1 Nebezpečenstvá, zdroje a charakteristiky odpadových vôd z vína
S rastom čínskej ekonomiky a zvýšením príjmu na obyvateľa sa úroveň spotreby na čínskom trhu s vínom rýchlo zlepšila, vinársky priemysel sa rýchlo rozvinul a vzniklo veľké množstvo vinárstiev. Prekvitajúca výroba vína zároveň vytvorila veľké množstvo odpadových vôd. Keďže tieto podniky sa väčšinou nachádzajú v odľahlých prímestských oblastiach, kde chýbajú úplné odvodňovacie zariadenia, priame vypúšťanie organických znečisťujúcich látok s vysokou koncentráciou obsahujúcich cukry, alkoholy a zlúčeniny organických kyselín vážne ovplyvňuje životné prostredie.
Všeobecný proces výroby vína je zhruba:
triedenie a odstopkovanie → drvenie → alkoholová fermentácia → lisovanie → jablčno-mliečna fermentácia → miešanie → starnutie → stabilizácia → plnenie do fliaš → hotový výrobok. Vypúšťaná odpadová voda pochádza najmä z drvenia, lisovania, fermentácie, čistenia a iných fáz spracovania. Odpadová voda z výroby vína sa vyznačuje vysokou koncentráciou, vysokou sýtosťou, vysokým SS a ťažkosťami pri usadzovaní suspendovaných látok. Jeho kvalita vody je zvyčajne kyslá a kvalita a množstvo vody počas spracovateľskej sezóny značne kolíše, čo vykazuje zjavné sezónne zmeny medzi lisovacou a nelisovacou sezónou.
2 Návrh toku procesu
2.1 Pozadie projektu a testovanie kvality prítokovej vody
Vinársky podnik so sídlom v Ningxia je vinársky podnik. Odpadová voda vznikajúca pri výrobe a prevádzke pochádza hlavne z kanalizácie dielne a nádrže na čistenie vína, ktorá obsahuje určité množstvo vína, bez špeciálnych priemyselných odpadových vôd. Odpadová voda patrí medzi biologicky rozložiteľné vysokokoncentrované organické odpadové vody a domové splašky. Testované parametre kvality vody sú uvedené vTabuľka 1.
| Tabuľka 1 Parametre kvality prítokovej vody | |
| Parameter | Hodnota |
| CODcr | Menšie alebo rovné 2400 mg/l |
| BSK5 | Menej ako alebo rovné 900 mg/l |
| SS | Menšie alebo rovné 800 mg/l |
2.2 Ciele dizajnu
Tento projekt má v úmysle prijať príslušný proces. Konštrukčným cieľom je, aby vzniknutá odpadová voda a domáca odpadová voda po čistení spĺňali štandard kvality vody „zavlažovanie v suchom poľnohospodárstve“ v „Norme kvality vody na zavlažovanie poľnohospodárskej pôdy“ (GB5084-2005), aby podnik mohol vypúšťať znečisťujúce látky podľa zákona a spĺňať normy vypúšťania.
2.3 Výber procesu
Vzhľadom na vlastnosti odpadových vôd z vína bol zvolený proces "A²O biologická kontaktná oxidácia" so stupnicou 5 m³/da podlahovou plochou 100 m². Smer prúdenia odpadových vôd z čistiarne odpadových vôd je znázornený naObrázok 1.
2.4 Návrh toku procesu
2.4.1 Prehľad procesu
Domáca odpadová voda projektu prechádza septikom na sedimentáciu a filtračné predčistenie a následne spolu s výrobnou odpadovou vodou zhromaždenou v akumulačnej nádrži cez tyčové sito na filtráciu. Po filtrácii je odoslaný zdvíhacím čerpadlom do vyrovnávacej nádrže. Po homogenizácii a vyrovnaní vo vyrovnávacej nádrži vstupuje do jednotky biologického čistenia A²O. Táto jednotka zahŕňa hlavne anaeróbnu nádrž, anoxickú nádrž a aeróbnu nádrž, kde prebiehajú biologické reakcie, ako je degradácia organickej hmoty, nitrifikácia a denitrifikácia a uvoľňovanie a príjem fosforu, aby sa prečistila kvalita odpadových vôd.
2.4.2 Návrh procesu
(1) Sedimentácia a filtrácia septiku: Domáce odpadové vody vstupujú do septiku potrubím. Septik využíva princípy sedimentácie a anaeróbnej fermentácie na odstránenie suspendovaných organických látok z domových odpadových vôd.
(2) Zásobná nádrž: Odpadová voda z výroby vstupuje do zásobnej nádrže potrubím na uskladnenie. Zásobník má uzavretý obdĺžnikový dizajn, ktorý môže účinne zabrániť emisiám zapáchajúcich plynov.
(3) Tyčové sito: Filtruje hlavne veľké nerozpustné látky v odpadovej vode, aby sa zabezpečila hladká prevádzka čerpacích jednotiek a následných čistiarenských štruktúr a zariadení.
(4) Vyrovnávacia nádrž: Aby sa zabezpečili najlepšie podmienky pre následné čistenie, je potrebné upraviť prietok a kvalitu vody odpadovej vody. Homogenizácia a vyrovnanie prietoku a kvality vody môže nielen zlepšiť čistiteľnosť odpadových vôd, znížiť nárazové zaťaženie, ktoré môže nastať v štádiu biochemického čistenia, zriediť toxické látky pre mikroorganizmy, ale aj krátkodobo ochladiť vypúšťanú vysokoteplotnú vodu. Regulátor hladiny kvapaliny je nainštalovaný vo vyrovnávacej nádrži a potom sa signál prenáša cez prístroj na kontrolu hladiny kvapaliny a odpadová voda sa posiela zdvíhacím čerpadlom do anaeróbnej nádrže.
(5) Anaeróbna nádrž: Anaeróbny proces využíva sériu vertikálne inštalovaných prepážok, aby upravená odpadová voda prúdila hore a dole pozdĺž prepážok v reaktore. Pomocou bioplynu generovaného v reaktore počas procesu úpravy mikrobiálne pevné látky v reaktore podliehajú expanzným a sedimentačným pohybom nahor a nadol v každom oddelení tvorenom priehradkami. V tomto čase sa prúd vody v celom reaktore pohybuje horizontálne relatívne nízkou rýchlosťou. Pretože odpadová voda pôsobením prepážok obteká prepážky, zväčšuje sa celková dĺžka dráhy toku v reaktore. Navyše vďaka blokovaciemu účinku priehradiek a sedimentácii kalu sa biologické pevné látky účinne zadržiavajú v reaktore. Tento proces vyžaduje aj cirkulačné vykurovanie. Odpadová voda zostáva v tejto nádrži 4 hodiny na čistenie.
(6) Anoxické a aeróbne nádrže: Tento proces využíva ako jadro biologicky indukovanú modifikovanú výplň. Zmenou mikroprostredia sú bakteriálne kmene indukované k mutácii v nastavenom smere, takže anaeróbne baktérie oxidujúce amoniak sa neustále množia, čím sa dosahuje stabilná anaeróbna oxidácia amoniaku. Tento proces nevyžaduje chemické pridávanie, hlavne indukuje genetickú variáciu mikroorganizmov. Aeróbna biochemická nádrž je naplnená dutým dvojguľovým biologickým obalom, takže aeróbne a anaeróbne procesy prebiehajú súčasne. Odpadová voda zostáva v anoxickej nádrži 4 hodiny a potom vstupuje do aeróbnej nádrže na čistenie s dobou čistenia asi 8 hodín.
(7) Sekundárna sedimentačná nádrž: Po anoxickom a aeróbnom čistení odpadová voda sama odteká do tejto nádrže. V tejto nádrži sa usadzuje veľké množstvo strateného aktivovaného kalu a odpadnutého bakteriálneho filmu. Sediment sa periodicky odčerpáva spätným čerpadlom a vracia sa do anaeróbnej nádrže na ďalšie spracovanie anaeróbnou digesciou, čím sa znižuje obsah organických látok a nerozpustených látok vo vypúšťaných odpadových vodách. Po sedimentácii sa kal vracia do anoxickej nádrže na opätovné použitie a odpadová voda sa potom dostáva potrubím do nádrže na čistú vodu. Odpadová voda zostáva v tejto nádrži 2 hodiny.
(8) Nádrž na čistú vodu: Po úprave odpadová voda vstupuje do nádrže na čistú vodu na ultrafialovú dezinfekciu. Táto nádrž slúži na uskladnenie vyčistenej odpadovej vody, ktorá spĺňa normy. Odpadová voda sa môže použiť na kvapkové zavlažovanie lesných stromov.
Procesný tok a miesta vzniku znečistenia zariadenia na čistenie odpadových vôd sú zobrazené vObrázok 2.
3 Výsledky a analýza
Rozsah zariadenia na čistenie odpadových vôd projektu je 5 m³/d a proces čistenia je „proces biologického kontaktného oxidovania A²O“. Monitorovaním prevádzkových výsledkov procesu sa zobrazujú hlavné parametre kvality vodyTabuľka 2. Kvalita odpadovej vody spĺňa normu suchého poľnohospodárstva v „Standarde kvality zavlažovacej vody na farme“ (GB5084-2005). Odpadová voda sa využíva na kvapkovú závlahu lesných drevín, čím sa zabezpečuje, že podnik vypúšťa znečisťujúce látky podľa zákona a spĺňa normy vypúšťania s vysokým ekonomickým prínosom a perspektívou.
| Tabuľka 2 Parametre kvality odpadovej vody | |
| Parameter | Hodnota |
| CODcr | < 200 mg/L |
| BSK5 | Menej ako alebo rovné 100 mg/l |
| SS | Menej ako alebo rovné 100 mg/l |
4 Záver
V tomto dokumente bol podľa charakteristík odpadovej vody z vína flexibilne vybraný proces biologickej kontaktnej oxidácie A²O ako hlavný proces pre príslušný inžiniersky návrh. Údaje z monitorovania prevádzky ukazujú, že vysokokoncentrovaná organická odpadová voda obsahujúca víno môže byť týmto procesom účinne čistená a kvalita odpadovej vody sa výrazne zlepší. Proces biologické kontaktnej oxidácie A²O má výhody vysokej účinnosti odstraňovania COD a amoniakálneho dusíka, stabilnej prevádzky, silnej odolnosti voči nárazovému zaťaženiu, pohodlnej prevádzky a riadenia a nízkych prevádzkových nákladov. Je to trend vývoja technológie čistenia odpadových vôd pri výrobe vína. Tento dokument poskytuje uskutočniteľné riešenie a stabilný a spoľahlivý procesný odkaz na úpravu odpadových vôd z vína a má určitú aplikačnú hodnotu a význam technického usmernenia.