תהליך טיפול בשפכים במפעל

ניתן לחלק את השפכים ממפעלי משקאות בעיקר לסוגים הבאים:

סיווג לפי מקור ביוב

(1) שפכים מקדים של חומר הגלם: במהלך תהליך ייצור המשקאות נוצרים שפכים במהלך טיפול מקדים של חומרי גלם, כמו ניקוי מים לפירות, ירקות וכו '. שפכים אלה עשויים להכיל זיהומים כמו משקעים, קליפות פירות, עלי ירקות, כמו גם כמה חנויות אורגניות טבעיות עם תכולת מוצקים תלויים גבוהים.

(2) שפיכה ניקוי ציוד ייצור: יש לנקות ציוד ייצור משקאות לאחר השימוש, והשפכים שנוצרו כוללים מי שטיפת בקבוקים, ציוד שוטף מים וכו '. סוג זה של שפכים מכיל בדרך כלל כימיקלים כמו חומרי ניקוי וחומרים חומרים, כמו גם משקאות שיורית וציוד שטיפה. יש לו ביקוש חמצן כימי גבוה (COD) ועשוי להיות בעל השפעה מעכבת מסוימת על מיקרואורגניזמים.

(3) בקבוקי מוצרים מוגמרים ושפכים אריזות: במהלך תהליך בקבוקי המשקאות והאריזה, נוצרים מעט שפכים, כמו שטיפת מים ממכונות לבקבוק וניקוי מים מחומרי אריזה. רמת הזיהום של שפכים אלה קלה יחסית, אך הם עדיין מכילים חומר אורגני ומוצקים מושעים.

(4) יש לטפל בשפכים של טיפול במוצר בלתי מוסמך: מוצרי משקאות בלתי מוסמכים שנוצרו במהלך תהליך הייצור, כמו משקאות מפונקים או פגומים. השפכים שנוצרו מכילים ריכוזים גבוהים של חומרים אורגניים, רכיבים מורכבים וקשה לטפל בהם.

סיווג לפי נכסי ביוב

(1) שפכים עם ריכוז אורגני גבוה: שפכים משקאות מיצים ומשקאות חלב שייכים לקטגוריה זו. המזהמים העיקריים בשפכים של משקאות מיצים כוללים חלבונים, סוכרים, תבלינים, תוספי מזון, מזהמים מוצקים תלויים וכו '. ריכוז המזהמים גבוה יחסית, כאשר COD מגיע לעשרות אלפים וריכוז חומר אורגני גבוה גם הוא. שפכים משקאות חלב מכילים כמות גדולה של תרכובות אורגניות כמו חלבון, לקטוז ושומן, עם ערכי COD גבוהים ובדרך כלל ערכי pH נמוכים.

(2) שפכים עם ריכוז אורגני בינוני: בקלה של שפכים משקה פחמים ללא חומצה הם ברמה בינונית, והמזהמים העיקריים שלו הם גליקוגן, אלדהידים, תבלינים, תוספים אכילים וכו '. ריכוז החומר האורגני במטרה זו נזקק לטיפול בשכמה של מיץ, אך היה צורך במאמר פרוטות.

(3) שפכים עם ריכוז חומר אורגני נמוך: שפכים משקאות תה בעלי בקלה נמוכה יחסית, ומזהמיו נובעים בעיקר מהיצג ועיבוד עלי תה, כולל כמה חומרים אורגניים כמו פוליפנולים תה וקפאין. בנוסף, זיהום השפכים שנוצר בתהליך הייצור של מי שתייה בבקבוקים הוא קל יחסית, המורכב בעיקר משטיפה עם ריכוז חומר אורגני נמוך ואיכות מים טובה.

סיווג לפי נכסי מזהמים

(1) שפכים עם תכולת מוצקים מושעה גבוהה: שפכים משקאות מיצים ושפכים משקאות מוגזים יפיקו כמות גדולה של מוצקים תלויים במהלך תהליך הייצור, כמו סיבי צמחים במהלך מיצוי מיץ ופיגמנטים קרמל במהלך ייצור משקאות מוגזים. מוצקים מושעים אלה יגדילו את עכירות שפכים, וישפיעו על יעילות הטיפול של שפכים. תחילה נדרש טיפול מראש כמו הפרדה נוזלית מוצקה.

(2) שפכים כרומטיים גבוהים: פיגמנט קרמל בשפכים משקאות מוגזים הוא המקור העיקרי לכרומטיות שפכים, העמידה בפני טמפרטורה גבוהה, אור וקשה להתפרקות ביולוגית, מהווה אתגרים משמעותיים לטיפול בשפכים. בנוסף, שפכים משקאות מיצים מסוימים עשויים גם לייצר שפכים עם כרומטיות גבוהה יותר אם צבע המיץ כהה יותר.

(3) שפכים עם חומציות חזקה ואלקליות: במהלך תהליך ייצור המשקאות, שלבים מסוימים עשויים לייצר שפכים חומציים או אלקליין. לדוגמה, בייצור משקאות מוגזים, המים המוגזים המשמשים הם חומציים; בעיבוד משקאות מיץ פירות מסוימים, ניתן להוסיף חומרים חומציים או אלקליין כדי להתאים את ערך ה- pH או לבצע פעולות עיקור, וכתוצאה מכך ערכי pH לא יציבים של שפכים ודורשים טיפול בנטרול.

תהליכי טיפול בשפכים נפוצים למפעלי משקאות:

1. תהליך הטיפול לפני

(1) סורג שפכים: השתמש בסורג כדי ליירט חלקיקים גדולים ומצפים בביוב, כמו בקבוקי פלסטיק, שאריות נייר, קליפות פירות וכו ', כדי למנוע פסולת זו לחסום את ציוד הטיפול לאחר מכן או להשפיע על יעילות הטיפול.

(2) מיכל ויסות: עקב התנודות הגדולות באיכות המים וכמות שפכים ממפעלי משקאות, ויסות מיכלי יכול להתאים את קצב הזרימה, הריכוז, ערך החומציות וכו 'של שפכים, מה שמאפשר לתהליכי טיפול עוקבים לפעול בתנאים יציבים יחסית.

(3) הנפת אוויר או משקעים: על ידי הכנסת אוויר לשפכים, חלקיקים תלויים זעירים וטיפות שמן במים נצמדות לבועות, עולים אל פני המים עם הבועות ליצירת סיגים צפים ואז מגרדים את הסיגים הצפים עם מגרד; לחלופין, ניתן ליישב מוצקים מושעים בשפכים לתחתית באמצעות שקיעה, ויוצרים משקעים, ובכך להסיר מוצקים מושעים וכמה חומר אורגני מהשפכים.

2. תהליך טיפול אנאירובי

(1) כור UASB: כור מיטת בוצה אנאירובי זרימה הוא ציוד טיפול אנאירובי נפוץ. שפכים נכנסים מתחתית הכור ומגיעים במגע מלא עם הבוצה הגרגירית האנאירובית בתחתית. המיקרואורגניזמים בבוצה מתפרקים את החומר האורגני בשפכים למתאן, פחמן דו חמצני, מים וכו '. ניתן להשתמש בגז המתאן המיוצר להחלמת אנרגיה וניצול. לכור UASB יש יתרונות של עומס אורגני גבוה, אפקט טיפול טוב ופעולה יציבה, והוא מתאים לטיפול בשפכים אורגניים בריכוז גבוה.

(2) פילטר אנאירובי: המסנן האנאירובי מצויד בחומר אריזה, ומיקרואורגניזמים אנאירוביים נצמדים אל פני חומר האריזה ליצירת ביו -פילם. כאשר הביוב זורם דרך המסנן, מיקרואורגניזמים בביופילם סופג ומפרקים חומר אורגני בביוב ומטהרים אותו. לסינון אנאירובי היתרונות של השפעת טיפול טובה, פחות בוצה שיורית ופעולה פשוטה.

3. תהליך טיפול אירובי

(1) תהליך בוצה מופעל: זהו אחת משיטות הטיפול בשפכים המסורתיות. אוויר מוצג למיכל האוורור כדי ליצור קשר מלא עם החומר האורגני בביוב עם הבוצה המופעלת. המיקרואורגניזמים בבוצה מפורקים את החומר האורגני לפחמן דו חמצני, מים ומלחים אורגניים, תוך שהם מתרכבים ומגדלים את עצמם. לתהליך הבוצה המופעל יש השפעה טובה על טיפול ויכול להסיר ביעילות מזהמים כמו חומר אורגני וחנקן אמוניה מביוב. עם זאת, זה רגיש לשינויים באיכות המים ובכמות ומחייב שליטה קפדנית בתנאי ההפעלה.

(2) שיטת חמצון ביולוגית מגע: מיכל חמצון המגע הביולוגי מלא בחומרי מילוי, וסילמים ביולוגיים מחוברים לחומרי המילוי. כאשר הביוב זורם בשכבת האריזה, המיקרואורגניזמים בביופילם באים במגע מלא עם החומר האורגני בביוב, ומפרקים את החומר האורגני. יחד עם זאת, חמצן מתווסף למים באמצעות אוורור כדי לספק חמצן למיקרואורגניזמים. לשיטת חמצון המגע הביולוגי יש יתרונות של השפעת טיפול טובה, מהירות הטיפול המהירה ופחות בוצה שיורית, והיא מתאימה לטיפול בשפכים אורגניים בריכוז נמוך עד בינוני.

(3) תהליך ICEAS: זוהי שיטת SBR משופרת המשלבת מיכל אוורור ומיכל משקעים, והטיפול נמצא במצב מחזורי לסירוגין. יש לו מאפיינים של זרימה ויציאה רציפה, מיכל תגובה משולב ומיכל משקעים, יעילות ייצור בוצה נמוכה, ויישוב קל של בוצה מופעלת, שיכול להשיג שיעור הסרה של מעל 90% עבור COD ו- BOD בשפכים.

(4) תהליך תעלת חמצון: יש לו עומס מזהם טוב, אפקט דניטריפיקציה, ציוד אמין ויציב, והוא נמצא בשימוש נרחב. תגובת Denitrification הושלמה במיכל יחיד ללא צורך בצינור ריפלוקס נוזלי מעורב נפרד. זה משיג טיהור על ידי אוורור מחזור ברציפות, ומאפשר חומר אורגני בשפכים ליצור קשר עם מיקרואורגניזמים במלואם.

3. טכנולוגיית עיבוד עמוקה

(1) משקעים קרישה: הוספת קרישה לשפכים לחלקיקים קולואידיים מצטברים ומוצקים תלויים קטנים לחלקיקים גדולים יותר, ואז הסרתם דרך משקעים כדי להפחית עוד יותר את המוצקים התלויים ומזהמי צבע בשפכים.

(2) סינון: שימוש בתקשורת פילטר כמו סינון חול וסינון פחמן מופעל כדי ליירט מוצקים תלויים, קולואידים וחומרים מסיסים חלקית בשפכים, ולשפר את הבהירות ויציבות איכות המים.

(3) חיטוי: חיטוי כלור, חיטוי אולטרה סגול, חיטוי אוזון ושיטות אחרות משמשות להרוג פתוגנים ומיקרואורגניזמים בביוב, ומבטיחים כי השפכים עומדים בתקני פריקה או דרישות שימוש חוזר.

בחירת תהליך הטיפול בשפכים המתאים כדי להסתגל לריכוזים שונים של שפכים מפעל משקאות דורשת שיקול מקיף של גורמים כמו ריכוז חומר אורגני, סוגי מזהמים, יעדי טיפול ותנאי אתר. ישנן ההצעות הבאות לתהליך הטיפול של שפכים עם ריכוזים שונים:

1. High concentration wastewater (COD>2000 מ"ג/ל)

(1) טיפול מראש: שימוש בתהליכים כמו צליה, ויסות טנקים והנפת אוויר להסרת מוצקים תלויים וזיהום חלקיקים גדולים.

(2) טיפול ביוכימי: טיפול אנאירובי: כגון UASB (מיטת בוצה אנאירובית זרימה), המתאים לריכוז גבוה שפכים אורגניים, יכול להפחית ביעילות COD ולייצר ביוגז שניתן למחזור.

(3) תהליך שילוב: טיפול אירובי אנאירובי+(כגון הידרוליזה אנאירובית+תהליך בוצה מופעל) יכול לשפר עוד יותר את יעילות הטיפול.

(4) חמצון מתקדם: כדי להשפיל תרכובות אורגניות קשה (כגון פיגמנטים של קרמל), שיטת חמצון מיקרו -אלקטרוליזה+פנטון יכולה לשמש כטיפול מוקדם כדי לשפר את ההתדרדרות הביולוגית של שפכים.

(5) עיבוד עמוק: שקיעת קרישה או סינון להסרת מוצקים וצבע מושעים שיורי.

2. שפכים ריכוז בינוני (COD 500-2000 מ"ג/ל)

(1) עיבוד מראש: טיפולים בסיסיים כמו סורגים ובריכות ויסות.

(2) טיפול ביוכימי: שיטת בוצה מופעלת: מתאימה לריכוז בינוני שפכים אורגניים, אפקט טיפול יציב ושפכים יכולים לעמוד בתקני הפריקה.

(3) תהליך תעלת חמצון: יש לו השפעה טובה של דניטריפיקציה והיא מתאימה לטיפול בשפכים בריכוז בינוני.

(4) עיבוד עמוק: בצע שקיעה או סינון קרישה לפי הצורך.

3. שפכים ריכוזים נמוכים (COD<500 mg/L)

(1) עיבוד מראש: מספיקים סורגים פשוטים ובריכות ויסות.

(2) טיפול ביוכימי: שיטת חמצון ביולוגית מגע ביולוגית: מתאימה לשפכים בריכוז נמוך, פעולה וניהול פשוטים, יכולת הסתגלות חזקה.

(3) תהליך ICEAS: שיטת SBR משופרת, שיכולה להשיג עיבוד יעיל, טביעת רגל קטנה ותפעול יציב.

(4) עיבוד עמוק: טיפול בסינון או חיטוי כדי להבטיח כי הקולח עומד בתקן.