Řešení pro čištění odpadních vod pšenice ze škrobu
Očekává se, že celosvětová velikost trhu s pšeničným škrobem bude v roce 2024 přibližně 74,9 miliardy juanů (asi 1,05 miliardy amerických dolarů) a předpokládá se, že do roku 2030 vzroste na 88,5 miliardy juanů, přičemž složená roční míra růstu (CAGR) bude v tomto období 2,82 %. Asie je hlavním spotřebním regionem a Čína zaujímá významné postavení v celosvětové produkci, která představuje 58 % celkové celosvětové produkce.
I. Přehled zákazníků pro čištění odpadních vod z pšeničného škrobu
Během výrobního procesu pšeničného škrobu vzniká velké množství vysoce koncentrované organické odpadní vody, pocházející především ze supernatantu sedimentační nádrže a žlutého louhu vyrobeného odstředěním. Odpadní voda obsahuje rozpustný škrob, bílkoviny, organické kyseliny a malé množství oleje. CHSK (Chemical Oxygen Demand) je obvykle mezi 5000 a 30000 mg/l a poměr BSK/CHSK je přibližně 0,53, což ukazuje na dobrou biologickou rozložitelnost. Pokud se vypustí bez úpravy, způsobí nedostatek kyslíku, zčernání a zápach ve vodním útvaru, což vážně ovlivní ekologické prostředí. Všechny země proto zavedly přísnější normy pro vypouštění těchto průmyslových odpadních vod a podniky jsou povinny vybudovat odpovídající zařízení na čištění odpadních vod.
Společnost Jinan Guangbo Environmental Protection vyvinula přizpůsobené plně{0}}procesní řešení pro čištění odpadních vod z kukuřičného škrobu s vysokou CHSK, vysokým obsahem suspendovaných pevných látek a velkými výkyvy v kvalitě a objemu vody. Hlavní výhody jsou výrazné. Vlastní-vyvinuté a optimalizované anaerobní reaktory UASB, IC/GBIC v kombinaci se zařízením pro předúpravu vzduchem dokážou účinně vyřešit problém s vysokou degradací zbytků škrobu, výrazně snížit následné zatížení procesu, mají vynikající rychlost odstraňování CHSK a mohou eliminovat dopady kolísání kvality vody a zajistit stabilní provoz systému. Využívá kombinovaný proces „předúprava + anaerobní + aerobní + hloubkové čištění“ v kombinaci s technologií MBR membránového typu clony -typu MBR, odpadní voda je stabilní a splňuje normy a lze ji použít pro opětovné použití ve výrobě. Anaerobní část zároveň rekuperuje bioplyn pro dodávku energie a předúprava obnovuje{11}}bílkovinu, čímž se vytváří recyklační smyčka zdrojů, čímž se výrazně snižují náklady podniku na úpravu a spotřebu vody. Kromě toho má společnost schopnost provádět vlastní výzkum modulární konstrukce a základního vybavení{13}}a může poskytovat integrované služby od návrhu schématu, inženýrské konstrukce až po provozní pokyny, které jsou vhodné pro různé požadavky projektů a vyvažování efektu léčby a hospodárnosti.
Obrázky ukazující výrobu pšeničného škrobu
II. Úprava odpadních vod z pšeničného škrobu - Zdroj odpadních vod
Zdroj odpadních vod z pšeničného škrobu úzce souvisí s procesem výroby pšeničného škrobu. Při výrobě pšeničného škrobu odpadní voda pochází hlavně z následujících klíčových fází:
1. Voda na čištění surovin
V počáteční fázi výroby pšeničného škrobu je potřeba suroviny vyčistit, aby se odstranily povrchové nečistoty a prach. Při tomto procesu vzniká velké množství čistící odpadní vody, která obsahuje určité množství organických látek a nerozpuštěných látek.
2. Namáčení vody
Před extrakcí škrobu z pšeničných surovin je obvykle potřeba je namočit, aby materiály změkly a usnadnilo se následné drcení a separace. Při procesu máčení uvolňují suroviny některé rozpustné látky, které se rozpouštějí ve vodě a tvoří máčecí odpadní vodu. Organický obsah tohoto typu odpadních vod je poměrně vysoký.
3. Proteinová kapalina z procesu separace
Během separace a rafinace škrobu se oddělí kapalina obsahující proteiny. Tato kapalina je proteinová kapalina a obsahuje velké množství organické hmoty, která je důležitou složkou při čištění odpadních vod.
4. Voda pro proplachování zařízení
Během výrobního procesu je třeba různé používané vybavení po každém použití propláchnout, aby byla zajištěna čistota a hygiena zařízení. Odpadní voda vznikající během proplachovacího procesu obsahuje částice škrobu a organické látky, které zůstávají na povrchu zařízení.
5. Vyčistěte vodu z nádrže na škrob a odvodnění odstředivky
Čistá voda z nádrže na škrob a odvodnění odstředivkou jsou klíčovými kroky při výrobě pšeničného škrobu. Čistá voda z nádrže na škrob se vztahuje k horní části vody během srážení škrobu; odstředivé odvodnění je proces oddělování škrobu od vody pomocí odstředivé síly.
Všechny tyto kroky budou generovat určité množství odpadních vod. Hodnota pH této odpadní vody je obvykle mezi 4 a 6, s obsahem CHSK 7000 až 12000, obsahem BSK 4000 až 7000 a obsahem SS 500 až 1000. Na každou 1 tunu vyrobeného škrobu se vypustí 10 až 20 m³ odpadní vody.
Porovnání obrázků znázorňujících znečištěnou vodu a obrázků znázorňujících upravenou vodu
III. Procesní tok pro čištění odpadních vod pšeničného škrobu
Odpadní voda vznikající při výrobě pšeničného škrobu má vysokou{0}}koncentrovanou organickou povahu, pochází hlavně ze supernatantu sedimentační nádrže a žlutého louhu vyrobeného odstřeďováním. Mezi jeho vlastnosti patří hladina CHSK (Chemical Oxygen Demand) 5000–50000 mg/l, poměr BSK/CHSK větší než 0,5, dobrá biologická odbouratelnost a vhodnost pro proces čištění, kterému dominují biologické metody. Kromě toho odpadní voda obsahuje bílkoviny, škrob, suspendované pevné látky (SS), dusík a fosfor a je kyselá, což vyžaduje systematické čištění.
1. Fáze předúpravy: Upravte kvalitu a množství vody, odstraňte suspendované částice
Cílem této etapy je dosažení homogenity a jednotnosti kvality a množství vody, úprava pH a prvotní odstranění velkých částic nerozpuštěných látek a koloidních látek, čímž se vytvoří podmínky pro stabilní provoz následného biochemického systému.
Roštová filtrace: Odpadní voda nejprve vstupuje do roštu, aby zachytila velké částice, jako jsou pšeničné slupky a vlákna, čímž se zabrání ucpání následných čerpadel a potrubí.
Vyrovnávací nádrž: Shromažďujte přerušovaně vypouštěnou odpadní vodu a dosáhněte rovnováhy kvality a množství vody pomocí míchání; v této fázi lze také provést úpravu pH (obvykle přidáním alkálie k neutralizaci na 6–8), aby se zabránilo inhibici následných anaerobních bakterií.
Koagulační sedimentace / vzduchová flotace: Přidejte činidla jako PAC (polyaluminiumchlorid) a PAM (polyakrylamid) pro destabilizaci a koagulaci jemných suspendovaných pevných látek a koloidů, čímž se vytvoří vločky, které se poté oddělí sedimentací nebo vzduchovou flotací. Tento krok může odstranit 60%–90% SS a některé CHSK.
2. Anaerobní biologické čištění: Účinně rozkládat organickou hmotu a vyrábět bioplyn
Využijte anaerobní mikroorganismy k rozkladu velké-molekuly organické hmoty na metan a oxid uhličitý za anaerobních podmínek, čímž výrazně snížíte zatížení CHSK a zároveň vytvoříte čistý energetický - bioplyn.
Běžné typy reaktorů:
UASB (upflow anaerobní kalové lože): Nejpoužívanější, vyznačuje se granulací kalu, vysokou účinností čištění a nízkou spotřebou energie.
IC / EGSB: Vhodné pro vyšší koncentraci odpadních vod, s vnitřní cirkulační strukturou, silnou odolností proti nárazům.
3. Aerobní biologické čištění: Zcela rozloží zbytkovou organickou hmotu a odstraní dusík
Za podmínek dodávky kyslíku využijte aerobní bakterie v aktivovaném kalu nebo biofilmu k další oxidaci zbytkové organické hmoty a dokončení procesu nitrifikace a denitrifikace, aby se dosáhlo odstranění dusíku.
Mezi běžné procesy patří:
A/O metoda (anoxická-aerobní): Dosáhněte denitrifikace a odstranění dusíku;
SBR (sekvenační dávkový aktivovaný kalový proces): Flexibilní provoz, přizpůsobitelný kolísajícímu zatížení;
Oxidační příkop + sekundární sedimentační nádrž: Jednoduchá konstrukce, snadná údržba.
4. Pokročilá úprava a dezinfekce: Zajistěte soulad s odpadní vodou
I po biochemickém čištění může odpadní voda stále obsahovat malé množství suspendovaných pevných látek, barvy nebo patogenních mikroorganismů, které vyžadují další jemné čištění.
Koagulační sedimentace: Přidejte PAC (polyaluminiumchlorid) a další flokulanty k odstranění zbytkových koloidů a fosfátů v dávce obecně 50–200 mg/l.
Technologie membránové separace: Ultrafiltrace (UF) + reverzní osmóza (RO): Používá se pro opětovné použití regenerované vody s vysokou rychlostí odsolování.
Adsorpce aktivního uhlí: Odstraňte barvu a stopu těžko -{1}}rozložitelných organických látek, s adsorpční kapacitou přibližně 100–300 mg/g.
Lze vybavit průtokovým diagramem čištění odpadních vod
Průmyslová odpadní voda → Vrt s barovým sítem → Vyrovnávací nádrž → Koagulace a flotace → Anaerobní biochemické čištění → Aerobní biochemické čištění → Pokročilé čištění → Vypouštění nebo opětovné použití
IV. Specifické případové studie o čištění odpadních vod pšeničného škrobu
Případová studie: Projekt čištění odpadních vod pro pšeničný škrob z továrny na výrobu škrobu Zaozhuang Xingnong
Zaozhuang Xingnong Starch Factory vyrábí hlavně pšeničný škrob. Odpadní voda vznikající při výrobě, jako je voda ze žlutého louhu, má vysokou koncentraci CHSK (přibližně 10 000 mg/l), značné kolísání kvality a množství vody, velké množství škrobových a bílkovinných suspendovaných pevných látek a kyselou povahu. Původní čistírny mají nízkou účinnost zpracování a nestabilní ukazatele odpadních vod, které nejsou schopny splnit požadavky „Normy pro vypouštění látek znečišťujících vodu ve škrobárenském průmyslu“ a odpadní voda nebyla využívána jako zdroj. Náklady na léčbu jsou poměrně vysoké.
Jinan Guangbo Environmental Protection upravila integrované řešení pro čištění odpadních vod továrny, včetně vylepšené předúpravy vzduchovou flotací + účinného IC anaerobního reaktoru + A/O aerobního procesu + hloubkového čištění. Ve fázi předúpravy flotace rozpuštěným vzduchem účinně odstraňuje suspendované pevné látky a neutralizuje dopad kyselé kvality vody na následné procesy; vlastní-anaerobní IC reaktor optimalizuje distribuci vody a třífázový separační systém, má silnou odolnost proti nárazům, účinně odbourává organické znečišťující látky a zároveň získává bioplyn pro použití při vytápění továrny; proces A/O dosahuje současného odstraňování dusíku a uhlíku a hluboce vyčištěné odpadní vody se částečně vrací do výrobního čištění, čímž se dosahuje recyklace vodních zdrojů.
Po uvedení projektu do provozu přesáhla rychlost odstraňování CHSK z odpadních vod 98 % a rychlost odstraňování amoniakálního dusíku nad 95 %. Ukazatele odpadních vod byly stabilní a odpovídaly normám vypouštění. Míra opětovného využití výroby dosáhla 30 %. Obnova a využití bioplynu ušetřilo továrně ročně asi 120 000 juanů na nákladech na energii a náklady na úpravu na tunu vody se snížily o 15 %. Guangbo Environmental Protection také poskytuje kompletní{10}}procesní služby včetně instalace zařízení a uvedení do provozu, stejně jako po{11}}pokyny k údržbě po provozu, které rychle reagují na kolísání kvality vody během vrcholné sezóny výroby v továrně, zajišťují dlouhodobý{12}}stabilní provoz systému čištění odpadních vod a řeší problém s dodržováním ochrany životního prostředí pro zlepšení ochrany životního prostředí, dvojí ochranu životního prostředí a ekonomické výhody.
