi) în compuși mai simpli, ușor biodegradabili (acizi grași volatili), sporind astfel biodegradabilitatea globală (raportul DBO/COD). Acest pre-tratament îmbunătățește semnificativ eficiența etapelor aerobe ulterioare.

1. Volum: 60 m³.
2. HRT: 2,4 ore.
3. Construcție: RC semi-subteran.
4. Caracteristică internă: Umplut cu mediu de biofilm de polietilenă combinat pentru a susține creșterea microbiană.

• Rezervor de aerare (nămol activat convențional): Scop: Tratament aerob primar pentru îndepărtarea în vrac a BOD și COD solubile.

1. Volum: 75 m³.
2. HRT: 3 ore.
3. Construcție: RC semi-subteran.
4. Aerare: aerare difuză cu-bule fine folosind suflante.

• Reactor SHT (oxidare de bio-contact): Scop: O etapă aerobă secundară, de-eficiență ridicată. Degradează în continuare substanțele organice rămase și efectuează nitrificare, transformând amoniacul-azot toxic în azot-nitrat. Mediul de biofilm fix oferă o concentrație mare de biomasă atașată, făcând sistemul mai stabil și mai rezistent la sarcinile de șoc.

1. Volum: 180 m³.
2. HRT: 7 ore.
3. Construcție: Structură din oțel.
4. Caracteristică internă: Ambalat cu medii de biofilm semi-moale.
5. Aerare: aerare difuză cu-bule fine.

• Echipament de aerare: Două suflante Roots (modelul SSR125) furnizează aer atât la rezervorul de aerare, cât și la reactorul SHT.

1. Configurație: o sarcină, un standby.
2. Debit: 10,17 m³/min.
3. Presiune: 49 kPa.
4. Putere: 11 kW fiecare.

4.3 Tratament terțiar/de lustruire

• Unitate de flotație cu aer dizolvat (DAF): Scop: Pentru a îndepărta solidele fine în suspensie, particulele coloidale și orice uleiuri/grăsimi reziduale care au scăpat de tratament biologic. Un coagulant (Clorura de polialuminiu - PAC) și un floculant (Poliacrilamidă - PAM) sunt dozate pentru a aglomera particule, care sunt apoi îndepărtate prin aderarea la micro-bule de aer.

1. Model: JHF-30.
2. Capacitate: 30-35 m³/h.
3. Construcție: oțel anti-coroziv.
4. Putere totală: 8,12 kW (pentru pompă, racletă etc.).

4.4 Sistemul de manipulare a nămolului

• Îngroșător de nămol: Scop: Concentrarea nămolului de la decantorul primar și unitatea DAF, reducând volumul pentru deshidratarea ulterioară.

1. Volum: 15 m³.
2. Construcție: deasupra-RC.

• Deshidratarea nămolului: Pentru deshidratarea finală se utilizează un filtru presă, producând o turtă solidă pentru eliminare.

1. Echipament: Filtru presă cu placă și cadru (Model: BM103/1000).
2. Putere: 7,0 kW total.
3. Pompă de alimentare: Pompă cu cavitate progresivă (Model: I-1B-2), debit de 5,4 m³/h, înălțime de 80 m, putere de 3 kW (o unitate de lucru).

5. Performanța și rezultatele tratamentului

Performanța fiecărei unități de tratare, demonstrând eliminarea progresivă a poluanților, este rezumată înMasă1.Sistemul a atins în mod constant standardele țintă de descărcare.

Realizări cheie:

• Îndepărtarea totală a COD: >90% (de la 1.500 mg/L la<150 mg/L).
• Îndepărtarea totală a BOD₅: >96% (de la 800 mg/L la<30 mg/L).
• Îndepărtarea uleiului și grăsimilor: >70% (de la 50 mg/L la<15 mg/L).
• Îndepărtarea SS: >85% (de la 400 mg/L la<150 mg/L).
• Nitrificare eficientă: Reactorul SHT a oxidat cu succes amoniacul, un pas critic dat fiind conținutul ridicat de azot al apei uzate.

6. Economia proiectului

Investiția totală a proiectului a fost817.600 Yuan chinezesc (RMB), defalcat după cum urmează:

• Furnizare și instalare echipamente
• Lucrari civile (tancuri, structuri)
• Proiectare și inginerie de proces

• Servicii de punere în funcțiune și pornire

Această investiție a oferit clientului o soluție de tratare a apelor uzate fiabilă, conformă și gestionabilă operațional, atenuând riscurile de mediu și asigurând conformitatea cu reglementările.

7. Concluzie și lecții învățate

Acest proiect de tratare a apelor uzate de procesare a fructelor de mare este un exemplu de succes de aplicare a unui proces personalizat, în mai multe{0}}etape, pentru a rezolva o problemă specifică a efluenților industriali. Cheia succesului a fostcombinație de tehnologii:

1. Pre{0}}tratament eficient(cerare, separare ulei) unități biologice din aval protejate.
2. Hidroliza anaerobăprecondiționat apa uzată, sporind tratabilitatea aerobă.
3. Tratament aerobic în două-etape(nămol activat + oxidare de bio-contact) a asigurat o îndepărtare robustă și stabilă a organicului și a azotului.
4. Lustruire finală prin DAF chimica garantat conformitatea consecventă cu limitele stricte de SS și poluanți reziduali.

Sistemul demonstrează robustețe, simplitate operațională și cost{0}}eficiență pentru unitățile de procesare a alimentelor la scară medie-. Acest studiu de caz servește ca o referință valoroasă pentru inginerii și managerii de fabrică care proiectează sau operează sisteme de tratare pentru ape uzate organice similare-de înaltă rezistență din industria alimentară și a băuturilor.