Cas pràctic de tractament d'aigües residuals de processament de marisc – Disseny i resultats|Planta de Shandong

Cas pràctic – Projecte de tractament d'aigües residuals per a una planta de processament de marisc – Un exemple d'aplicació pràctica

Resum

Aquest estudi de cas detalla el disseny, la implementació i els resultats operatius d'un sistema de tractament d'aigües residuals dedicat a la planta de processament de marisc No. 1 d'un grup líder de productes del mar a la província de Shandong, Xina. La planta està especialitzada en la producció de productes del mar congelats, generant aigües residuals principalment del rentat de matèries primeres. Aquestes aigües residuals contenen altes concentracions de compostos-solubles en aigua i sòlids en suspensió fins derivats del teixit dels peixos, principalment compostos nitrogenats orgànics. L'abocament no tractat provocaria una contaminació important a les masses d'aigua circumdants. El projecte va implementar amb èxit un procés combinat de tractament físic-químic i biològic per aconseguir una descàrrega conforme. Aquest informe ofereix una visió general de les característiques de l'influent, la tecnologia de tractament seleccionada, el disseny detallat de la unitat, les dades de rendiment i l'economia del projecte.

1. Introducció: El repte de les aigües residuals de processament de marisc

La indústria de processament de marisc genera efluents caracteritzats per altes càrregues orgàniques a partir de proteïnes, greixos i sòlids en suspensió. Aquests contaminants provenen de la sang, les vísceres, les escates de peixos i l'aigua de rentat. Els principals reptes inclouen:

• Alta força orgànica: Mesurada com a demanda bioquímica d'oxigen (DBO₅) i demanda química d'oxigen (DQO), que indica un potencial d'esgotament important d'oxigen a les aigües receptores.
• Contingut de nutrients: alts nivells de compostos nitrogenats a partir de proteïnes.
• Greixos, olis i greixos (FOG): pot causar problemes operatius i formar escombra superficial.
• Sòlids en suspensió (SS): Inclou partícules orgàniques fines. L'abocament directe d'aquestes aigües residuals infringeix la normativa mediambiental, perjudica els ecosistemes aquàtics mitjançant l'eutrofització i l'esgotament d'oxigen i comporta riscos per a la salut pública. Per tant, un tractament efectiu al lloc-no només és un mandat regulador sinó també una responsabilitat ambiental corporativa.

2. Àmbit del projecte: definició del problema

2.1 Quantitat i qualitat de les aigües residuals

• Caudal: 200 m³/dia (25 m³/hora, producció d'un-torn).
• Característiques de l'influent:

1. DQ: 1.500 mg/L
2. DBO₅: 800 mg/L (DBO₅/DQO ≈ 0,53, que indica una bona biodegradabilitat)
3. Oli animal i vegetal: 50 mg/L
4. SS: 400 mg/L

2.2 Normes d'abocament

L'efluent tractat havia de complir amb elEstàndards de grau II de l'estàndard de descàrrega integrada d'aigües residuals de la Xina (GB 8978-1996):

• DQO Menor o igual a 150 mg/L
• DBO₅ Menor o igual a 30 mg/L
• Oli animal i vegetal Menor o igual a 15 mg/L
• SS Menor o igual a 150 mg/L

3. La solució: Procés de tractament proposat

Donades les característiques de les aigües residuals-bona biodegradabilitat però que contenen olis, sòlids i altes càrregues orgàniques/nitrogen-un híbrid "Separació/Sedimentació d'oli + Anaeròbic (hidròlisi/acidificació) + Aeròbic (aireació i oxidació de bio-contacte) + FlotacióS'ha seleccionat el procés ". Aquest enfocament en diverses-etapes garanteix un tractament robust en abordar diferents tipus de contaminants de manera seqüencial.

El diagrama de flux del procés s'il·lustra aFigura 1.

4. Descripció detallada del procés i disseny de la unitat

4.1 Pre-tractament i tractament primari

• Pantalla de barra (2 unitats): Propòsit: interceptar grans sòlids en suspensió i flotants (p. ex., escates de peix, restes).

1. Dimensions: 700 mm (L) x 500 mm (A).
2. Espaiat entre barres: 5 mm.
3. Material: acer.

• Tanc de separació i sedimentació d'oli: Propòsit: Eliminar olis/greixos flotants i sorres sedimentables/sòlids en suspensió pesats.

1. Volum efectiu: 40 m³.
2. Temps de retenció hidràulica (HRT): 1,5 hores.
3. Construcció: Soterrat de formigó armat (RC).

4.2 Tractament biològic (procés bàsic)

• Tanc d'hidròlisi/acidificació (anaeròbic): Propòsit: descompondre molècules orgàniques complexes i refractàries (proteïnes, greixos) en compostos més simples i fàcilment biodegradables (àcids grassos volàtils), millorant així la biodegradabilitat global (proporció DBO/DQO). Aquest pre-tractament millora significativament l'eficiència de les etapes aeròbiques posteriors.

1. Volum: 60 m³.
2. HRT: 2,4 hores.
3. Construcció: RC semi-subterrani.
4. Característica interna: farcit de medis de biofilm de polietilè combinats per donar suport al creixement microbià.

• Tanc d'aireació (Fangs Activats Convencionals): Propòsit: Tractament aeròbic primari per a l'eliminació a granel de DBO i DQO solubles.

1. Volum: 75 m³.
2. HRT: 3 hores.
3. Construcció: RC semi-subterrani.
4. Aeració: aireació-difusa de bombolles fines mitjançant bufadors.

• Reactor SHT (oxidació de bio-contacte): Propòsit: etapa aeròbica secundària d'-alta eficiència. Degrada encara més els elements orgànics restants i realitza la nitrificació, convertint l'amoníac-nitrogen tòxic en nitrogen-nitrat. El medi de biofilm fix proporciona una alta concentració de biomassa adherida, fent que el sistema sigui més estable i resistent a les càrregues de xoc.

1. Volum: 180 m³.
2. HRT: 7 hores.
3. Construcció: Estructura d'acer.
4. Característica interna: ple de suports de biofilm semi-tous.
5. Aeració: aireació difusa de-bombolles fines.

• Equip d'aireació: dos ventiladors Roots (model SSR125) subministren aire tant al tanc d'aireació com al reactor SHT.

1. Configuració: un servei, un en espera.
2. Caudal: 10,17 m³/min.
3. Pressió: 49 kPa.
4. Potència: 11 kW cadascun.

4.3 Tractament terciari/polit

• Unitat de flotació d'aire dissolt (DAF): Propòsit: eliminar sòlids fins en suspensió, partícules col·loïdals i qualsevol olis/greixos residuals que hagin escapat del tractament biològic. Es dosifica un coagulant (clorur de polialumini - PAC) i un floculant (poliacrilamida - PAM) per aglomerar partícules, que després s'eliminen en adherir-se a micro-bombolles d'aire.

1. Model: JHF-30.
2. Capacitat: 30-35 m³/h.
3. Construcció: acer anticorrosió.
4. Potència total: 8,12 kW (per a bomba, rascador, etc.).

4.4 Sistema de manipulació de fangs

• Espessidor de fangs: Finalitat: Concentrar els fangs del decantador primari i de la unitat DAF, reduint el volum per a la posterior deshidratació.

1. Volum: 15 m³.
2. Construcció: sobre{0}}RC.

• Deshidratació de fangs: S'utilitza un filtre premsa per a la deshidratació final, produint un pastís sòlid per a l'eliminació.

1. Equipament: Filtre premsa de plaques i marc (Model: BM103/1000).
2. Potència: 7,0 kW total.
3. Bomba d'alimentació: bomba de cavitat progressiva (model: I-1B-2), cabal de 5,4 m³/h, capçal de 80 m, potència de 3 kW (una unitat de servei).

5. Rendiment i resultats del tractament

El rendiment de cada unitat de tractament, demostrant l'eliminació progressiva de contaminants, es resumeix enTaula1.El sistema va assolir constantment els estàndards de descàrrega objectiu.

Assoliments clau:

• Eliminació general del COD: >90% (de 1.500 mg/L a<150 mg/L).
• Eliminació global de DBO₅: >96% (de 800 mg/L a<30 mg/L).
• Eliminació d'oli i greix: >70% (de 50 mg/L a<15 mg/L).
• Eliminació de SS: >85% (de 400 mg/L a<150 mg/L).
• Nitrificació efectiva: El reactor SHT va oxidar amb èxit l'amoníac, un pas crític donat l'alt contingut de nitrogen de les aigües residuals.

6. Economia del projecte

La inversió total del projecte va ser817.600 iuans xinesos (RMB), desglossat de la següent manera:

• Subministrament i instal·lació d'equips
• Obra Civil (Dipòsits, Estructures)
• Disseny i Enginyeria de Processos

• Serveis de posada en marxa i posada en marxa

Aquesta inversió va proporcionar al client una solució de tractament d'aigües residuals fiable, compatible i operativament manejable, mitigant els riscos ambientals i garantint el compliment de la normativa.

7. Conclusió i lliçons apreses

Aquest projecte de tractament d'aigües residuals de processament de marisc és un exemple reeixit d'aplicació d'un procés personalitzat i en diverses etapes per resoldre un problema específic d'efluents industrials. La clau de l'èxit va ser lacombinació de tecnologies:

1. Pre{0}}tractament efectiu(cribratge, separació d'oli) unitats biològiques protegides aigües avall.
2. Hidròlisi anaeròbicaprecondicionat les aigües residuals, millorant la tractabilitat aeròbica.
3. Tractament aeròbic en dos-etapes(fang activat + oxidació de bio-contacte) va assegurar una eliminació de nitrogen i orgànica robusta i estable.
4. Polit final mitjançant DAF químicgaranteix el compliment coherent dels estrictes límits de contaminants residuals i SS.

El sistema demostra robustesa, senzillesa operativa i rendibilitat per a les instal·lacions de processament d'aliments a mitjana-escala. Aquest estudi de cas serveix de referència valuosa per als enginyers i els administradors de plantes que dissenyen o operen sistemes de tractament per a aigües residuals orgàniques d'alta-concentració similars de la indústria alimentària i de les begudes.