Третман винских отпадних вода коришћењем А²О биолошког контактног процеса оксидације: инжењерски дизајн и студија случаја примене

1 Опасности, извори и карактеристике винских отпадних вода

Са растом кинеске привреде и повећањем дохотка по глави становника, ниво потрошње кинеског тржишта вина се брзо побољшао, винска индустрија се брзо развијала и појавио се велики број винарија. Истовремено, процват производње вина створио је велику количину отпадних вода. Како су ова предузећа углавном лоцирана у удаљеним приградским подручјима, без потпуне дренаже, директно испуштање органских загађивача високе{2}}концентрације који садрже шећере, алкохоле и једињења органских киселина озбиљно утиче на животну средину.

Општи ток процеса производње вина је отприлике:

сортирање и уклањање плодова → дробљење → алкохолна ферментација → пресовање → малолактичка ферментација → мешање → старење → стабилизација → флаширање → готов производ. Отпадне воде које се испуштају углавном потичу од дробљења, пресовања, ферментације, чишћења и других фаза током прераде. Отпадне воде производње вина имају карактеристике високе концентрације, високог хрома, високог СС и тешкоће таложења суспендованих материја. Квалитет воде је обично кисел, а квалитет и количина воде у великој мери варирају током сезоне прераде, показујући очигледне сезонске промене између сезоне пресовања и сезоне без{3}}пресе.

2 Дизајн тока процеса

2.1 Позадина пројекта и испитивање квалитета утицајне воде

Компанија за производњу вина у Нингсији је{0}}предузеће за производњу вина. Отпадне воде које настају током производње и рада углавном потичу из дренаже за чишћење радионица и резервоара, које садрже одређену количину вина, без посебних индустријских отпадних вода. Отпадне воде спадају у биоразградиву органску отпадну воду високе{3}}концентрације и кућну канализацију. Тестирани параметри квалитета воде су приказани уТабела 1.

2.2 Циљеви дизајна

Овај пројекат намерава да усвоји релевантан процес. Циљ дизајна је да након третмана произведена отпадна вода и кућна канализација испуњавају стандард квалитета воде за „наводњавање на суво пољопривредно земљиште“ у „Стандард квалитета воде за наводњавање пољопривредних површина“ (ГБ5084-2005), тако да предузеће може испуштати загађиваче у складу са законом и испуњавати стандарде за испуштање.

2.3 Избор процеса

Имајући у виду карактеристике отпадних вода вина, одабран је процес „А²О биолошка контактна оксидација“, са скалом од 5 м³/д и површином од 100 м². Приказан је правац тока отпадних вода постројења за пречишћавање отпадних водаСлика 1.

2.4 Дизајн тока процеса

2.4.1 Преглед процеса

Кућне отпадне воде пројекта пролазе кроз септичку јаму за предтретман таложења и филтрације, а затим заједно са производном отпадном водом прикупљеном у резервоару за складиштење, пролазе кроз решетку за филтрирање. Након филтрирања, пумпом за подизање се шаље у резервоар за изједначавање. Након хомогенизације и изједначавања у резервоару за изједначавање, улази у јединицу за биолошки третман А²О. Ова јединица углавном укључује анаеробни резервоар, аноксични резервоар и аеробни резервоар, где се одвијају биолошке реакције као што су деградација органске материје, нитрификација и денитрификација, и ослобађање и упијање фосфора како би се пречистио квалитет воде из канализације.

2.4.2 Дизајн процеса

(1) Седиментација и филтрација септичке јаме: Отпадне воде из домаћинстава улазе у септичку јаму кроз цевоводе. Септичка јама користи принципе седиментације и анаеробне ферментације за уклањање суспендованих органских материја из домаће канализације.

(2) Резервоар: Производна отпадна вода улази у резервоар кроз цевоводе за складиштење. Резервоар за складиштење има затворени правоугаони дизајн, који може ефикасно да избегне емисију гасова са мирисом.

(3) Барски екран: Углавном филтрира велике суспендоване чврсте материје у отпадној води како би се обезбедио несметан рад пумпних јединица и накнадних структура и опреме за третман.

(4) Резервоар за изједначавање: Да би се обезбедили најбољи услови за накнадни третман, потребно је прилагодити проток и квалитет воде отпадне воде. Хомогенизација и изједначавање протока и квалитета воде не само да могу побољшати пречишћавање отпадних вода, смањити ударно оптерећење које може настати током фазе биохемијског третмана, разблажити токсичне супстанце за микроорганизме, већ и краткорочно охладити испуштену воду на високим{2}}има. Регулатор нивоа течности се уграђује у резервоар за изједначавање, а затим се сигнал преноси преко инструмента за контролу нивоа течности, а отпадна вода се подизном пумпом шаље у анаеробни резервоар.

(5) Анаеробни резервоар: Анаеробни процес користи серију вертикално постављених преграда да би третирана отпадна вода текла горе-доле дуж преграда у реактору. Уз помоћ биогаса који се ствара у реактору током процеса третмана, микробне чврсте материје у реактору пролазе кроз експанзију и кретање седиментације горе-доле у ​​сваком одељку формираном од преграда. У овом тренутку, ток воде у целом реактору се креће хоризонтално релативно малом брзином. Пошто отпадна вода тече око преграда под дејством преграда, укупна дужина путање протока у реактору се повећава. Поред тога, због ефекта блокирања преграда и таложења муља, биолошке чврсте материје се ефикасно задржавају у реактору. Овај процес такође захтева циркулационо грејање. Отпадна вода остаје у овом резервоару 4 сата ради третмана.

(6) Аноксични и аеробни резервоари: Овај процес користи биолошки индуковано модификовано пунило као језгро. Променом микроокружења, бактеријски сојеви се индукују да мутирају у задатом правцу, тако да се анаеробне бактерије које оксидују амонијак континуирано умножавају, постижући стабилну анаеробну оксидацију амонијака. Овај процес не захтева хемијско додавање, углавном изазивајући генетске варијације микроорганизама. Аеробни биохемијски резервоар је напуњен шупљим двосферним биолошким паковањем, тако да се аеробни и анаеробни процеси одвијају истовремено. Отпадна вода остаје у аноксичном резервоару 4 сата, а затим улази у аеробни резервоар на третман, са временом третмана од око 8 сати.

(7) Секундарни таложник: Након аноксичног и аеробног третмана, отпадна вода сама тече у овај резервоар. У овом резервоару се таложи велика количина изгубљеног активног муља и отпалог-бактеријског филма. Талог се периодично испумпава повратном пумпом и враћа у анаеробни резервоар за даљу обраду анаеробном дигестијом, смањујући садржај органске материје и суспендованих чврстих материја у испуштеној отпадној води. Након седиментације, муљ се враћа у аноксични резервоар за поновну употребу, а отпадна вода затим цевоводима улази у резервоар чисте воде. Отпадна вода остаје у овом резервоару 2 сата.

(8) Резервоар за чисту воду: Након третмана, отпадна вода улази у резервоар чисте воде за ултраљубичасту дезинфекцију. Овај резервоар служи за складиштење пречишћене отпадне воде која задовољава стандарде. Отпадне воде 达标 се могу користити за наводњавање шумског дрвећа кап по кап.

Приказани су ток процеса и тачке стварања загађења постројења за пречишћавање отпадних водаСлика 2.

3 Резултати и анализа

Обим постројења за пречишћавање отпадних вода пројекта је 5 м³/д, а процес пречишћавања је „А²О биолошки контактни процес оксидације“. Кроз праћење резултата рада процеса, приказани су главни параметри квалитета водеТабела 2. Квалитет отпадне воде задовољава стандард за суву пољопривреду у „Стандарду квалитета воде за наводњавање на фарми“ (ГБ5084-2005). Отпадне воде се користе за наводњавање шумског дрвећа кап по кап, обезбеђујући да предузеће испушта загађујуће материје у складу са законом и испуњава стандарде испуштања, са високим економским користима и перспективама.

4 Закључак

У овом раду, према карактеристикама отпадних вода из вина, А²О биолошки процес контактне оксидације је флексибилно одабран као основни процес за релевантно инжењерско пројектовање. Подаци праћења рада показују да се органска отпадна вода високе{1}}концентрације која садржи вино може ефикасно третирати овим процесом, а квалитет отпадне воде је знатно побољшан. Процес биолошке контактне оксидације А²О има предности високе ефикасности уклањања ЦОД-а и амонијачног азота, стабилног рада, јаке отпорности на ударно оптерећење, практичног рада и управљања и ниских оперативних трошкова. То је тренд развоја технологије пречишћавања отпадних вода производње вина. Овај рад пружа изводљиво решење и стабилну и поуздану референцу процеса за третман отпадних вода вина, и има одређену примену и значај инжењерског упутства.