טיפול בשפכי עמילן חיטה

פתרון לטיפול בשפכי עמילן של חיטה

גודל השוק העולמי של עמילן החיטה צפוי להיות כ-74.9 מיליארד יואן (כ-1.05 מיליארד דולר) בשנת 2024, והוא צפוי לגדול ל-88.5 מיליארד יואן עד 2030, עם קצב צמיחה שנתי מורכב (CAGR) של 2.82% במהלך תקופה זו. אסיה היא אזור הצריכה העיקרי, וסין מחזיקה במעמד משמעותי בייצור העולמי, המהווה 58% מסך התפוקה העולמית.

I. סקירה כללית של לקוחות לטיפול בשפכי עמילן חיטה

בתהליך הייצור של עמילן החיטה נוצרת כמות גדולה של שפכים אורגניים בריכוז גבוה, המגיעים בעיקר מהסופרנטנט של מיכל השקיעה ומהשיכר הצהוב המופק בצנטריפוגה. השפכים מכילים עמילן מסיס, חלבונים, חומצות אורגניות וכמות קטנה של שמן. ה-COD (ביקוש חמצן כימי) הוא בדרך כלל בין 5000 ל-30000 מ"ג/ליטר, ויחס BOD/COD הוא בערך 0.53, מה שמצביע על התכלות ביולוגית טובה. אם ישוחרר ללא טיפול, הוא יגרום למחסור בחמצן, השחרה וסרחון בגוף המים, שיפגעו קשות בסביבה האקולוגית. לכן, כל המדינות יישמו תקני הזרמה מחמירים יותר עבור שפכים תעשייתיים כאלה, וארגונים נדרשים לבנות מתקנים מתאימים לטיפול בשפכים.

Jinan Guangbo Environmental Protection פיתחה פתרון מותאם אישית לטיפול מלא-למי שפכים של עמילן תירס עם COD גבוה, מוצקים מרחפים גבוהים ותנודות גדולות באיכות ובנפח המים. יתרונות הליבה בולטים. הכורים האנאירוביים של UASB, IC/GBIC שפותחו והאופטימליים בעצמם, בשילוב עם ציוד טיפול מקדים לציפת אוויר יכולים לפתור ביעילות את הבעיה של פירוק גבוה של שאריות עמילן, להפחית משמעותית את עומס התהליך הבא, בעלי ביצועים מצוינים של קצב הסרת COD, ויכולים לחסל תנודות באיכות המים המשפיעות על תנודות המערכת, המשפיעות על המערכת. הוא מאמץ את התהליך המשולב של "טיפול-קדם + אנאירובי + אירובי + טיהור עמוק, בשילוב עם טכנולוגיית קבוצת ממברנות מסוג MBR מסוג וילון, השפכים יציבים ועומדים בסטנדרטים וניתן להשתמש בהם לשימוש חוזר בייצור. במקביל, החלק האנאירובי משחזר ביוגז לאספקת אנרגיה, והטיפול המקדים{11} משחזר חלבון, יוצר לולאת מיחזור משאבים, ומפחית משמעותית את עלויות הטיפול ושימוש במים של הארגון. בנוסף, לחברה יש יכולת בנייה מודולרית ומחקר עצמי של ציוד ליבה-, והיא יכולה לספק שירותים משולבים מתכנון תכנית, בנייה הנדסית ועד הדרכה לתפעול, מתאים לדרישות פרויקטים בקנה מידה שונה, ואיזון בין אפקט הטיפול לבין הכלכלה.

תמונות המציגות את ייצור עמילן החיטה

II. טיפול בשפכים של עמילן חיטה - מקור לשפכים

מקור שפכי עמילן החיטה קשור קשר הדוק לתהליך הייצור של עמילן החיטה. במהלך ייצור עמילן החיטה, מי השפכים מגיעים בעיקר מהשלבים המרכזיים הבאים:

1. חומר גלם ניקוי מים

בשלב הראשוני של ייצור עמילן החיטה, יש לנקות את חומרי הגלם כדי להסיר זיהומים ואבק פני השטח. תהליך זה מייצר כמות גדולה של שפכים מנקים, המכילים כמות מסוימת של חומרים אורגניים ומוצקים מרחפים.

2. השריית מים

לפני הפקת עמילן מחומרי גלם חיטה, בדרך כלל יש להשרות אותם כדי לרכך את החומרים ולהקל על הריסוק וההפרדה הבאים. בתהליך ההשריה משחררים חומרי הגלם כמה חומרים מסיסים, אשר מתמוססים במים ויוצרים שפכים משרים. התכולה האורגנית של שפכים מסוג זה גבוהה יחסית.

3. נוזל חלבון מתהליך ההפרדה

במהלך ההפרדה והעידון של עמילן מופרד נוזל המכיל חלבונים. נוזל זה הוא נוזל החלבון ומכיל כמות גדולה של חומר אורגני המהווה מרכיב חשוב בטיפול בשפכים.

4. מי שטיפת ציוד

במהלך תהליך הייצור, יש צורך לשטוף ציוד שונה בשימוש לאחר כל שימוש על מנת להבטיח את ניקיון הציוד וההיגיינה. השפכים הנוצרים במהלך תהליך השטיפה מכילים חלקיקי עמילן וחומרים אורגניים שנותרו על פני הציוד.

5. נקו מים ממיכל העמילן והפשרה בצנטריפוגה

המים הצלולים ממיכל העמילן וההתייבשות הצנטריפוגה הם שלבי מפתח בייצור עמילן החיטה. המים הצלולים ממיכל העמילן מתייחסים לחלק העליון של המים בזמן משקעי עמילן; הסרת מים בצנטריפוגה הוא תהליך של הפרדת עמילן ממים באמצעות כוח צנטריפוגלי.

כל השלבים הללו ייצרו כמות מסוימת של שפכים. ערך ה-pH של שפכים אלו הוא בדרך כלל בין 4 ל-6, עם תכולת COD של 7000 עד 12000, תכולת BOD של 4000 עד 7000 ותכולת SS של 500 עד 1000. על כל טון אחד של עמילן שמיוצר, נשפכים 10 עד 20 מ"ר של שפכים.

השוואה בין תמונות המציגות מים מזוהמים ותמונות המציגות מים מטופלים

III. זרימת תהליך לטיפול בשפכים של עמילן חיטה

מי השפכים הנוצרים במהלך ייצור עמילן החיטה הם בעלי אופי אורגני בריכוז גבוה-, המגיע בעיקר מהסופרנטנט של מיכל השקיעה ומהשיכר הצהוב המופק בצנטריפוגה. המאפיינים שלו כוללים רמת COD (Chemical Oxygen Demand) של 5000-50000 מ"ג/ליטר, יחס BOD/COD גדול מ-0.5, התכלות ביולוגית טובה והתאמה לתהליך טיפול הנשלט על ידי שיטות ביולוגיות. בנוסף, מי השפכים מכילים חלבונים, עמילן, מוצקים מרחפים (SS), חנקן וזרחן, והם חומציים הדורשים טיפול שיטתי.

1. שלב טיפול מקדים: התאמת איכות וכמות המים, הסר מוצקים מרחפים

המטרה של שלב זה היא להשיג הומוגניות ואחידות באיכות ובכמות המים, להתאים את ה-pH, ולהסיר בתחילה חלקיקים גדולים של מוצקים מרחפים וחומרים קולואידים, תוך יצירת תנאים לפעולה יציבה של המערכת הביוכימית שלאחר מכן.

סינון מגררת: מי השפכים נכנסים תחילה לרשת כדי ליירט חלקיקים גדולים כגון קליפות חיטה וסיבים, ומונעים מגופי המשאבה והצינורות הבאים להיסתם.

מיכל שוויון: אסוף שפכים שנפלטים לסירוגין והשיג איזון איכות וכמות מים באמצעות ערבוב; בשלב זה, ניתן לבצע גם התאמת pH (בדרך כלל הוספת אלקלי לנטרול ל-6-8) כדי למנוע עיכוב של חיידקים אנאירוביים הבאים.

שקיעת קרישה / ציפה באוויר: הוסף חומרים כגון PAC (פוליאלומיניום כלוריד) ו-PAM (פוליאקרילאמיד) כדי לערער את היציבות ולהקריש מוצקים מרחפים וקולואידים עדינים, ויוצרים פקקים אשר מופרדים לאחר מכן באמצעות שקיעה או הצפת אוויר. שלב זה יכול להסיר 60%-90% מה-SS וקצת COD.

2. טיפול ביולוגי אנאירובי: פירוק יעיל של חומרים אורגניים וייצור ביוגז

השתמש במיקרואורגניזמים אנאירוביים לפירוק-חומר אורגני של מולקולה גדולה למתאן ופחמן דו חמצני בתנאים אנאירוביים, תוך הפחתת עומס COD באופן משמעותי, תוך יצירת ביוגז - באנרגיה נקייה.

סוגי כורים נפוצים:

UASB (מיטת בוצה אנאירובית בזרימה כלפי מעלה): הנפוצה ביותר, הכוללת גרגירי בוצה, יעילות טיפול גבוהה וצריכת אנרגיה נמוכה.

IC / EGSB: מתאים לשפכים בריכוז גבוה יותר, עם מבנה מחזור פנימי, עמידות חזקה בפני זעזועים.

3. טיפול ביולוגי אירובי: פירוק מוחלט של שאריות חומר אורגני והסרת חנקן

בתנאי אספקת חמצן, השתמש בחיידקים אירוביים בבוצה פעילה או בביופילם כדי לחמצן עוד יותר את שאריות החומר האורגני ולהשלים את תהליך הניטריפיקציה והדניטריפיקציה כדי להשיג סילוק חנקן.

תהליכים נפוצים כוללים:

שיטת A/O (אנוקסית-אירובית): השג דניטריפיקציה והסרת חנקן;

SBR (תהליך בוצה מופעל ברצף): פעולה גמישה, ניתנת להתאמה לעומסים משתנים;

תעלת חמצון + מיכל שיקוע משני: מבנה פשוט, תחזוקה קלה.

4. טיפול וחיטוי מתקדמים: הקפידו על עמידה בקולחים

גם לאחר טיפול ביוכימי, הקולחים עדיין עשויים להכיל כמות קטנה של מוצקים מרחפים, צבע או מיקרואורגניזמים פתוגניים, הדורשים טיפול עדין נוסף.

שקיעת קרישה: הוסף PAC (פוליאלומיניום כלוריד) וחומרים פלוקולטים אחרים כדי להסיר שאריות קולואידים ופוספטים, במינון של 50-200 מ"ג/ליטר בדרך כלל.

טכנולוגיית הפרדת ממברנה: סינון אולטרה (UF) + אוסמוזה הפוכה (RO): משמש לשימוש חוזר במים מוחזרים, עם קצב התפלה גבוה.

ספיחה של פחמן פעיל: הסר צבע ומעקב אחר חומרים אורגניים שקשה-ל-לפרק אותם, בעלי יכולת ספיחה של כ-100-300 מ"ג/גרם.

ניתן לצייד בתרשים זרימה לטיפול בשפכים

שפכים תעשייתיים → באר מסך בר → מיכל שוויון → קרישה וציפה → טיפול ביוכימי אנאירובי → טיפול ביוכימי אירובי → טיפול מתקדם → פריקה או שימוש חוזר

IV. מקרי מקרה ספציפיים על טיפול בשפכים של עמילן חיטה

מקרה מבחן: פרויקט טיפול בשפכים עבור עמילן חיטה ממפעל עמילן Zaozhuang Xingnong

מפעל עמילן Zaozhuang Xingnong מייצר בעיקר עמילן חיטה. לשפכים הנוצרים במהלך הייצור, כגון מי שיכר צהוב, יש ריכוז COD גבוה (כ-10,000 מ"ג/ליטר), תנודות משמעותיות באיכות ובכמות המים, כמות גדולה של עמילן וחלבון מוצקים מרחפים ואופי חומצי. מתקני הטיפול המקוריים הינם בעלי יעילות עיבוד נמוכה ואינדיקטורים לא יציבים לקולחין, אשר אינם מסוגלים לעמוד בדרישות "תקני פליטת מזהמי מים בתעשיית העמילן", והשפכים לא נוצלו כמשאב. עלות הטיפול גבוהה יחסית.

הגנת הסביבה Jinan Guangbo התאימה אישית פתרון טיפול משולב למאפייני שפכים של המפעל, כולל טיפול מקדים לציפת אוויר משופרת + כור אנאירובי IC יעיל + תהליך אירובי A/O + טיהור עמוק. בשלב הטיפול המקדים, הצפת אוויר מומס מסירה ביעילות מוצקים מרחפים ומנטרלת את ההשפעה של איכות מים חומצית על התהליכים הבאים; הכור האנאירובי IC שפותח בעצמו מייעל את חלוקת המים ואת מערכת ההפרדה התלת-ת, בעל עמידות חזקה בפני זעזועים, מפרק ביעילות מזהמים אורגניים תוך שחזור ביוגז לשימוש בחימום הייצור של המפעל; תהליך ה-A/O משיג סילוק חנקן ופחמן בו-זמנית, והקולחים המטוהרים לעומק מוחזרים חלקית לניקוי ייצור, תוך השגת מיחזור משאבי מים.

לאחר הפעלת הפרויקט, שיעור סילוק ה-COD של מי השפכים עלה על 98%, ושיעור סילוק חנקן אמוניה היה מעל 95%. מדדי הקולחים היו יציבים ועמדו בתקני ההזרמה. שיעור השימוש החוזר בייצור הגיע ל-30%. ההחלמה והניצול של ביו-גז חסכו למפעל כ-120,000 יואן בעלויות אנרגיה מדי שנה, ועלות הטיפול לטון מים הופחתה ב-15%. Guangbo Environmental Protection מספקת גם שירותי-תהליך מלאים, כולל התקנת ציוד והזמנת ציוד, כמו גם הנחיות לתחזוקה לאחר-תפעול, תגובה מהירה לתנודות איכות המים בעונת השיא של הייצור של המפעל, להבטיח את הפעולה היציבה לטווח ארוך של מערכת הטיפול בשפכים, ופתרון בעיית הגנת הסביבה של המפעל. שיפור כפול בהגנת הסביבה וביתרונות כלכליים.