Case Study for behandling af spildevandsbehandling af fisk og skaldyr – Design og resultater|Shandong Plant

Casestudie – Spildevandsrensningsprojekt til et forarbejdningsanlæg for fisk og skaldyr – Et praktisk anvendelseseksempel

Abstrakt

Dette casestudie beskriver designet, implementeringen og driftsresultaterne af et dedikeret spildevandsbehandlingssystem til No. 1 Seafood Processing Plant tilhørende en førende fiske- og skaldyrskoncern i Shandong-provinsen, Kina. Anlægget har specialiseret sig i at producere frosne fisk og skaldyrsprodukter, der genererer spildevand primært fra råvarevask. Dette spildevand indeholder høje koncentrationer af vand-opløselige forbindelser og fine suspenderede stoffer afledt af fiskevæv, primært organiske nitrogenholdige forbindelser. Ubehandlet udledning vil forårsage betydelig forurening af de omkringliggende vandområder. Projektet implementerede med succes en kombineret fysisk-kemisk og biologisk behandlingsproces for at opnå kompatibel udledning. Denne rapport giver et omfattende overblik over de indflydelsesrige egenskaber, udvalgt behandlingsteknologi, detaljeret enhedsdesign, ydeevnedata og projektøkonomi.

1. Introduktion: Udfordringen ved forarbejdning af fisk og skaldyr spildevand

Fiske- og skaldyrsforarbejdningsindustrien genererer spildevand karakteriseret ved høje organiske belastninger fra proteiner, fedtstoffer og suspenderede faste stoffer. Disse forurenende stoffer stammer fra blod, indvolde, fiskeskæl og vaskevand. De primære udfordringer omfatter:

• Høj organisk styrke: Målt som biokemisk iltbehov (BOD₅) og kemisk iltbehov (COD), hvilket indikerer betydeligt iltsvindspotentiale i modtagende vand.
• Næringsstofindhold: Høje niveauer af nitrogenholdige forbindelser fra proteiner.
• Fedt, olie og fedt (FOG): Kan forårsage driftsproblemer og danne overfladeskum.
• Suspenderede faste stoffer (SS): Inkluderer fine organiske partikler. Direkte udledning af sådant spildevand overtræder miljøbestemmelser, skader akvatiske økosystemer gennem eutrofiering og iltsvind og udgør en risiko for folkesundheden. Effektiv behandling på stedet er derfor ikke kun et regulatorisk mandat, men også et virksomheds miljøansvar.

2. Projektomfang: Definition af problemet

2.1 Spildevandsmængde og kvalitet

• Flowhastighed: 200 m³/dag (25 m³/time, enkelt-holdsproduktion).
• Indflydelseskarakteristika:

1. COD: 1.500 mg/L
2. BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0,53, hvilket indikerer god biologisk nedbrydelighed)
3. Animalsk og vegetabilsk olie: 50 mg/L
4. SS: 400 mg/L

2.2 Udledningsstandarder

Det behandlede spildevand skulle opfyldeGrad II-standarder for Kinas integrerede spildevandsudledningsstandard (GB 8978-1996):

• COD Mindre end eller lig med 150 mg/L
• BOD₅ Mindre end eller lig med 30 mg/L
• Animalsk og vegetabilsk olie Mindre end eller lig med 15 mg/L
• SS Mindre end eller lig med 150 mg/L

3. Løsningen: Foreslået behandlingsproces

I betragtning af spildevandets egenskaber -god biologisk nedbrydelighed, men indeholdende olier, faste stoffer og høje organiske/nitrogenbelastninger-en hybrid "Olieseparation/sedimentering + Anaerob (Hydrolyse/Surificering) + Aerob (Aerobic (Aeration & Bio-kontaktoxidation) + Flotation" proces blev valgt. Denne flertrinstilgang sikrer robust behandling ved at adressere forskellige forureningstyper sekventielt.

Processens flowdiagram er illustreret iFigur 1.

4. Detaljeret procesbeskrivelse og enhedsdesign

4.1 For-behandling og primær behandling

• Barskærm (2 enheder): Formål: At opfange store suspenderede og flydende faste stoffer (f.eks. fiskeskæl, affald).

1. Dimensioner: 700 mm (L) x 500 mm (B).
2. Barafstand: 5 mm.
3. Materiale: Stål.

• Olieseparations- og sedimentationstank: Formål: At fjerne flydende olier/fedtstoffer og bundfældeligt sand/tunge suspenderede stoffer.

1. Effektiv volumen: 40 m³.
2. Hydraulisk retentionstid (HRT): 1,5 timer.
3. Konstruktion: Underjordisk armeret beton (RC).

4.2 Biologisk behandling (kerneproces)

• Hydrolyse-/forsuringstank (anaerob): Formål: At nedbryde komplekse, ildfaste organiske molekyler (proteiner, fedtstoffer) til enklere, let bionedbrydelige forbindelser (flygtige fedtsyrer) og derved øge den samlede biologiske nedbrydelighed (BOD/COD-forhold). Denne for-forbehandling forbedrer effektiviteten af ​​efterfølgende aerobe trin betydeligt.

1. Volumen: 60 m³.
2. HRT: 2,4 timer.
3. Konstruktion: Semi-underjordisk RC.
4. Intern egenskab: Fyldt med kombineret polyethylen biofilmmedier for at understøtte mikrobiel vækst.

• Beluftningstank (konventionelt aktiveret slam): Formål: Primær aerob behandling til bulkfjernelse af opløseligt BOD og COD.

1. Volumen: 75 m³.
2. HRT: 3 timer.
3. Konstruktion: Semi-underjordisk RC.
4. Beluftning: Fin-boblediffunderet beluftning ved hjælp af blæsere.

• SHT-reaktor (bio-kontaktoxidation): Formål: Et sekundært,-højeffektivt aerobt stadium. Det nedbryder yderligere resterende organiske stoffer og udfører nitrifikation og omdanner giftig ammoniak-nitrogen til nitrat-nitrogen. Det faste biofilmmedie giver en høj koncentration af vedhæftet biomasse, hvilket gør systemet mere stabilt og modstandsdygtigt over for stødbelastninger.

1. Volumen: 180 m³.
2. HRT: 7 timer.
3. Konstruktion: Stålkonstruktion.
4. Intern funktion: Pakket med semi-bløde biofilmmedier.
5. Beluftning: Fin-boblediffunderet beluftning.

• Beluftningsudstyr: Two Roots blæsere (model SSR125) tilfører luft til både beluftningstanken og SHT-reaktoren.

1. Konfiguration: En tjeneste, en standby.
2. Flow: 10,17 m³/min.
3. Tryk: 49 kPa.
4. Effekt: 11 kW hver.

4.3 Tertiær-/poleringsbehandling

• Opløst luftflotation (DAF)-enhed: Formål: At fjerne fine suspenderede stoffer, kolloide partikler og eventuelle resterende olier/fedtstoffer, der undslap biologisk behandling. Et koaguleringsmiddel (Polyaluminiumchlorid - PAC) og et flokkuleringsmiddel (Polyacrylamid - PAM) doseres for at agglomerere partikler, som derefter fjernes ved at klæbe til mikro-luftbobler.

1. Model: JHF-30.
2. Kapacitet: 30-35 m³/t.
3. Konstruktion: Anti-ætsende stål.
4. Samlet effekt: 8,12 kW (til pumpe, skraber osv.).

4.4 Slamhåndteringssystem

• Slamfortykker: Formål: At koncentrere slam fra den primære bundfælder og DAF enhed, reducere volumen til efterfølgende afvanding.

1. Volumen: 15 m³.
2. Konstruktion: Over- RC.

• Slamafvanding: En filterpresse bruges til den endelige afvanding, hvilket giver en solid kage til bortskaffelse.

1. Udstyr: Plade- og rammefilterpresse (model: BM103/1000).
2. Effekt: 7,0 kW i alt.
3. Fødepumpe: Progressiv hulrumspumpe (model: I-1B-2), 5,4 m³/h flow, 80 m løftehøjde, 3 kW effekt (én driftsenhed).

5. Behandlingsydelse og resultater

Ydeevnen for hver behandlingsenhed, der viser den progressive fjernelse af forurenende stoffer, er opsummeret iTabel1.Systemet nåede konsekvent de tilstræbte udledningsstandarder.

Nøglepræstationer:

• Samlet COD fjernelse: >90 % (fra 1.500 mg/L til<150 mg/L).
• Samlet BOD₅-fjernelse: >96 % (fra 800 mg/L til<30 mg/L).
• Fjernelse af olie og fedt: >70 % (fra 50 mg/L til<15 mg/L).
• SS fjernelse: >85 % (fra 400 mg/L til<150 mg/L).
• Effektiv nitrifikation: SHT-reaktoren oxiderede ammoniak med succes, et kritisk trin i betragtning af spildevandets høje nitrogenindhold.

6. Projektøkonomi

Den samlede projektinvestering var817.600 kinesiske yuan (RMB), opdelt som følger:

• Levering og installation af udstyr
• Civile arbejder (tanke, strukturer)
• Process Design & Engineering

• Idriftsættelse & Startup Services

Denne investering gav kunden en pålidelig, kompatibel og operationelt håndterbar spildevandsbehandlingsløsning, der mindskede miljørisici og sikrede overholdelse af lovgivningen.

7. Konklusion og erfaringer

Dette spildevandsbehandlingsprojekt til forarbejdning af fisk og skaldyr er et vellykket eksempel på at anvende en skræddersyet flertrinsproces til at løse et specifikt industrielt spildevandsproblem. Nøglen til succes varkombination af teknologier:

1. Effektiv for-forbehandling(screening, olieseparation) beskyttede nedstrøms biologiske enheder.
2. Anaerob hydrolyseforkonditioneret spildevandet, hvilket forbedrer den aerobe behandlingsevne.
3. To-aerob behandling(aktiveret slam + bio-kontaktoxidation) sikrede robust og stabil fjernelse af organisk og nitrogen.
4. Afsluttende polering via kemisk DAFgaranteret konsekvent overholdelse af strenge SS- og restforureningsgrænser.

Systemet demonstrerer robusthed, enkel operationel og omkostningseffektiv-effektivitet for mellemstore-fødevareforarbejdningsfaciliteter. Dette casestudie tjener som en værdifuld reference for ingeniører og anlægsledere, der designer eller driver behandlingssystemer til lignende højstyrke organisk spildevand fra fødevare- og drikkevareindustrien.