Kasusstudie – Avløpsvannbehandlingsprosjekt for et sjømatforedlingsanlegg – et praktisk brukseksempel
Abstrakt
Denne casestudien beskriver design, implementering og driftsresultater av et dedikert avløpsvannbehandlingssystem for No. 1 Seafood Processing Plant til en ledende sjømatkonsern i Shandong-provinsen, Kina. Anlegget spesialiserer seg på å produsere frosne sjømatprodukter, og genererer avløpsvann hovedsakelig fra råvarevask. Dette avløpsvannet inneholder høye konsentrasjoner av vann-oppløselige forbindelser og fine suspenderte stoffer avledet fra fiskevev, primært organiske nitrogenholdige forbindelser. Ubehandlet utslipp vil føre til betydelig forurensning av de omkringliggende vannforekomstene. Prosjektet implementerte vellykket en kombinert fysisk-kjemisk og biologisk behandlingsprosess for å oppnå samsvarende utslipp. Denne rapporten gir en omfattende oversikt over innflytelsesegenskapene, valgt behandlingsteknologi, detaljert enhetsdesign, ytelsesdata og prosjektøkonomi.
1. Introduksjon: Utfordringen med å behandle avløpsvann fra sjømat
Sjømatforedlingsindustrien genererer avløp preget av høy organisk belastning fra proteiner, fett og suspenderte stoffer. Disse forurensningene stammer fra blod, innvoller, fiskeskjell og vaskevann. De primære utfordringene inkluderer:
- Høy organisk styrke: Målt som biokjemisk oksygenbehov (BOD₅) og kjemisk oksygenbehov (COD), noe som indikerer betydelig oksygenmangelpotensial i mottaksvann.
- Næringsinnhold: Høye nivåer av nitrogenholdige forbindelser fra proteiner.
- Fett, oljer og fett (FOG): Kan forårsake driftsproblemer og danne overflateskum.
- Suspenderte faste stoffer (SS): Inkluderer fine organiske partikler. Direkte utslipp av slikt avløpsvann bryter miljøbestemmelser, skader akvatiske økosystemer gjennom eutrofiering og oksygenmangel, og utgjør en folkehelserisiko. Derfor er effektiv-behandling på stedet ikke bare et regulatorisk mandat, men også et miljøansvar for bedriften.
2. Prosjektomfang: Definere problemet
2.1 Mengde og kvalitet av avløpsvann
- Strømningshastighet: 200 m³/dag (25 m³/time, enkelt-skiftsproduksjon).
- Innflytelsesegenskaper:
- COD: 1500 mg/L
- BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0,53, noe som indikerer god biologisk nedbrytbarhet)
- Animalsk og vegetabilsk olje: 50 mg/L
- SS: 400 mg/L
2.2 Utslippsstandarder
Det behandlede avløpet var nødvendig for å møteGrad II-standarder for Kinas integrerte avløpsstandard for avløpsvann (GB 8978-1996):
- COD Mindre enn eller lik 150 mg/L
- BOD₅ Mindre enn eller lik 30 mg/L
- Animalsk og vegetabilsk olje Mindre enn eller lik 15 mg/L
- SS Mindre enn eller lik 150 mg/L
3. Løsningen: Foreslått behandlingsprosess
Gitt avløpsvannets egenskaper -god biologisk nedbrytbarhet, men som inneholder oljer, faste stoffer og høye organiske/nitrogenbelastninger-en hybrid "Oljeseparering/sedimentering + anaerob (hydrolyse/forsuring) + aerob (lufting og bio-kontaktoksidasjon) + flotasjon"-prosessen ble valgt. Denne fler-tilnærmingen sikrer robust behandling ved å adressere ulike forurensningstyper sekvensielt.
Prosessflytdiagrammet er illustrert iFigur 1.
4. Detaljert prosessbeskrivelse og enhetsdesign
4.1 For-forbehandling og primærbehandling
- Barskjerm (2 enheter): Formål: Å fange opp store suspenderte og flytende faste stoffer (f.eks. fiskeskjell, rusk).
- Dimensjoner: 700 mm (L) x 500 mm (B).
- Baravstand: 5 mm.
- Materiale: Stål.
- Oljeseparasjons- og sedimentasjonstank: Formål: Å fjerne flytende oljer/fett og sedimenterbar sand/tunge suspenderte stoffer.
- Effektivt volum: 40 m³.
- Hydraulisk retensjonstid (HRT): 1,5 timer.
- Konstruksjon: Underjordisk armert betong (RC).
4.2 Biologisk behandling (kjerneprosess)
- Hydrolyse-/forsuringstank (anaerob): Formål: Å bryte ned komplekse, ildfaste organiske molekyler (proteiner, fett) til enklere, lett biologisk nedbrytbare forbindelser (flyktige fettsyrer), og dermed forbedre den totale biologiske nedbrytbarheten (BOD/COD-forhold). Denne forbehandlingen forbedrer effektiviteten av påfølgende aerobe stadier betydelig.
- Volum: 60 m³.
- HRT: 2,4 timer.
- Konstruksjon: Semi-underjordisk RC.
- Innvendig funksjon: Fylt med kombinerte polyetylenbiofilmmedier for å støtte mikrobiell vekst.
- Luftetank (konvensjonelt aktivert slam): Formål: Primær aerob behandling for bulkfjerning av løselig BOD og COD.
- Volum: 75 m³.
- HRT: 3 timer.
- Konstruksjon: Semi-underjordisk RC.
- Lufting: Fin-boblediffunderet lufting ved hjelp av blåsere.
- SHT-reaktor (bio-kontaktoksidasjon): Formål: Et sekundært,-høyeffektivt aerobt stadium. Den bryter ned gjenværende organiske stoffer ytterligere og utfører nitrifikasjon, og konverterer giftig ammoniakk-nitrogen til nitrat-nitrogen. Det faste biofilmmediet gir en høy konsentrasjon av vedlagt biomasse, noe som gjør systemet mer stabilt og motstandsdyktig mot sjokkbelastninger.
- Volum: 180 m³.
- HRT: 7 timer.
- Konstruksjon: Stålkonstruksjon.
- Intern funksjon: Fullpakket med semi-myke biofilmmedier.
- Lufting: Fin-boblediffunderet lufting.
- Lufteutstyr: Two Roots-blåsere (modell SSR125) tilfører luft til både luftetanken og SHT-reaktoren.
- Konfigurasjon: En tjeneste, en standby.
- Strømning: 10,17 m³/min.
- Trykk: 49 kPa.
- Effekt: 11 kW hver.
4.3 Tertiær/poleringsbehandling
- Enhet for oppløst luftflotasjon (DAF): Formål: Å fjerne fine suspenderte stoffer, kolloidale partikler og eventuelle gjenværende oljer/fettstoffer som unnslapp biologisk behandling. Et koaguleringsmiddel (polyaluminiumklorid - PAC) og et flokkuleringsmiddel (polyakrylamid - PAM) doseres for å agglomerere partikler, som deretter fjernes ved å feste seg til mikro-luftbobler.
- Modell: JHF-30.
- Kapasitet: 30-35 m³/t.
- Konstruksjon: Anti-korrosivt stål.
- Total effekt: 8,12 kW (for pumpe, skrape, etc.).
4.4 Slamhåndteringssystem
- Slamfortykker: Formål: Å konsentrere slam fra den primære settleren og DAF-enheten, redusere volumet for påfølgende avvanning.
- Volum: 15 m³.
- Konstruksjon: Over- RC.
- Slamavvanning: En filterpresse brukes til endelig avvanning, og produserer en solid kake for avhending.
- Utstyr: Plate- og rammefilterpresse (modell: BM103/1000).
- Effekt: 7,0 kW totalt.
- Matepumpe: Progressiv hulromspumpe (modell: I-1B-2), 5,4 m³/t strømning, 80m fallhøyde, 3 kW effekt (én driftsenhet).
5. Behandlingsytelse og resultater
Ytelsen til hver behandlingsenhet, som viser den progressive fjerningen av forurensninger, er oppsummert iBord1.Systemet oppnådde konsekvent målutslippsstandardene.
Nøkkelprestasjoner:
- Total COD-fjerning: >90 % (fra 1500 mg/L til<150 mg/L).
- Total BOD₅-fjerning: >96 % (fra 800 mg/L til<30 mg/L).
- Fjerning av olje og fett: >70 % (fra 50 mg/L til<15 mg/L).
- Fjerning av SS: >85 % (fra 400 mg/L til<150 mg/L).
- Effektiv nitrifikasjon: SHT-reaktoren oksiderte ammoniakk, et kritisk trinn gitt det høye nitrogeninnholdet i avløpsvannet.
6. Prosjektøkonomi
Den totale prosjektinvesteringen var817 600 kinesiske yuan (RMB), delt opp som følger:
- Levering og installasjon av utstyr
- Sivile arbeider (tanker, strukturer)
- Prosessdesign og prosjektering
- Igangkjøring og oppstartstjenester
Denne investeringen ga kunden en pålitelig, kompatibel og driftsmessig håndterbar løsning for avløpsvannbehandling, som reduserer miljørisiko og sikret overholdelse av regelverk.
7. Konklusjon og lærdom
Dette prosjektet for behandling av avløpsvann fra sjømat er et vellykket eksempel på å bruke en skreddersydd flertrinnsprosess for å løse et spesifikt industrielt avløpsproblem. Nøkkelen til suksess varkombinasjon av teknologier:
- Effektiv for-forbehandling(siling, oljeseparasjon) beskyttede nedstrøms biologiske enheter.
- Anaerob hydrolyseforhåndsbehandlet avløpsvannet, og forbedret aerob behandlingsevne.
- To-trinns aerob behandling(aktivert slam + bio-kontaktoksidasjon) sørget for robust og stabil fjerning av organisk og nitrogen.
- Sluttpolering via kjemisk DAFgarantert konsekvent overholdelse av strenge SS- og restforurensningsgrenser.
Systemet viser robusthet, enkel operasjon og kostnads-effektivitet for middels-matforedlingsanlegg. Denne casestudien fungerer som en verdifull referanse for ingeniører og anleggsledere som designer eller driver behandlingssystemer for lignende høy-organisk avløpsvann fra mat- og drikkevareindustrien.