Rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas gadījuma izpēte ar MBBR tehnoloģiju

Rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanas gadījuma izpēte ar MBBR tehnoloģiju

Vidēja{0}}pārtikas pārstrādes rūpnīca saskārās ar atkārtotiem atbilstības pārkāpumiem3 līdz 4 reizes ceturksnī. Svārstīgas ražošanas slodzesnobīdīja ĶSP virsotnes virs 1200 mg/l, pārsniedzot esošo aktīvo dūņu sistēmu. Dūņu masas palielināšana, nekonsekventa nitrifikācija un12 $,000+ ikmēneša piemaksaskaidri norādīja: bioloģiskās attīrīšanas kodolam bija nepieciešama būtiska pārprojektēšana. Šajā gadījuma izpētē ir detalizēti aprakstīts, kā MBBR{1}}bāzēts risinājums mainīja rūpnīcumazāk nekā 90 dienu laikā.

Projekta pārskats

Strauji paplašinoties pārtikas pārstrādes rūpniecībai, būtiski pieauguši notekūdeņu novadīšanas apjomi un piesārņojošo vielu slodzes. Šajā projektā iesaistītais klients ir vidējs-līdz-liels pārtikas ražošanas uzņēmums, kas saskārās ar biežas atbilstības problēmām esošās sistēmas mainīgās ietekmējošās kvalitātes un nepietiekamas apstrādes jaudas dēļ. Rūpnīcā tiek apstrādāti dārzeņi, mērces un ēšanai gatavus--produktus, radot notekūdeņus, kas bagāti ar organiskām vielām, suspendētajām vielām un amonjaka slāpekli no izejvielu mazgāšanas, blanšēšanas un iekārtu tīrīšanas.

Lai risinātu šīs problēmas, tika izstrādāta un ieviesta modernizēta bioloģiskās attīrīšanas sistēma, kuras pamatā ir MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor) tehnoloģija. Atšķirībā no parastajiem aktīvo dūņu procesiem, kas pilnībā balstās uz suspendētiem mikroorganismiem, MBBR ievieštūkstošiem bezmaksas{0}}peldošu biofilmu nesējukas uzņem specializētas baktēriju kopienas. Šī dubultā-piekares pieeja nodrošina augstāku biomasas koncentrāciju tilpuma vienībā, spēcīgāku triecienizturību pret slodzes izmaiņām un stabilāku nitrifikācijas veiktspēju pat tad, ja hidrauliskie apstākļi strauji mainās.

Pēc nodošanas ekspluatācijā sistēma panāca konsekventu atbilstību izplūdes standartiem, vienlaikus samazinot gan dūņu ražošanu, gan darbības sarežģītību. Iekārta likvidēja visas ar notekūdeņiem{1}}saistītās piemaksas un ieguva iespēju pieņemt papildu ražošanas apjomu, nepalielinot attīrīšanas apjomu.

Dizaina parametri

Ūdens daudzums

Dizains pilnībā ņēma vērā ražošanas svārstības un nākotnes paplašināšanas vajadzības. Maksimālais faktors1.8tika pieņemts, lai pielāgotos sezonālajam ražošanas pieaugumam ražas novākšanas periodos, kad caurlaidspēja var gandrīz dubultoties vienas maiņas laikā.

Ietekmes ūdens kvalitāte

Notekūdeņi galvenokārt rodas no izejvielu mazgāšanas, pārstrādes un iekārtu tīrīšanas. Tas satur augstu organisko vielu un suspendēto vielu koncentrāciju, un ĶSP vērtības parasti svārstās no800 līdz 1200 mg/l. BSP/ĶSP attiecība aptuveni 0,5 norādalaba bioloģiskā noārdīšanās spēja, padarot to labi-piemērotu bioloģiskai apstrādei.

Izlādes standarts

Attīrītajiem notekūdeņiem ir jāatbilst vietējiem vides izplūdes standartiem. Šie ierobežojumi ir salīdzināmi arĶīnas GB 18918-2002 1.A klaseun saskaņot ar tipiskiem pārtikas rūpniecības notekūdeņu noteikumiem Dienvidaustrumāzijas un Tuvo Austrumu tirgos.

Procesa plūsma un tehniskais skaidrojums

Ārstēšanas vilciens

Kopējais apstrādes process seko loģiskai virzībai no fiziskas pirmapstrādes līdz bioloģiskai noārdīšanai un galīgai noskaidrošanai:

Skrīnings → Izlīdzināšana → MBBR reaktors → Sekundārais dzidrinātājs → Dezinfekcija

Pēc rupju cietvielu un gružu noņemšanas ar mehānisku sijāšanu notekūdeņi nonāk izlīdzināšanas tvertnē, kas konstruēta arhidrauliskās aiztures laiks (HAT) 8 stundas. Šī bufera jauda ir būtiska pārtikas pārstrādes rūpnīcām, kur ražošanas grafiki nosaka ļoti mainīgus izplūdes veidus. Izlīdzināšanas tvertne izlīdzina gan plūsmas ātruma lēcienus, gan koncentrācijas svārstības, nodrošinot konsekventu padevi uz bioloģisko posmu lejup pa straumi.

No izlīdzināšanas tvertnes notekūdeņi tiek iesūknēti MBBR reaktorā, kas kalpo kā serdeņa attīrīšanas iekārta. Reaktora iekšpusē,tūkstošiem suspendētu bioplēves nesējunepārtraukti pārvietoties pa ūdens stabu, maisot smalku{0}}burbuļu aerācijas sistēmu. Mikroorganismi kolonizē šo nesēju aizsargātās iekšējās virsmas, veidojot blīvu, metaboliski aktīvu bioplēves slāni. Tā kā baktērijas ir noenkurotas pie nesējiem, nevis brīvi peld, sistēma sasniedz biomasas koncentrāciju2 līdz 3 reizes lielāksnekā parastais tāda paša tilpuma aktīvo dūņu baseins.

Šī hibrīda arhitektūra sniedz vairākas svarīgas priekšrocības, kas tieši risina pārtikas rūpniecības darbības problēmas:

Lielāks mikrobu blīvums tilpuma vienībā.Ar īpatnējo virsmu, kas pārsniedz 800 m²/m³ uz kubikmetru nesējvides, katrs reaktors var uzņemt daudz aktīvāku biomasu nekā līdzvērtīgu izmēru suspendētās augšanas sistēmas. Tas nozīmē mazāku nospiedumu vai lielāku apstrādes jaudu tajā pašā tvertnē.

Vienlaicīga nitrifikācija un organiskā degradācija.Bioplēves slāņveida struktūra rada aerobās zonas uz ārējās virsmas un anoksiskās mikro{0}zonas dziļāk iekšpusē. Šī stratifikācija ļauj nitrificējošām baktērijām (kas oksidē amonjaku līdz nitrātam) un heterotrofajām baktērijām (kas patērē organisko oglekli) līdzāspastāvēt uz viena nesēja. Rezultātā ĶSP noņemšana un amonjaka oksidēšana notiek paralēli, nevis prasa atsevišķas tvertnes stadijas.

Spēcīga izturība pret hidrauliskām un organiskām triecienslodzēm.Piestiprinātas{0}}augšanas baktērijas ir daudz mazāk uzņēmīgas pret izskalošanos nekā suspendētie flokti. Kad pēkšņs plūsmas vai ĶSP koncentrācijas pieaugums skar reaktoru, bioplēve paliek neskarta un atsāk pilnu darbību, kad apstākļi normalizējas. Šī iebūvētā-noturība ir ļoti svarīga pārtikas pārstrādes rūpnīcām, kur ražošanas maksimumi un tīrīšanas cikli rada ikdienas slodzes svārstības.

Galvenie rādītāji un veiktspēja

Ekonomiskie rādītāji

Projekts tika piegādāts par kopējo ieguldījumu$180,000, kas atbilst aptuveni 150 USD par uzstādītās jaudas kubikmetru. Tas ir izdevīgi salīdzinājumā ar parastajām aktīvo dūņu iekārtām tajā pašā reģionā, kas parasti svārstās no 200 līdz 280 USD par m³, lai sasniegtu salīdzināmus apstrādes mērķus. Ekspluatācijas izmaksas nokārtotas plkst0,35 USD par kubikmetruattīrīta ūdens, ko galvenokārt veicina aerācijas enerģija un minimāls ķīmisko vielu patēriņš.

Ārstēšanas veiktspēja

Pēc stabilas darbības noteikšanas notekūdeņu kvalitāte pastāvīgi sasniedza vai pārsniedza visus izplūdes ierobežojumus. Šie dati atspoguļo vidējās vērtības, kas reģistrētas laikāsešus secīgus uzraudzības mēnešuspēc nodošanas ekspluatācijā:

Sistēma demonstrē izcilu stabilitāti pat mainīgos ieplūdes apstākļos. Laikā a72 stundu ražošanas pārsprieguma testskur ĶSP slodze īslaicīgi dubultojās, notekūdeņu kvalitāte saglabājās atļautajās robežās, tikai nedaudz palielinoties atlikuma ĶSP un BSP koncentrācijai. Sākotnējās veiktspējas atgūšana tika novērota 24 stundu laikā pēc tam, kad ielāde bija atgriezusies normālā līmenī, apstiprinot uz biofilmas -balstītās apstrādes arhitektūras noturību.

Projekta svarīgākie punkti

Kāpēc izvēlēties MBBR, nevis parastās aktīvās dūņas?

Lēmumu pieņemt MBBR šai rūpnīcas jaunināšanai noteica skaidrs darbības prasību un procesa iespēju salīdzinājums. Nepieciešamas tradicionālas aktīvo dūņu sistēmasnepārtraukta dūņu atgriešanas sūknēšana, rūpīga pārtikas -pret-mikroorganismu (F/M) attiecība un periodiska dūņu izšķērdēšana, lai uzturētu vēlamo jauktā šķidruma suspendēto cietvielu (MLSS) koncentrāciju. Šīs vadības cilpas palielina operatora darba slodzi un enerģijas patēriņu. MBBR pilnībā novērš vairākus no šiem ierobežojumiem:

Bioplēves nesēja tehniskās specifikācijas

MBBR sistēmas veiktspēja ir ļoti atkarīga no bioplēves nesēja datu nesēja kvalitātes un dizaina. Šim projektam augsta blīvuma polietilēna (ABPE) nesēji ar aīpatnējā virsma pārsniedz 800 m²/m³tika atlasīti. Tas nozīmē, ka katrs reaktorā iepakoto nesēju kubikmetrs nodrošina līdzvērtīgu tenisa korta virsmas laukumu baktēriju kolonizācijai.

Galvenās šajā projektā izmantotā nesēja datu nesēja specifikācijas:

The40% piepildījuma koeficientstika izvēlēts, lai līdzsvarotu apstrādes jaudu ar hidraulisko efektivitāti. Pie šādas slodzes nesēji brīvi pārvietojas visā reaktora tilpumā bez mirušām zonām vai īssavienojumiem, vienlaikus nodrošinot pietiekamu virsmas laukumu izturīgai bioplēvei. Labi-izstrādāts aiztures ekrāns pie reaktora izejas novērš nesēja zudumu, vienlaikus ļaujot apstrādātajam ūdenim un suspendētajām cietajām vielām nokļūt sekundārajā dzidrinātājā.

Secinājums

Šis projekts parāda, ka MBBR tehnoloģija ir aļoti efektīva un uzticamarisinājums rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanai, īpaši nozarēm ar mainīgām slodzēm un mainīgām padeves īpašībām. Pievienotās-augšanas bioloģijas un kompakta reaktora konstrukcijas kombinācija ļauj operatoriem nodrošināt konsekventu atbilstību bez darbības sarežģītības, kas parasti ir saistīta ar progresīvām apstrādes tehnoloģijām.

Ar90% ĶPS noņemšana, 95% BOD noņemšanaun ekspluatācijas izmaksas ir tikai 0,35 USD par kubikmetru, MBBR pieeja nodrošina spēcīgu ekonomiku un uzticamu veiktspēju. Par 30% mazāks nospiedums salīdzinājumā ar parastajām aktīvajām dūņām atbrīvo vērtīgu zemi citām vajadzībām, un10+ gadu kalpošanas laiksnodrošina minimālas nomaiņas izmaksas rūpnīcas darbības periodā.

MBBR ir īpaši piemērots:

Pārtikas pārstrādes rūpnīcasar sezonālām un ikdienas ražošanas svārstībām, kur triecienizturība{0}}ir būtiska konsekventai atbilstībai.

Ķīmiskā un farmācijas rūpniecībalietojumi, kuriem nepieciešama sarežģīta organisko atkritumu plūsmu ar mainīgu toksicitātes profilu spēcīga apstrāde.

Komunālo notekūdeņu uzlabošanas projektikur esošā infrastruktūra ir jāmodernizē, lai nodrošinātu lielāku jaudu vai stingrākus barības vielu noņemšanas mērķus, nepalielinot fizisko nospiedumu.