Vinspildevandsbehandling ved hjælp af A²O biologisk kontaktoxidationsproces: teknisk design og anvendelsescasestudie

1 Farer, kilder og karakteristika ved vinspildevand

Med væksten i Kinas økonomi og stigningen i indkomst pr. indbygger er forbrugsniveauet på Kinas vinmarked hurtigt forbedret, vinindustrien har udviklet sig hurtigt, og et stort antal vingårde er dukket op. Samtidig har den blomstrende produktion af vin genereret en stor mængde spildevand. Da disse virksomheder for det meste er placeret i fjerntliggende forstæder og mangler fuldstændige dræningsfaciliteter, påvirker den direkte udledning af høj-koncentration af organiske forurenende stoffer indeholdende sukker, alkoholer og organiske syreforbindelser miljøet alvorligt.

Det generelle procesflow for vinproduktion er groft sagt:

sortering og afstilkning → knusning → alkoholisk gæring → presning → malolaktisk gæring → blanding → lagring → stabilisering → aftapning → færdigt produkt. Det udledte spildevand kommer hovedsageligt fra knusning, presning, gæring, rensning og andre stadier under behandlingen. Spildevand fra vinproduktion har karakteristika af høj koncentration, høj chroma, høj SS og vanskeligheder med at bundfælde suspenderet stof. Dens vandkvalitet er normalt sur, og vandkvaliteten og -mængden svinger meget i løbet af forarbejdningssæsonen, hvilket viser tydelige sæsonmæssige ændringer mellem pressesæsonen og den ikke-pressesæson.

2 Procesflowdesign

2.1 Projektbaggrund og influent vandkvalitetstestning

Et vinfirma beliggende i Ningxia er en vinfremstillingsvirksomhed.- Spildevandet, der genereres under produktion og drift, kommer hovedsageligt fra værksteds- og vintankrensningsafløb, der indeholder en vis mængde vin, uden specielt industrispildevand. Spildevandet tilhører bionedbrydeligt-højkoncentreret organisk spildevand og husholdningsspildevand. De testede vandkvalitetsparametre er vist iTabel 1.

2.2 Designmål

Dette projekt har til hensigt at vedtage en relevant proces. Designmålet er, at det genererede spildevand og husholdningsspildevand efter behandling vil opfylde vandkvalitetsstandarden "tør landbrugsvanding" i "Farmland Irrigation Water Quality Standard" (GB5084-2005), således at virksomheden kan udlede forurenende stoffer i henhold til loven og opfylde udledningsstandarderne.

2.3 Procesvalg

På baggrund af vinspildevandets karakteristika blev processen "A²O biologisk kontaktoxidation" valgt med en skala på 5 m³/d og et gulvareal på 100 m². Spildevandsstrømningsretningen for spildevandsbehandlingsanlægget er vist iFigur 1.

2.4 Procesflowdesign

2.4.1 Procesoversigt

Projektets husspildevand passerer gennem en septiktank til sedimentering og filtreringsforbehandling, og passerer derefter sammen med produktionsspildevandet opsamlet i lagertanken gennem en stangskærm til filtrering. Efter filtrering sendes det med en løftepumpe til udligningstanken. Efter homogenisering og udligning i udligningstanken går den ind i A²O biologisk behandlingsenhed. Denne enhed omfatter hovedsageligt en anaerob tank, en anoxisk tank og en aerob tank, hvor biologiske reaktioner såsom nedbrydning af organisk stof, nitrifikation og denitrifikation samt fosforafgivelse og -optagelse finder sted for at rense vandkvaliteten i spildevandet.

2.4.2 Procesdesign

(1) Sedimentering og filtrering af septiktank: Husspildevand kommer ind i septiktanken gennem rørledninger. Septiktanken bruger principperne for sedimentering og anaerob gæring til at fjerne suspenderet organisk materiale fra husholdningsspildevand.

(2) Lagertank: Produktionsspildevand kommer ind i lagertanken gennem rørledninger til opbevaring. Lagertanken har et lukket rektangulært design, som effektivt kan undgå emission af lugtende gasser.

(3) Barskærm: Filtrerer hovedsageligt store suspenderede stoffer i spildevandet for at sikre en jævn drift af pumpeenhederne og efterfølgende behandlingsstrukturer og udstyr.

(4) Udligningstank: For at give de bedste betingelser for efterfølgende rensning, skal strømningshastigheden og vandkvaliteten af ​​spildevandet justeres. Homogenisering og udligning af strømningshastighed og vandkvalitet kan ikke kun forbedre spildevandets behandlingsevne, reducere den påvirkningsbelastning, der kan opstå under det biokemiske behandlingsstadium, fortynde giftige stoffer for mikroorganismer, men også nedkøle høj-temperaturvand, der udledes på kort sigt. En væskeniveauregulator er installeret i udligningstanken, og derefter sendes et signal gennem væskeniveaukontrolinstrumentet, og spildevandet sendes af løftepumpen til den anaerobe tank.

(5) Anaerob tank: Den anaerobe proces bruger en række lodret installerede ledeplader til at få det behandlede spildevand til at strømme op og ned langs ledepladerne i reaktoren. Ved hjælp af den biogas, der genereres i reaktoren under behandlingsprocessen, gennemgår de mikrobielle faststoffer i reaktoren ekspansions- og sedimentationsbevægelser op og ned i hvert rum, som dannes af ledepladerne. På dette tidspunkt bevæger vandstrømmen i hele reaktoren sig vandret med en relativt langsom hastighed. Fordi spildevandet strømmer rundt om ledepladerne under påvirkning af ledepladerne, øges den samlede længde af strømningsvejen i reaktoren. På grund af den blokerende effekt af ledepladerne og sedimenteringen af ​​slam tilbageholdes de biologiske faste stoffer desuden effektivt i reaktoren. Denne proces kræver også cirkulerende opvarmning. Spildevandet bliver i denne tank i 4 timer til behandling.

(6) Anoxiske og aerobe tanke: Denne proces bruger biologisk induceret modificeret fyldstof som kerne. Ved at ændre mikromiljøet induceres bakteriestammerne til at mutere i en bestemt retning, så de anaerobe ammoniakoxiderende bakterier kontinuerligt formerer sig og opnår stabil anaerob ammoniakoxidation. Denne proces kræver ikke kemisk tilsætning, primært inducerer genetisk variation af mikroorganismer. Den aerobe biokemiske tank er fyldt med hul dobbelt-sfære biologisk pakning, så aerobe og anaerobe processer forløber samtidigt. Spildevandet bliver i den iltfattige tank i 4 timer og kommer derefter ind i den aerobe tank til rensning, med en behandlingstid på ca. 8 timer.

(7) Sedimentationstank: Efter anoxisk og aerob behandling strømmer spildevandet ind i denne tank af sig selv. En stor mængde tabt aktiveret slam og faldet-bakteriefilm sætter sig i denne tank. Sedimentet pumpes med jævne mellemrum ud af en returpumpe og returneres til den anaerobe tank for yderligere anaerob udrådningsbehandling, hvilket reducerer indholdet af organisk stof og suspenderede stoffer i det udledte spildevand. Efter sedimentering føres slammet tilbage til den iltfattige tank til genbrug, hvorefter spildevandet kommer ind i rentvandstanken gennem rørledninger. Spildevandet bliver i denne tank i 2 timer.

(8) Renvandsbeholder: Efter behandling kommer spildevandet ind i rentvandsbeholderen til ultraviolet desinfektion. Denne tank tjener til at opbevare det rensede spildevand, der opfylder standarderne. Spildevandet kan bruges til drypvanding af skovtræer.

Procesflow og forureningsgenereringspunkter for spildevandsbehandlingsanlægget er vist iFigur 2.

3 Resultater og analyse

Omfanget af projektets spildevandsbehandlingsanlæg er 5 m³/d, og rensningsprocessen er "A²O biologisk kontaktoxidationsproces". Gennem overvågning af processens driftsresultater vises de vigtigste vandkvalitetsparametre iTabel 2. Spildevandskvaliteten opfylder standarden for tørbrug i "Farmland Irrigation Water Quality Standard" (GB5084-2005). Spildevandet bruges til drypvanding af skovtræer, hvilket sikrer, at virksomheden udleder forurenende stoffer i henhold til lovgivningen og lever op til udledningsstandarderne, med høje økonomiske fordele og udsigter.

4 Konklusion

I dette papir blev den biologiske kontaktoxidationsproces A²O i henhold til egenskaberne for vinspildevand fleksibelt valgt som kerneprocessen for relevant ingeniørdesign. Driftsovervågningsdata viser, at det højkoncentrerede-organiske spildevand indeholdende vin effektivt kan behandles ved denne proces, og spildevandskvaliteten er væsentligt forbedret. Den biologiske A²O-kontaktoxidationsproces har fordelene ved høj fjernelseseffektivitet for COD og ammoniaknitrogen, stabil drift, stærk modstandsdygtighed over for slagbelastning, bekvem betjening og styring og lave driftsomkostninger. Det er udviklingstendensen for vinproduktions spildevandsbehandlingsteknologi. Dette papir giver en gennemførlig løsning og en stabil og pålidelig procesreference til behandling af vinspildevand og har en vis anvendelsesværdi og teknisk vejledningsmæssig betydning.