Študija primera čiščenja industrijske odpadne vode s tehnologijo MBBR

Študija primera čiščenja industrijske odpadne vode s tehnologijo MBBR

Srednje{0}}veliki obrat za predelavo hrane se je soočal s ponavljajočimi se kršitvami skladnosti3- do 4-krat na četrtletje. Nihajoče proizvodne obremenitvepotisnila vrhove KPK čez 1200 mg/l, ki presega obstoječi sistem z aktivnim blatom. Povečanje količine blata, nedosledna nitrifikacija in12 $000+ mesečnih doplačilje jasno povedal: jedro biološkega čiščenja potrebuje temeljito prenovo. Ta študija primera podrobno opisuje, kako je rešitev, ki temelji na MBBR-, obrnila obratv manj kot 90 dneh.

Pregled projekta

S hitrim širjenjem živilskopredelovalne industrije so se količine izpustov odpadne vode in obremenitve onesnaževal znatno povečali. Stranka v tem projektu je srednje-do-veliko podjetje za proizvodnjo hrane, ki je imelo pogoste težave s skladnostjo zaradi nihanja vplivne kakovosti in nezadostne zmogljivosti obdelave v obstoječem sistemu. Obrat obdeluje zelenjavo, omake in izdelke,-za-zaužitje, pri čemer ustvarja odpadno vodo, bogato z organskimi snovmi, suspendiranimi trdnimi snovmi in amonijačnim dušikom iz pranja surovin, blanširanja in čiščenja opreme.

Za reševanje teh izzivov je bil zasnovan in implementiran nadgrajen sistem biološke obdelave, ki temelji na tehnologiji MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Za razliko od običajnih procesov z aktivnim blatom, ki so v celoti odvisni od suspendiranih mikroorganizmov, MBBR uvajana tisoče prosto{0}}lebdečih nosilcev biofilmaki gostijo specializirane bakterijske skupnosti. Ta pristop dvojnega-vzmetenja zagotavlja višjo koncentracijo biomase na prostorninsko enoto, močnejšo odpornost na udarce pri spremembah obremenitve in stabilnejšo zmogljivost nitrifikacije, tudi ko se hidravlični pogoji nenadoma spremenijo.

Po zagonu je sistem dosegel dosledno skladnost s standardi izpustov, hkrati pa zmanjšal proizvodnjo blata in zapletenost delovanja. Naprava je odpravila vsa doplačila,-povezana z odpadnimi vodami, in pridobila možnost sprejema dodatnega obsega proizvodnje brez razširitve odtisa čiščenja.

Parametri oblikovanja

Količina vode

Zasnova je v celoti upoštevala nihanja proizvodnje in prihodnje potrebe po širitvi. Najvišji faktor1.8je bil sprejet za prilagoditev sezonskim porastom proizvodnje med obdobji žetve, ko se lahko pretovor v eni sami izmeni skoraj podvoji.

Vplivna kakovost vode

Odpadna voda v glavnem izvira iz pranja surovin, predelave in čiščenja opreme. Vsebuje visoke koncentracije organskih snovi in ​​suspendiranih trdnih snovi, pri čemer se vrednosti KPK običajno gibljejo od800 do 1.200 mg/L. Razmerje BPK/KPK približno 0,5 kažedobra biorazgradljivost, zaradi česar je-primeren za biološko obdelavo.

Standard za odvajanje

Očiščena odplaka mora izpolnjevati lokalne okoljske standarde izpustov. Te omejitve so primerljive zRazred 1A kitajskega GB 18918-2002in se uskladiti s tipičnimi predpisi o odpadnih vodah živilske industrije na trgih jugovzhodne Azije in Bližnjega vzhoda.

Potek procesa in tehnična razlaga

Vlak za zdravljenje

Celoten proces obdelave sledi logičnemu napredovanju od fizične predobdelave do biološke razgradnje in končnega čiščenja:

Sejanje → Izenačevanje → Reaktor MBBR → Sekundarni čistilnik → Dezinfekcija

Ko so grobe trdne snovi in ​​ostanki odstranjeni z mehanskim presejanjem, odpadna voda vstopi v izravnalni rezervoar, zasnovan zhidravlični retenzijski čas (HRT) 8 ur. Ta puferska zmogljivost je bistvenega pomena za obrate za predelavo hrane, kjer proizvodni načrti povzročajo zelo spremenljive vzorce odvajanja. Izenačevalni rezervoar zgladi skoke pretoka in nihanja koncentracije, kar zagotavlja dosledno dovajanje biološke stopnje navzdol.

Iz izravnalne posode se odpadna voda črpa v reaktor MBBR, ki služi kot jedrna čistilna enota. Znotraj reaktorja,na tisoče visečih nosilcev biofilmanenehno premikajo po vodnem stolpcu pod vznemirjenjem sistema za prezračevanje s finimi-mehurčki. Mikroorganizmi kolonizirajo zaščitene notranje površine teh nosilcev in tvorijo gosto, presnovno aktivno plast biofilma. Ker so bakterije zasidrane na nosilcih, namesto da prosto lebdijo, sistem doseže koncentracijo biomase2- do 3-krat višjekot običajni bazen z aktivnim blatom enake prostornine.

Ta hibridna arhitektura prinaša več pomembnih prednosti, ki neposredno obravnavajo operativne izzive živilske industrije:

Večja mikrobna gostota na enoto volumna.S specifično površino, ki presega 800 m²/m³ na kubični meter nosilnega medija, lahko vsak reaktor sprejme bistveno več aktivne biomase kot sistem viseče-rasti enakovrednih dimenzij. To pomeni manjši odtis ali večjo zmogljivost obdelave v istem rezervoarju.

Hkratna nitrifikacija in organska razgradnja.Večplastna struktura biofilma ustvarja aerobna območja na zunanji površini in anoksična mikro{0}}območja globlje v notranjosti. Ta stratifikacija omogoča soobstoj nitrificirajočih bakterij (ki oksidirajo amoniak v nitrat) in heterotrofnih bakterij (ki porabljajo organski ogljik) na istem nosilcu. Posledica tega je, da odstranjevanje KPK in oksidacija amoniaka potekata vzporedno, namesto da sta potrebni ločeni stopnji rezervoarja.

Močna odpornost na hidravlične in organske udarne obremenitve.Pritrjene-rastoče bakterije so veliko manj dovzetne za izpiranje kot suspendirane kosmiče. Ko nenaden porast pretoka ali koncentracije COD zadene reaktor, ostane biofilm nedotaknjen na nosilcih in nadaljuje s polno aktivnostjo, ko se pogoji normalizirajo. Ta vgrajena-odpornost je ključnega pomena za obrate za predelavo hrane, kjer konice proizvodnje in cikli čiščenja povzročajo dnevna nihanja obremenitve.

Ključne meritve in uspešnost

Ekonomski kazalniki

Projekt je bil izveden s skupno naložbo v višini$180,000, kar ustreza približno 150 USD na kubični meter nameščene zmogljivosti. To je ugodno v primerjavi s konvencionalnimi napravami za aktivno blato v isti regiji, ki se običajno gibljejo od 200 do 280 USD na m³ za primerljive cilje čiščenja. Obratovalni stroški poravnani pri0,35 USD na kubični meterobdelane vode, predvsem zaradi energije prezračevanja in minimalne porabe kemikalij.

Učinkovitost zdravljenja

Po vzpostavitvi stabilnega obratovanja je kakovost iztoka dosledno dosegala ali presegala vse mejne vrednosti izpusta. Naslednji podatki predstavljajo povprečne vrednosti, zabeležene medšest zaporednih mesecev spremljanjapo zagonu:

Sistem izkazuje odlično stabilnost tudi pri nihajočih vplivnih pogojih. Med a72-urni preskus povečanja proizvodnjekjer se je obremenitev KPK začasno podvojila, je kakovost odplak ostala v dovoljenih mejah z le neznatnim povečanjem preostalih koncentracij KPK in BPK. Okrevanje na izhodiščno zmogljivost so opazili v 24 urah po tem, ko se je obremenitev vrnila na normalne ravni, kar potrjuje robustnost arhitekture zdravljenja, ki-temelji na biofilmu.

Poudarki projekta

Zakaj izbrati MBBR namesto običajnega aktivnega blata?

Odločitev za sprejem MBBR za to nadgradnjo obrata je bila posledica jasne primerjave operativnih zahtev in procesnih zmogljivosti. Običajni sistemi z aktivnim blatom zahtevajoneprekinjeno povratno črpanje blata, skrbno upravljanje razmerja med -hrano in -mikroorganizmi (F/M) in občasno zapravljanje blata za vzdrževanje želene koncentracije suspendiranih trdnih snovi mešane tekočine (MLSS). Te krmilne zanke povečajo delovno obremenitev operaterja in porabo energije. MBBR dokončno odpravi več teh omejitev:

Tehnične specifikacije nosilca biofilma

Učinkovitost sistema MBBR je kritično odvisna od kakovosti in zasnove nosilca biofilma. Za ta projekt so bili uporabljeni-nosilci iz polietilena visoke gostote (HDPE) z aspecifična površina več kot 800 m²/m³so bili izbrani. To pomeni, da vsak kubični meter nosilcev, pakiranih v reaktor, zagotavlja enakovredno površino teniškega igrišča za kolonizacijo bakterij.

Ključne specifikacije nosilnih medijev, uporabljenih v tem projektu:

The40% razmerje polnjenjaje bil izbran za uravnoteženje zmogljivosti obdelave s hidravlično učinkovitostjo. Pri tej obremenitvi se nosilci prosto gibljejo po prostornini reaktorja brez mrtvih območij ali kratkega-stika, hkrati pa zagotavljajo veliko površine za robusten biofilm. Dobro-zasnovan zadrževalni zaslon na izhodu iz reaktorja preprečuje izgubo nosilca, hkrati pa omogoča, da prečiščena voda in suspendirane trdne snovi preidejo v sekundarni čistilnik.

Zaključek

Ta projekt dokazuje, da je tehnologija MBBR azelo učinkovit in zanesljivrešitev za čiščenje industrijskih odpadnih voda, zlasti za industrije z nihajočimi obremenitvami in spremenljivimi značilnostmi dovajanja. Kombinacija priložene-biologije rasti s kompaktno zasnovo reaktorja operaterjem omogoča doseganje dosledne skladnosti brez zapletenosti delovanja, ki je običajno povezana z naprednimi tehnologijami obdelave.

zOdstranitev 90 % KPK, 95% BPK odstranitev, in operativni strošek le 0,35 USD na kubični meter, pristop MBBR poleg zanesljive učinkovitosti zagotavlja visoko ekonomičnost. 30 % manjši odtis v primerjavi z običajnim aktivnim blatom sprosti dragoceno zemljo za druge namene in prevoznikov10+-letna življenjska dobazagotavlja minimalne nadomestne stroške v obdobju delovanja tovarne.

MBBR je posebej primeren za:

Obrati za predelavo hranes sezonskimi in dnevnimi nihanji proizvodnje, pri čemer je odpornost-na udarne obremenitve bistvena za dosledno skladnost.

Kemijska in farmacevtska industrijaaplikacije, ki zahtevajo robustno obdelavo kompleksnih tokov organskih odpadkov s spremenljivimi profili toksičnosti.

Projekti izboljšave komunalne odpadne vodekjer je treba obstoječo infrastrukturo naknadno opremiti za večjo zmogljivost ali strožje cilje odstranjevanja hranil brez razširitve fizičnega odtisa.