Casestudy afvalwaterverwerking van zeevruchtenverwerking – ontwerp en resultaten|Shandong-fabriek

Casestudy – Afvalwaterzuiveringsproject voor een visverwerkingsfabriek – Een praktisch toepassingsvoorbeeld

Abstract

Deze casestudy beschrijft het ontwerp, de implementatie en de operationele resultaten van een speciaal afvalwaterzuiveringssysteem voor de No. 1 Seafood Processing Plant van een toonaangevende zeevruchtengroep in de provincie Shandong, China. De fabriek is gespecialiseerd in de productie van bevroren visproducten, waarbij afvalwater voornamelijk ontstaat door het wassen van grondstoffen. Dit afvalwater bevat hoge concentraties water-oplosbare verbindingen en fijne gesuspendeerde vaste stoffen afkomstig uit visweefsel, voornamelijk organische stikstofverbindingen. Onbehandelde lozing zou aanzienlijke vervuiling van de omliggende waterlichamen veroorzaken. Het project implementeerde met succes een gecombineerd fysisch-chemisch en biologisch behandelingsproces om conforme lozingen te bewerkstelligen. Dit rapport biedt een uitgebreid overzicht van de influentkarakteristieken, geselecteerde behandelingstechnologie, gedetailleerd unitontwerp, prestatiegegevens en projecteconomie.

1. Inleiding: de uitdaging van afvalwaterverwerking van zeevruchten

De visverwerkende industrie genereert afvalwater dat wordt gekenmerkt door een hoge organische belasting uit eiwitten, vetten en zwevende stoffen. Deze verontreinigingen zijn afkomstig van bloed, ingewanden, vissenschubben en waswater. De belangrijkste uitdagingen zijn onder meer:

• Hoge organische sterkte: Gemeten als biochemisch zuurstofverbruik (BOD₅) en chemisch zuurstofverbruik (CZV), wat wijst op een aanzienlijk zuurstofuitputtingspotentieel in ontvangende wateren.
• Voedingsinhoud: Hoog gehalte aan stikstofverbindingen uit eiwitten.
• Vetten, oliën en vetten (FOG): Kan operationele problemen veroorzaken en oppervlakteschuim vormen.
• Zwevende vaste stoffen (SS): Omvat fijne organische deeltjes.Directe lozing van dergelijk afvalwater is in strijd met de milieuregelgeving, schaadt aquatische ecosystemen door eutrofiëring en zuurstofuitputting, en brengt risico's voor de volksgezondheid met zich mee. Daarom is effectieve behandeling ter plaatse- niet alleen een regelgevend mandaat, maar ook een verantwoordelijkheid van het bedrijfsleven op het gebied van het milieu.

2. Projectscope: het definiëren van het probleem

2.1 Kwantiteit en kwaliteit van afvalwater

• Stroomsnelheid: 200 m³/dag (25 m³/uur, productie in één-ploegendienst).
• Invloedrijke kenmerken:

1. CZV: 1.500 mg/l
2. BZV₅: 800 mg/L (BOD₅/CZV ≈ 0,53, wat wijst op een goede biologische afbreekbaarheid)
3. Dierlijke en plantaardige olie: 50 mg/l
4. SS: 400 mg/l

2.2 Lozingsnormen

Het behandelde effluent moest voldoen aan de eisenGraad II-normen van China's Integrated Wastewater Discharge Standard (GB 8978-1996):

• CZV Minder dan of gelijk aan 150 mg/l
• BOD₅ Minder dan of gelijk aan 30 mg/l
• Dierlijke en plantaardige olie Minder dan of gelijk aan 15 mg/l
• SS Minder dan of gelijk aan 150 mg/l

3. De oplossing: voorgesteld behandelingsproces

Gezien de kenmerken van het afvalwater is de -goede biologische afbreekbaarheid, maar bevat het oliën, vaste stoffen en een hoge organische/stikstofbelasting-een hybride "Oliescheiding/sedimentatie + anaeroob (hydrolyse/verzuring) + aeroob (beluchting en bio-contactoxidatie) + flotatie" werd gekozen. Deze meerstapsbenadering zorgt voor een robuuste behandeling door verschillende soorten verontreinigende stoffen achter elkaar aan te pakken.

Het processtroomdiagram wordt geïllustreerd inFiguur 1.

4. Gedetailleerde procesbeschrijving en unitontwerp

4.1 Voor-behandeling en primaire behandeling

• Barscherm (2 stuks): Doel: Het onderscheppen van grote zwevende en drijvende vaste stoffen (bijv. visschubben, puin).

1. Afmetingen: 700 mm (L) x 500 mm (B).
2. Staafafstand: 5 mm.
3. Materiaal: staal.

• Oliescheidings- en sedimentatietank: Doel: Het verwijderen van drijvende oliën/vetten en bezinkbare zanden/zware zwevende stoffen.

1. Effectief volume: 40 m³.
2. Hydraulische retentietijd (HRT): 1,5 uur.
3. Constructie: Ondergronds gewapend beton (RC).

4.2 Biologische behandeling (kernproces)

• Hydrolyse-/verzuringstank (anaeroob): Doel: Het afbreken van complexe, vuurvaste organische moleculen (eiwitten, vetten) tot eenvoudigere, gemakkelijk biologisch afbreekbare verbindingen (vluchtige vetzuren), waardoor de algehele biologische afbreekbaarheid (BZV/CZV-verhouding) wordt verbeterd. Deze voor-behandeling verbetert de efficiëntie van de daaropvolgende aerobe fasen aanzienlijk.

1. Inhoud: 60 m³.
2. HST: 2,4 uur.
3. Constructie: semi-ondergrondse RC.
4. Intern kenmerk: Gevuld met gecombineerde polyethyleen biofilmmedia om de microbiële groei te ondersteunen.

• Beluchtingstank (conventioneel actief slib): Doel: Primaire aërobe behandeling voor bulkverwijdering van oplosbaar BZV en CZV.

1. Inhoud: 75 m³.
2. HST: 3 uur.
3. Constructie: semi-ondergrondse RC.
4. Beluchting: diffuse beluchting met fijne-bellen met behulp van ventilatoren.

• SHT-reactor (bio-contactoxidatie): Doel: een secundaire, hoog- aërobe fase. Het breekt de resterende organische stoffen verder af en voert nitrificatie uit, waarbij giftige ammoniak-stikstof wordt omgezet in nitraat-stikstof. De vaste biofilmmedia zorgen voor een hoge concentratie aan aangehechte biomassa, waardoor het systeem stabieler en beter bestand is tegen schokbelastingen.

1. Inhoud: 180 m³.
2. HST: 7 uur.
3. Constructie: Staalconstructie.
4. Intern kenmerk: Verpakt met semi-zachte biofilmmedia.
5. Beluchting: diffuse beluchting met fijne-bellen.

• Beluchtingsapparatuur: Twee Roots-blowers (model SSR125) leveren lucht aan zowel de beluchtingstank als de SHT-reactor.

1. Configuratie: Eén dienst, één stand-by.
2. Debiet: 10,17 m³/min.
3. Druk: 49 kPa.
4. Vermogen: elk 11 kW.

4.3 Tertiaire/polijstbehandeling

• Dissolved Air Flotation (DAF)-eenheid: Doel: Het verwijderen van fijne zwevende vaste stoffen, colloïdale deeltjes en eventuele resterende oliën/vetten die aan de biologische behandeling zijn ontsnapt. Een coagulatiemiddel (polyaluminiumchloride - PAC) en een vlokmiddel (polyacrylamide - PAM) worden gedoseerd om deeltjes te agglomereren, die vervolgens worden verwijderd door zich aan micro-luchtbellen te hechten.

1. Model: JHF-30.
2. Capaciteit: 30-35 m³/u.
3. Constructie: corrosiewerend staal-.
4. Totaal vermogen: 8,12 kW (voor pomp, schraper, etc.).

4.4 Slibverwerkingssysteem

• Slibverdikkingsmiddel: Doel: Het concentreren van slib uit de primaire bezinker en de DAF-eenheid, waardoor het volume wordt verminderd voor daaropvolgende ontwatering.

1. Inhoud: 15 m³.
2. Constructie: boven-grond RC.

• Slibontwatering: Voor de uiteindelijke ontwatering wordt een filterpers gebruikt, waardoor een stevige koek ontstaat die kan worden afgevoerd.

1. Uitrusting: Plaat- en framefilterpers (model: BM103/1000).
2. Vermogen: totaal 7,0 kW.
3. Voedingspomp: Progressieve holtepomp (model: I-1B-2), 5,4 m³/u stroom, 80 m opvoerhoogte, 3 kW vermogen (eenheid voor één gebruik).

5. Behandelingsprestaties en resultaten

De prestaties van elke behandelingseenheid, die de geleidelijke verwijdering van verontreinigende stoffen aantonen, zijn samengevat inTafel1.Het systeem behaalde consequent de beoogde lozingsnormen.

Belangrijkste prestaties:

• Algehele remboursverwijdering: >90% (van 1.500 mg/l tot<150 mg/L).
• Algemene BZV₅-verwijdering: >96% (van 800 mg/l tot<30 mg/L).
• Olie- en vetverwijdering: >70% (van 50 mg/l tot<15 mg/L).
• SS-verwijdering: >85% (van 400 mg/l tot<150 mg/L).
• Effectieve nitrificatie: De SHT-reactor oxideerde met succes ammoniak, een cruciale stap gezien het hoge stikstofgehalte van het afvalwater.

6. Projecteconomie

De totale projectinvestering bedroeg817.600 Chinese yuan (RMB), als volgt onderverdeeld:

• Levering en installatie van apparatuur
• Civiele werken (tanks, constructies)
• Procesontwerp en -engineering

• Inbedrijfstellings- en opstartdiensten

Deze investering bood de klant een betrouwbare, conforme en operationeel beheerbare oplossing voor de behandeling van afvalwater, waardoor de milieurisico's werden beperkt en de naleving van de regelgeving werd gewaarborgd.

7. Conclusie en geleerde lessen

Dit afvalwaterzuiveringsproject voor de verwerking van zeevruchten is een succesvol voorbeeld van de toepassing van een op maat gemaakt, uit meerdere fasen bestaand proces om een ​​specifiek industrieel afvalwaterprobleem op te lossen. De sleutel tot succes was decombinatie van technologieën:

1. Effectieve voorbehandeling-(screening, oliescheiding) beschermde stroomafwaartse biologische eenheden.
2. Anaerobe hydrolysepreconditioneerde het afvalwater, waardoor de aërobe behandelbaarheid werd verbeterd.
3. Aërobe behandeling in twee- fasen(actiefslib + bio-contactoxidatie) zorgden voor een robuuste en stabiele verwijdering van organische stoffen en stikstof.
4. Eindpolijsten via chemische DAFgegarandeerde consistente naleving van strikte limieten voor SS en resterende verontreinigende stoffen.

Het systeem demonstreert robuustheid, operationele eenvoud en kosteneffectiviteit voor middelgrote- voedselverwerkingsfaciliteiten. Deze casestudy dient als waardevol referentiemateriaal voor ingenieurs en fabrieksmanagers die behandelingssystemen ontwerpen of exploiteren voor vergelijkbaar hoog-sterk organisch afvalwater uit de voedingsmiddelen- en drankenindustrie.