การบำบัดน้ำเสียไวน์โดยใช้กระบวนการออกซิเดชันสัมผัสทางชีวภาพของ A²O: กรณีศึกษาการออกแบบทางวิศวกรรมและการใช้งาน

1 อันตราย แหล่งที่มา และลักษณะของน้ำเสียจากไวน์

ด้วยการเติบโตของเศรษฐกิจจีนและรายได้ต่อหัวที่เพิ่มขึ้น ระดับการบริโภคของตลาดไวน์ของจีนจึงดีขึ้นอย่างรวดเร็ว อุตสาหกรรมไวน์มีการพัฒนาอย่างรวดเร็ว และมีโรงบ่มไวน์จำนวนมากเกิดขึ้น ในเวลาเดียวกัน การผลิตไวน์ที่เฟื่องฟูทำให้เกิดน้ำเสียจำนวนมาก เนื่องจากสถานประกอบการเหล่านี้ส่วนใหญ่ตั้งอยู่ในพื้นที่ชานเมืองห่างไกล ขาดสิ่งอำนวยความสะดวกในการระบายน้ำที่สมบูรณ์ การปล่อยมลพิษอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง-โดยตรงซึ่งประกอบด้วยน้ำตาล แอลกอฮอล์ และสารประกอบกรดอินทรีย์จึงส่งผลกระทบร้ายแรงต่อสิ่งแวดล้อม

ขั้นตอนการผลิตไวน์โดยทั่วไปมีดังนี้:

การคัดแยกและการแยกชิ้นส่วน → การบด → การหมักแอลกอฮอล์ → การกด → การหมักแบบ Malolactic → การผสม → การแก่ → การรักษาเสถียรภาพ → การบรรจุขวด → ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป น้ำเสียที่ระบายออกส่วนใหญ่มาจากการบด การอัด การหมัก การทำความสะอาด และขั้นตอนอื่นๆ ระหว่างการแปรรูป น้ำเสียจากการผลิตไวน์มีลักษณะเฉพาะคือมีความเข้มข้นสูง มีโครมาสูง มี SS สูง และมีความยากในการตกตะกอนของสารแขวนลอย คุณภาพน้ำโดยทั่วไปจะมีสภาพเป็นกรด คุณภาพน้ำและปริมาณจะผันผวนอย่างมากในช่วงฤดูการผลิต ซึ่งแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลที่ชัดเจนระหว่างฤดูเร่งด่วนและฤดูที่ไม่กดดัน-

2 การออกแบบผังกระบวนการ

2.1 ความเป็นมาของโครงการและการทดสอบคุณภาพน้ำที่มีอิทธิพล

บริษัทไวน์ที่ตั้งอยู่ในหนิงเซี่ยเป็นองค์กร-ผลิตไวน์ น้ำเสียที่เกิดขึ้นในระหว่างการผลิตและการดำเนินงานส่วนใหญ่มาจากการระบายน้ำทิ้งในการทำความสะอาดโรงงานและการล้างถังไวน์ ซึ่งมีไวน์อยู่จำนวนหนึ่ง โดยไม่มีน้ำเสียจากอุตสาหกรรมพิเศษ น้ำเสียเป็นของน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูง-ที่ย่อยสลายได้ทางชีวภาพและน้ำเสียจากครัวเรือน พารามิเตอร์คุณภาพน้ำที่ทดสอบจะแสดงอยู่ในตารางที่ 1.

2.2 วัตถุประสงค์การออกแบบ

โครงการนี้ตั้งใจที่จะนำกระบวนการที่เกี่ยวข้องมาใช้ วัตถุประสงค์ของการออกแบบคือหลังการบำบัด น้ำเสียที่เกิดขึ้นและสิ่งปฏิกูลในครัวเรือนจะเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพน้ำ "การชลประทานในฟาร์มแบบแห้ง" ใน "มาตรฐานคุณภาพน้ำชลประทานในฟาร์ม" (GB5084-2005) เพื่อให้องค์กรสามารถปล่อยมลพิษตามกฎหมายและเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อย

2.3 การเลือกกระบวนการ

เมื่อพิจารณาถึงคุณลักษณะของน้ำเสียจากไวน์ จึงได้เลือกกระบวนการ "ออกซิเดชันจากการสัมผัสทางชีวภาพของ A²O" โดยมีสเกล 5 ลบ.ม./วัน และพื้นที่พื้น 100 ตร.ม. ทิศทางการไหลของน้ำเสียของโรงบำบัดน้ำเสียจะแสดงอยู่ในรูปที่ 1.

2.4 การออกแบบผังกระบวนการ

2.4.1 ภาพรวมกระบวนการ

น้ำเสียชุมชนของโครงการจะไหลผ่านถังเกรอะเพื่อตกตะกอนและบำบัดน้ำเสียล่วงหน้า จากนั้นรวมกับน้ำเสียจากการผลิตที่รวบรวมในถังเก็บ จะผ่านตะแกรงแท่งเพื่อกรอง หลังจากการกรอง ปั๊มยกจะถูกส่งไปที่ถังปรับสมดุล หลังจากทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและปรับสมดุลในถังปรับสมดุล อุปกรณ์จะเข้าสู่หน่วยบำบัดทางชีวภาพ A²O หน่วยนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยถังไร้ออกซิเจน ถังไร้ออกซิเจน และถังแอโรบิก ซึ่งปฏิกิริยาทางชีวภาพ เช่น การย่อยสลายอินทรียวัตถุ การทำไนตริฟิเคชันและการแยกไนตริฟิเคชัน และการปล่อยและการดูดซึมฟอสฟอรัสเพื่อทำให้คุณภาพน้ำของเสียบริสุทธิ์

2.4.2 การออกแบบกระบวนการ

(1) การตกตะกอนและการกรองถังบำบัดน้ำเสีย: น้ำเสียจากครัวเรือนจะเข้าสู่ถังบำบัดน้ำเสียผ่านท่อ ถังบำบัดน้ำเสียใช้หลักการตกตะกอนและการหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพื่อกำจัดสารอินทรีย์ที่แขวนลอยออกจากน้ำเสียในครัวเรือน

(2) ถังเก็บ: น้ำเสียจากการผลิตจะเข้าสู่ถังเก็บผ่านท่อเพื่อจัดเก็บ ถังเก็บมีการออกแบบเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าปิด ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการปล่อยก๊าซที่มีกลิ่นได้อย่างมีประสิทธิภาพ

(3) ตะแกรงกรอง: กรองสารแขวนลอยขนาดใหญ่ในน้ำเสียเป็นหลักเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของชุดปั๊มและโครงสร้างและอุปกรณ์บำบัดที่ตามมาจะราบรื่น

(4) ถังปรับสมดุล: เพื่อให้มีสภาวะที่ดีที่สุดสำหรับการบำบัดในภายหลัง จำเป็นต้องปรับอัตราการไหลและคุณภาพน้ำของน้ำเสีย การทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและการทำให้อัตราการไหลและคุณภาพน้ำเท่ากันไม่เพียงแต่สามารถปรับปรุงความสามารถในการบำบัดน้ำเสีย ลดภาระผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นระหว่างขั้นตอนการบำบัดทางชีวเคมี เจือจางสารพิษสำหรับจุลินทรีย์ แต่ยังทำให้น้ำที่มีอุณหภูมิสูง-เย็นลงในระยะสั้นอีกด้วย มีการติดตั้งตัวควบคุมระดับของเหลวในถังปรับสมดุล จากนั้นสัญญาณจะถูกส่งผ่านอุปกรณ์ควบคุมระดับของเหลว และน้ำเสียจะถูกส่งโดยปั๊มยกไปยังถังไร้ออกซิเจน

(5) ถังไร้อากาศ: กระบวนการไร้ออกซิเจนใช้ชุดแผ่นกั้นที่ติดตั้งในแนวตั้งเพื่อให้น้ำเสียที่ผ่านการบำบัดไหลขึ้นและลงตามแผ่นกั้นในเครื่องปฏิกรณ์ ด้วยความช่วยเหลือของก๊าซชีวภาพที่เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ในระหว่างกระบวนการบำบัด ของแข็งของจุลินทรีย์ในเครื่องปฏิกรณ์จะเกิดการขยายตัวและการตกตะกอนเคลื่อนขึ้นและลงในแต่ละช่องที่เกิดจากแผ่นกั้น ในเวลานี้ การไหลของน้ำในเครื่องปฏิกรณ์ทั้งหมดเคลื่อนที่ในแนวนอนด้วยความเร็วที่ค่อนข้างช้า เนื่องจากน้ำเสียไหลรอบๆ แผ่นกั้นภายใต้การกระทำของแผ่นกั้น ความยาวรวมของเส้นทางการไหลในเครื่องปฏิกรณ์จะเพิ่มขึ้น นอกจากนี้ เนื่องจากผลการปิดกั้นของแผ่นกั้นและการตกตะกอนของตะกอน ของแข็งทางชีวภาพจึงถูกเก็บรักษาไว้ในเครื่องปฏิกรณ์อย่างมีประสิทธิภาพ กระบวนการนี้ยังต้องใช้ความร้อนแบบหมุนเวียนด้วย น้ำเสียจะอยู่ในถังนี้เป็นเวลา 4 ชั่วโมงเพื่อการบำบัด

(6) ถัง Anoxic และแอโรบิก: กระบวนการนี้ใช้สารตัวเติมดัดแปลงที่เกิดจากทางชีวภาพเป็นแกนกลาง ด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อมระดับจุลภาค สายพันธุ์แบคทีเรียจะถูกกระตุ้นให้กลายพันธุ์ในทิศทางที่กำหนด ดังนั้นแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียแบบไม่ใช้ออกซิเจนจะขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ทำให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของแอมโมเนียแบบไม่ใช้ออกซิเจนที่เสถียร กระบวนการนี้ไม่จำเป็นต้องเติมสารเคมี โดยส่วนใหญ่จะกระตุ้นให้เกิดการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมของจุลินทรีย์ ถังชีวเคมีแบบแอโรบิกเต็มไปด้วยบรรจุภัณฑ์ทางชีวภาพทรงกลม-ทรงกลมกลวง เพื่อให้กระบวนการแอโรบิกและแอนแอโรบิกดำเนินไปพร้อมกัน น้ำเสียจะอยู่ในถังแอนซิกเป็นเวลา 4 ชั่วโมง จากนั้นจะเข้าสู่ถังแอโรบิกเพื่อบำบัด โดยใช้เวลาบำบัดประมาณ 8 ชั่วโมง

(7) ถังตกตะกอนทุติยภูมิ: หลังจากบำบัดแบบไร้ออกซิเจนและแบบแอโรบิก น้ำเสียจะไหลเข้าสู่ถังนี้ด้วยตัวเอง ตะกอนเร่งที่สูญเสียไปจำนวนมากและฟิล์มแบคทีเรีย-ที่ตกลงมาจะเกาะอยู่ในถังนี้ ตะกอนจะถูกสูบออกเป็นระยะๆ โดยปั๊มส่งคืน และส่งคืนไปยังถังไร้อากาศเพื่อบำบัดการย่อยแบบไม่ใช้ออกซิเจนเพิ่มเติม ซึ่งจะช่วยลดปริมาณอินทรียวัตถุและของแข็งแขวนลอยในน้ำเสียที่ปล่อยออกมา หลังจากการตกตะกอน กากตะกอนจะถูกส่งกลับไปยังถังไร้สารพิษเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ จากนั้นน้ำเสียจะเข้าสู่ถังเก็บน้ำสะอาดผ่านทางท่อ น้ำเสียจะอยู่ในถังนี้เป็นเวลา 2 ชั่วโมง

(8) ถังเก็บน้ำสะอาด: หลังการบำบัด น้ำเสียจะเข้าสู่ถังน้ำสะอาดเพื่อฆ่าเชื้อโรคด้วยรังสีอัลตราไวโอเลต ถังนี้ทำหน้าที่กักเก็บน้ำเสียที่ผ่านการบำบัดให้ได้มาตรฐาน น้ำเสีย达标สามารถนำมาใช้เพื่อการชลประทานแบบหยดของต้นไม้ในป่าได้

ผังกระบวนการและจุดสร้างมลพิษของโรงบำบัดน้ำเสียจะแสดงอยู่ในนั้นรูปที่ 2.

3 ผลลัพธ์และการวิเคราะห์

ขนาดของโรงบำบัดน้ำเสียของโครงการคือ 5 ลบ.ม./วัน และกระบวนการบำบัดคือ "กระบวนการออกซิเดชันสัมผัสทางชีวภาพของ A²O" พารามิเตอร์คุณภาพน้ำหลักจะแสดงผ่านการตรวจสอบผลการดำเนินงานของกระบวนการตารางที่ 2. คุณภาพน้ำทิ้งเป็นไปตามมาตรฐานการทำฟาร์มแบบแห้งใน "มาตรฐานคุณภาพน้ำชลประทานในฟาร์ม" (GB5084-2005) น้ำเสียถูกนำมาใช้เพื่อการชลประทานแบบหยดของต้นไม้ในป่า เพื่อให้มั่นใจว่าองค์กรจะปล่อยมลพิษตามกฎหมายและเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยทิ้ง พร้อมผลประโยชน์และโอกาสทางเศรษฐกิจในระดับสูง

4 บทสรุป

ในบทความนี้ ตามลักษณะของน้ำเสียจากไวน์ กระบวนการออกซิเดชันสัมผัสทางชีวภาพของ A²O ได้รับการคัดเลือกอย่างยืดหยุ่นให้เป็นกระบวนการหลักสำหรับการออกแบบทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้อง ข้อมูลการติดตามการปฏิบัติงานแสดงให้เห็นว่าน้ำเสียอินทรีย์ที่มีความเข้มข้นสูงที่มีไวน์สามารถบำบัดได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยกระบวนการนี้ และคุณภาพน้ำทิ้งก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมาก กระบวนการออกซิเดชันสัมผัสทางชีวภาพของ A²O มีข้อดีคือประสิทธิภาพในการกำจัด COD และแอมโมเนียไนโตรเจนสูง การทำงานที่เสถียร ทนต่อแรงกระแทกสูง การดำเนินงานและการจัดการที่สะดวก และต้นทุนการดำเนินงานต่ำ เป็นแนวโน้มการพัฒนาเทคโนโลยีบำบัดน้ำเสียจากการผลิตไวน์ เอกสารนี้นำเสนอวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้และการอ้างอิงกระบวนการที่มั่นคงและเชื่อถือได้สำหรับการบำบัดน้ำเสียจากไวน์ และมีคุณค่าในการใช้งานบางอย่างและมีความสำคัญเป็นแนวทางทางวิศวกรรม