Astudiaeth Achos Triniaeth Dŵr Gwastraff Diwydiannol gyda Thechnoleg MBBR

Astudiaeth Achos Triniaeth Dŵr Gwastraff Diwydiannol gyda Thechnoleg MBBR

Roedd ffatri prosesu bwyd maint canolig yn wynebu achosion o dorri cydymffurfiaeth dro ar ôl tro3 i 4 gwaith y chwarter. Llwythi cynhyrchu anwadalgwthio copaon COD heibio 1,200 mg/L, yn llethu'r system slwtsh actifedig bresennol. Swmpio llaid, nitreiddiad anghyson, a$12,000+ mewn gordaliadau misolei gwneud yn glir: roedd angen ailgynllunio’r craidd triniaeth fiolegol yn sylfaenol. Mae'r astudiaeth achos hon yn manylu ar sut y gwnaeth datrysiad yn seiliedig ar MBBR drawsnewid y planhigyn o gwmpasmewn llai na 90 diwrnod.

Trosolwg o'r Prosiect

Gydag ehangiad cyflym y diwydiant prosesu bwyd, mae cyfaint gollwng dŵr gwastraff a llwythi llygryddion wedi cynyddu'n sylweddol. Mae'r cleient yn y prosiect hwn yn fenter cynhyrchu bwyd canolig-i-fawr a brofodd faterion cydymffurfio aml oherwydd ansawdd dylanwadol cyfnewidiol a chynhwysedd triniaeth annigonol yn ei system bresennol. Mae'r planhigyn yn prosesu llysiau, sawsiau, a chynhyrchion parod i'w bwyta, gan gynhyrchu dŵr gwastraff sy'n llawn deunydd organig, solidau crog, a nitrogen amonia o olchi deunyddiau crai, blansio a glanhau offer.

Er mwyn mynd i'r afael â'r heriau hyn, cynlluniwyd a gweithredwyd system driniaeth fiolegol wedi'i huwchraddio yn seiliedig ar dechnoleg MBBR (Moving Bed Biofilm Reactor). Yn wahanol i brosesau llaid actifedig confensiynol sy'n dibynnu'n llwyr ar ficro-organebau crog, mae MBBR yn cyflwynomiloedd o gludwyr biofilm fel y bo'r angensy'n cynnal cymunedau bacteriol arbenigol. Mae'r dull ataliad deuol hwn yn darparu crynodiad biomas uwch fesul cyfaint uned, ymwrthedd sioc cryfach yn erbyn amrywiadau llwyth, a pherfformiad nitreiddiad mwy sefydlog hyd yn oed pan fydd amodau hydrolig yn newid yn sydyn.

Ar ôl comisiynu, llwyddodd y system i gydymffurfio'n gyson â safonau rhyddhau tra'n lleihau cynhyrchiant slwtsh a chymhlethdod gweithredol. Fe wnaeth y planhigyn ddileu'r holl ordaliadau cysylltiedig ag elifiant a chafodd y gallu i dderbyn cyfaint cynhyrchu ychwanegol heb ehangu ôl troed y driniaeth.

Paramedrau Dylunio

Swm Dwr

Roedd y dyluniad yn ystyried yn llawn amrywiadau cynhyrchu ac anghenion ehangu yn y dyfodol. Ffactor brig o1.8Mabwysiadwyd hyn i ddarparu ar gyfer ymchwyddiadau cynhyrchu tymhorol yn ystod cyfnodau cynhaeaf, pan all trwybwn ddyblu bron o fewn un sifft.

Ansawdd Dŵr Dylanwadol

Daw'r dŵr gwastraff yn bennaf o olchi deunydd crai, prosesu a glanhau offer. Mae'n cynnwys crynodiadau uchel o ddeunydd organig a solidau crog, gyda gwerthoedd COD fel arfer yn amrywio o800 i 1,200 mg/L. Mae cymhareb BOD/COD o tua 0.5 yn dangosbioddiraddadwyedd da, gan ei gwneud yn addas iawn ar gyfer triniaeth fiolegol.

Safon Rhyddhau

Mae'n ofynnol i'r elifiant wedi'i drin fodloni safonau gollwng amgylcheddol lleol. Mae'r terfynau hyn yn debyg iDosbarth 1A o Tsieina Prydain Fawr 18918-2002ac yn cyd-fynd â rheoliadau elifiant nodweddiadol y diwydiant bwyd ym marchnadoedd De-ddwyrain Asia a'r Dwyrain Canol.

Llif Proses ac Eglurhad Technegol

Trên Triniaeth

Mae'r broses driniaeth gyffredinol yn dilyn dilyniant rhesymegol o rag-drin corfforol i ddiraddio biolegol ac eglurhad terfynol:

Sgrinio → Cydraddoli → Adweithydd MBBR → Eglurydd Eilaidd → Diheintio

Ar ôl i solidau bras a malurion gael eu tynnu trwy sgrinio mecanyddol, mae'r dŵr gwastraff yn mynd i mewn i danc cydraddoli a ddyluniwyd gydaamser cadw hydrolig (HRT) o 8 awr. Mae'r capasiti clustogi hwn yn hanfodol ar gyfer gweithfeydd prosesu bwyd, lle mae amserlenni cynhyrchu yn llywio patrymau gollwng amrywiol iawn. Mae'r tanc cydraddoli yn llyfnhau pigau cyfradd llif a siglenni crynodiad, gan sicrhau porthiant cyson i'r cam biolegol i lawr yr afon.

O'r tanc cydraddoli, mae dŵr gwastraff yn cael ei bwmpio i mewn i'r adweithydd MBBR, sy'n gwasanaethu fel yr uned driniaeth graidd. Y tu mewn i'r adweithydd,miloedd o gludwyr biofilm wedi'u hatalsymud yn barhaus drwy'r golofn ddŵr o dan amhariad system awyru swigen mân. Mae micro-organebau yn cytrefu arwynebau mewnol gwarchodedig y cludwyr hyn, gan ffurfio haen bioffilm drwchus sy'n weithredol yn fetabol. Oherwydd bod y bacteria wedi'u hangori i'r cludwyr yn hytrach nag arnofio'n rhydd, mae'r system yn cyflawni crynodiad biomas2 i 3 gwaith yn uwchna basn llaid actifedig confensiynol o'r un cyfaint.

Mae'r bensaernïaeth hybrid hon yn darparu nifer o fanteision pwysig sy'n mynd i'r afael yn uniongyrchol â heriau gweithredol y diwydiant bwyd:

Dwysedd microbaidd uwch fesul cyfaint uned.Gydag arwynebedd penodol o fwy na 800 m²/m³ fesul metr ciwbig o gyfryngau cludo, gall pob adweithydd gynnal biomas llawer mwy gweithredol na system twf crog o ddimensiynau cyfatebol. Mae hyn yn trosi i ôl troed llai neu gapasiti trin uwch o fewn yr un tanc.

Nitreiddiad ar yr un pryd a diraddio organig.Mae strwythur haenog y bioffilm yn creu parthau aerobig ar yr wyneb allanol a micro-barthau anocsig yn ddyfnach oddi mewn. Mae'r haeniad hwn yn caniatáu i facteria nitreiddio (sy'n ocsideiddio amonia i nitrad) a bacteria heterotroffig (sy'n defnyddio carbon organig) gydfodoli ar yr un cludwr. O ganlyniad, mae tynnu COD ac ocsidiad amonia yn mynd rhagddo ochr yn ochr yn hytrach na bod angen camau tanc ar wahân.

Gwrthwynebiad cryf i lwythi sioc hydrolig ac organig.Mae bacteria twf atodedig yn llawer llai agored i gael eu golchi allan na fflocs mewn daliant. Pan fydd ymchwydd sydyn mewn llif neu grynodiad COD yn taro'r adweithydd, mae'r biofilm yn parhau'n gyfan ar y cludwyr ac yn ailddechrau gweithgaredd llawn unwaith y bydd yr amodau'n normaleiddio. Mae'r gwytnwch adeiledig hwn yn hanfodol ar gyfer gweithfeydd prosesu bwyd lle mae brigau cynhyrchu a chylchoedd glanhau yn creu amrywiadau llwyth dyddiol.

Metrigau Allweddol a Pherfformiad

Dangosyddion Economaidd

Cyflawnwyd y prosiect ar gyfanswm buddsoddiad o$180,000, sy'n cyfateb i tua $150 fesul metr ciwbig o gapasiti gosodedig. Mae hyn yn cymharu'n ffafriol â gweithfeydd llaid actifedig confensiynol yn yr un rhanbarth, sydd fel arfer yn amrywio o $200 i $280 y m³ ar gyfer amcanion triniaeth tebyg. Costau gweithredu wedi eu setlo ar$0.35 y metr ciwbigdŵr wedi'i drin, wedi'i yrru'n bennaf gan ynni awyru a'r defnydd lleiaf posibl o gemegau.

Perfformiad Triniaeth

Ar ôl sefydlu gweithrediad sefydlog, roedd ansawdd yr elifiant yn bodloni neu'n rhagori ar yr holl derfynau gollwng yn gyson. Mae'r data canlynol yn cynrychioli gwerthoedd cyfartalog a gofnodwyd yn ystodchwe mis yn olynol o fonitroar ôl comisiynu:

Mae'r system yn dangos sefydlogrwydd rhagorol hyd yn oed o dan amodau dylanwadol cyfnewidiol. Yn ystod aPrawf ymchwydd cynhyrchu 72 awrlle dyblodd llwyth COD dros dro, arhosodd ansawdd yr elifiant o fewn y terfynau a ganiateir gyda chynnydd ymylol yn unig mewn crynodiadau COD a BOD gweddilliol. Gwelwyd adferiad i berfformiad gwaelodlin o fewn 24 awr ar ôl i'r llwytho ddychwelyd i'r lefelau arferol, gan gadarnhau cadernid y bensaernïaeth triniaeth seiliedig ar fiofilm.

Uchafbwyntiau'r Prosiect

Pam Dewis MBBR Dros Llaid Actifedig confensiynol?

Sbardunwyd y penderfyniad i fabwysiadu MBBR ar gyfer y gwaith uwchraddio hwn gan gymhariaeth glir o ofynion gweithredol a galluoedd prosesau. Mae angen systemau llaid actifedig confensiynolpwmpio dychwelyd slwtsh parhaus, rheoli'r gymhareb bwyd-i-micro-organeb (F/M) yn ofalus, a gwastraffu llaid o bryd i'w gilydd i gynnal y crynodiad a ddymunir o solidau crog hylif cymysg (MLSS). Mae'r dolenni rheoli hyn yn ychwanegu llwyth gwaith y gweithredwr a'r defnydd o ynni. Mae MBBR yn dileu nifer o'r cyfyngiadau hyn yn llwyr:

Manylebau Technegol Cludwyr Bioffilm

Mae perfformiad system MBBR yn dibynnu'n fawr ar ansawdd a dyluniad y cyfryngau cludo biofilm. Ar gyfer y prosiect hwn, mae cludwyr polyethylen dwysedd uchel (HDPE) gyda aarwynebedd arwyneb penodol sy'n fwy na 800 m²/m³eu dewis. Mae hyn yn golygu bod pob metr ciwbig o gludwyr sy'n cael eu pacio i mewn i'r adweithydd yn darparu arwynebedd arwyneb cyfatebol cwrt tennis ar gyfer cytrefu bacteriol.

Manylebau allweddol y cyfryngau cludo a ddefnyddir yn y prosiect hwn:

Mae'rCymhareb llenwi o 40%.ei ddewis i gydbwyso capasiti triniaeth ag effeithlonrwydd hydrolig. Ar y llwytho hwn, mae cludwyr yn symud yn rhydd trwy gyfaint yr adweithydd heb barthau marw na chylched byr, tra'n darparu digon o arwynebedd arwyneb ar gyfer biofilm cadarn. Mae sgrin gadw wedi'i dylunio'n dda yn allfa'r adweithydd yn atal colled cludwr tra'n caniatáu i ddŵr wedi'i drin a solidau crog fynd drwodd i'r eglurwr eilaidd.

Casgliad

Mae'r prosiect hwn yn dangos bod technoleg MBBR yn ahynod effeithlon a dibynadwyateb ar gyfer trin dŵr gwastraff diwydiannol, yn enwedig ar gyfer diwydiannau â llwythi cyfnewidiol a nodweddion porthiant amrywiol. Mae'r cyfuniad o fioleg twf cysylltiedig â dyluniad adweithydd cryno yn galluogi gweithredwyr i sicrhau cydymffurfiaeth gyson heb y cymhlethdod gweithredol sy'n gysylltiedig yn nodweddiadol â thechnolegau trin uwch.

Gyda90% tynnu COD, 95% symud BOD, a chost gweithredu o ddim ond $0.35 y metr ciwbig, mae dull MBBR yn darparu economeg gref ochr yn ochr â pherfformiad dibynadwy. Mae'r ôl troed 30% yn llai o'i gymharu â llaid actifedig confensiynol yn rhyddhau tir gwerthfawr at ddefnyddiau eraill, ac mae10+ blwyddyn o fywyd gwasanaethyn sicrhau'r gost amnewid leiaf dros orwel gweithredu'r ffatri.

Mae MBBR yn arbennig o addas ar gyfer:

Gweithfeydd prosesu bwydgydag amrywiadau cynhyrchu tymhorol a dyddiol, lle mae gwydnwch llwyth sioc yn hanfodol ar gyfer cydymffurfiad cyson.

Diwydiant cemegol a fferyllolceisiadau sy'n gofyn am driniaeth gadarn o ffrydiau gwastraff organig cymhleth gyda phroffiliau gwenwyndra amrywiol.

Prosiectau uwchraddio dŵr gwastraff trefollle mae'n rhaid ôl-ffitio'r seilwaith presennol ar gyfer cynhwysedd uwch neu dargedau llymach ar gyfer cael gwared ar faetholion heb ehangu'r ôl troed ffisegol.