Nghiên cứu điển hình về xử lý nước thải chế biến hải sản - Thiết kế & Kết quả|Nhà máy Sơn Đông

Nghiên cứu điển hình – Dự án xử lý nước thải cho nhà máy chế biến hải sản – Một ví dụ ứng dụng thực tế

Tóm tắt

Nghiên cứu điển hình này trình bày chi tiết về kết quả thiết kế, triển khai và vận hành của hệ thống xử lý nước thải chuyên dụng cho Nhà máy chế biến hải sản No{0}} của một tập đoàn thủy sản hàng đầu ở tỉnh Sơn Đông, Trung Quốc. Nhà máy chuyên sản xuất các sản phẩm thủy sản đông lạnh, phát sinh nước thải chủ yếu từ khâu rửa nguyên liệu. Nước thải này chứa nồng độ cao các hợp chất hòa tan trong nước và chất rắn lơ lửng mịn có nguồn gốc từ mô cá, chủ yếu là các hợp chất nitơ hữu cơ. Xả thải không được xử lý sẽ gây ô nhiễm đáng kể cho các vùng nước xung quanh. Dự án đã triển khai thành công quy trình xử lý-vật lý và sinh học kết hợp để đạt được mức xả thải tuân thủ. Báo cáo này cung cấp cái nhìn tổng quan toàn diện về các đặc điểm ảnh hưởng, công nghệ xử lý được lựa chọn, thiết kế đơn vị chi tiết, dữ liệu hiệu suất và tính kinh tế của dự án.

1. Giới thiệu: Thách thức của nước thải chế biến hải sản

Ngành công nghiệp chế biến hải sản tạo ra nước thải có hàm lượng chất hữu cơ cao từ protein, chất béo và chất rắn lơ lửng. Những chất gây ô nhiễm này bắt nguồn từ máu, nội tạng, vảy cá và nước rửa. Những thách thức chính bao gồm:

• Sức mạnh hữu cơ cao: Được đo bằng Nhu cầu oxy sinh hóa (BOD₅) và Nhu cầu oxy hóa học (COD), cho thấy tiềm năng suy giảm oxy đáng kể ở vùng nước tiếp nhận.
• Hàm lượng dinh dưỡng: Hàm lượng cao các hợp chất nitơ từ protein.
• Chất béo, dầu và mỡ (FOG): Có thể gây ra các vấn đề về vận hành và hình thành cặn bề mặt.
• Chất rắn lơ lửng (SS): Bao gồm các hạt hữu cơ mịn. Việc xả trực tiếp nước thải như vậy vi phạm các quy định về môi trường, gây hại cho hệ sinh thái dưới nước thông qua hiện tượng phú dưỡng và suy giảm oxy, đồng thời gây ra rủi ro cho sức khỏe cộng đồng. Do đó, việc xử lý-tại chỗ hiệu quả không chỉ là nhiệm vụ pháp lý mà còn là trách nhiệm về môi trường của doanh nghiệp.

2. Phạm vi dự án: Xác định vấn đề

2.1 Số lượng và chất lượng nước thải

• Tốc độ dòng chảy: 200 m³/ngày (25 m³/giờ, sản xuất một ca).
• Đặc điểm ảnh hưởng:

1. COD: 1.500 mg/L
2. BOD₅: 800 mg/L (BOD₅/COD ≈ 0,53, cho thấy khả năng phân hủy sinh học tốt)
3. Dầu động vật & thực vật: 50 mg/L
4. SS: 400 mg/L

2.2 Tiêu chuẩn xả thải

Nước thải sau xử lý phải đáp ứng các yêu cầuTiêu chuẩn cấp II của Tiêu chuẩn xả nước thải tổng hợp của Trung Quốc (GB 8978-1996):

• COD Nhỏ hơn hoặc bằng 150 mg/L
• BOD₅ Nhỏ hơn hoặc bằng 30 mg/L
• Dầu động vật & thực vật Nhỏ hơn hoặc bằng 15 mg/L
• SS Nhỏ hơn hoặc bằng 150 mg/L

3. Giải pháp: Quy trình xử lý được đề xuất

Do đặc điểm của nước thải-khả năng phân hủy sinh học tốt nhưng chứa dầu, chất rắn và lượng hữu cơ/nitơ cao-một loại hỗn hợp "Tách/Lắng đọng dầu + Kỵ khí (Thủy phân/Axit hóa) + Hiếu khí (Sục khí & Oxy hóa tiếp xúc sinh học-) + Tuyển nổi" quy trình đã được chọn. Cách tiếp cận nhiều{1}}giai đoạn này đảm bảo xử lý hiệu quả bằng cách giải quyết tuần tự các loại chất gây ô nhiễm khác nhau.

Sơ đồ dòng quy trình được minh họa trongHình 1.

4. Mô tả quy trình chi tiết và thiết kế đơn vị

4.1 Điều trị trước và điều trị ban đầu

• Màn hình quầy bar (2 chiếc): Mục đích: Để ngăn chặn các chất rắn lơ lửng và nổi lớn (ví dụ: vảy cá, mảnh vụn).

1. Kích thước: 700mm (L) x 500mm (W).
2. Khoảng cách thanh: 5 mm.
3. Chất liệu: Thép.

• Bể tách và lắng dầu: Mục đích: Để loại bỏ dầu/mỡ nổi và cát lắng/chất rắn lơ lửng nặng.

1. Thể tích hiệu quả: 40 m³.
2. Thời gian lưu nước thủy lực (HRT): 1,5 giờ.
3. Thi công: Bê tông cốt thép ngầm (RC).

4.2 Xử lý sinh học (Quy trình cốt lõi)

• Bể thủy phân/axit hóa (kỵ khí): Mục đích: Phá vỡ các phân tử hữu cơ phức tạp, khó phân hủy (protein, chất béo) thành các hợp chất đơn giản hơn, dễ phân hủy sinh học (axit béo dễ bay hơi), từ đó tăng cường khả năng phân hủy sinh học tổng thể (tỷ lệ BOD/COD). Quá trình xử lý sơ bộ này cải thiện đáng kể hiệu quả của các giai đoạn hiếu khí tiếp theo.

1. Thể tích: 60 m³.
2. HRT: 2,4 giờ.
3. Công trình: RC bán{0}}ngầm.
4. Tính năng bên trong: Chứa đầy vật liệu màng sinh học polyetylen kết hợp để hỗ trợ sự phát triển của vi sinh vật.

• Bể sục khí (Bùn hoạt tính thông thường): Mục đích: Xử lý hiếu khí sơ cấp để loại bỏ số lượng lớn BOD và COD hòa tan.

1. Thể tích: 75 m³.
2. HRT: 3 giờ.
3. Công trình: RC bán{0}}ngầm.
4. Sục khí: Sục khí khuếch tán bong bóng mịn-bằng máy thổi.

• Lò phản ứng SHT (Quá trình oxy hóa tiếp xúc sinh học): Mục đích: Giai đoạn hiếu khí thứ cấp, hiệu suất cao. Nó tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ còn lại và thực hiện quá trình nitrat hóa, chuyển đổi nitơ amoniac-độc hại thành nitơ- nitrat. Môi trường màng sinh học cố định cung cấp nồng độ sinh khối cao, làm cho hệ thống ổn định hơn và có khả năng chống sốc.

1. Thể tích: 180 m³.
2. HRT: 7 giờ.
3. Thi công: Kết cấu thép.
4. Tính năng bên trong: Được đóng gói bằng phương tiện màng sinh học bán mềm.
5. Sục khí: sục khí khuếch tán bong bóng tốt-.

• Thiết bị sục khí: Hai máy thổi khí Roots (model SSR125) cung cấp không khí cho cả Bể sục khí và Lò phản ứng SHT.

1. Cấu hình: Một nhiệm vụ, một chế độ chờ.
2. Lưu lượng: 10,17 m³/phút.
3. Áp suất: 49 kPa.
4. Công suất: 11 kW mỗi cái.

4.3 Xử lý bậc ba/đánh bóng

• Thiết bị tuyển nổi không khí hòa tan (DAF): Mục đích: Để loại bỏ các chất rắn lơ lửng mịn, các hạt keo và bất kỳ loại dầu/mỡ dư nào thoát ra khỏi quá trình xử lý sinh học. Chất keo tụ (Polyaluminum Chloride - PAC) và chất keo tụ (Polyacrylamide - PAM) được định lượng để kết tụ các hạt, sau đó được loại bỏ bằng cách bám vào các bong bóng khí siêu nhỏ.

1. Model: JHF-30.
2. Công suất: 30-35 m³/h.
3. Kết cấu: Thép-chống ăn mòn.
4. Tổng công suất: 8,12 kW (đối với máy bơm, máy cạp, v.v.).

4.4 Hệ thống xử lý bùn

• Chất làm đặc bùn: Mục đích: Để cô đặc bùn từ thiết bị lắng sơ cấp và thiết bị DAF, giảm thể tích cho quá trình khử nước tiếp theo.

1. Thể tích: 15 m³.
2. Cấu trúc: RC-trên mặt đất.

• Khử nước bùn: Máy ép lọc được sử dụng để khử nước lần cuối, tạo ra bánh rắn để xử lý.

1. Thiết bị: Máy ép tấm & khung lọc (Model: BM103/1000).
2. Công suất: tổng cộng 7,0 kW.
3. Bơm cấp liệu: Bơm khoang lũy ​​tiến (Model: I-1B-2), lưu lượng 5,4 m³/h, cột áp 80m, công suất 3 kW (một đơn vị nhiệm vụ).

5. Hiệu suất và kết quả điều trị

Hiệu suất của từng đơn vị xử lý, thể hiện khả năng loại bỏ dần dần các chất ô nhiễm, được tóm tắt trongBàn1.Hệ thống luôn đạt được tiêu chuẩn xả thải mục tiêu.

Thành tựu quan trọng:

• Loại bỏ COD tổng thể: >90% (từ 1.500 mg/L đến<150 mg/L).
• Loại bỏ BOD₅ tổng thể: >96% (từ 800 mg/L đến<30 mg/L).
• Loại bỏ dầu mỡ: >70% (từ 50 mg/L đến<15 mg/L).
• Loại bỏ SS: >85% (từ 400 mg/L đến<150 mg/L).
• Nitrat hóa hiệu quả: Lò phản ứng SHT đã oxy hóa thành công amoniac, một bước quan trọng do hàm lượng nitơ cao trong nước thải.

6. Kinh tế dự án

Tổng mức đầu tư dự án là817.600 Nhân dân tệ Trung Quốc (RMB), được chia như sau:

• Cung cấp & lắp đặt thiết bị
• Công trình dân dụng (Bể chứa, kết cấu)
• Thiết kế & Kỹ thuật Quy trình

• Dịch vụ vận hành và khởi động

Khoản đầu tư này cung cấp cho khách hàng một giải pháp xử lý nước thải đáng tin cậy, tuân thủ và có thể quản lý vận hành, giảm thiểu rủi ro môi trường và đảm bảo tuân thủ quy định.

7. Kết luận và bài học kinh nghiệm

Dự án xử lý nước thải chế biến hải sản này là một ví dụ thành công về việc áp dụng quy trình nhiều{0} giai đoạn phù hợp để giải quyết vấn đề nước thải công nghiệp cụ thể. Chìa khóa thành công làsự kết hợp của công nghệ:

1. Điều trị trước{0}}hiệu quả(sàng lọc, tách dầu) được bảo vệ các đơn vị sinh học hạ lưu.
2. Thủy phân kỵ khíđiều hòa sơ bộ nước thải, tăng cường khả năng xử lý hiếu khí.
3. Điều trị hiếu khí hai giai đoạn(bùn hoạt tính + quá trình oxy hóa tiếp xúc-sinh học) đảm bảo loại bỏ nitơ và hữu cơ mạnh mẽ và ổn định.
4. Đánh bóng lần cuối bằng hóa chất DAFđảm bảo tuân thủ nhất quán với SS nghiêm ngặt và giới hạn chất ô nhiễm còn sót lại.

Hệ thống này thể hiện sự mạnh mẽ, hoạt động đơn giản và-hiệu quả về mặt chi phí đối với các cơ sở chế biến thực phẩm quy mô{1}}trung bình. Nghiên cứu điển hình này đóng vai trò là tài liệu tham khảo có giá trị cho các kỹ sư và người quản lý nhà máy thiết kế hoặc vận hành hệ thống xử lý cho các loại nước thải hữu cơ có độ bền cao tương tự-từ ngành công nghiệp thực phẩm và đồ uống.