Proceso de flotación por aire SBR para el tratamiento de aguas residuales de la industria alimentaria

Proceso de flotación por aire SBR para el tratamiento de aguas residuales de la industria alimentaria

Durante el proceso de producción de una empresa alimentaria de Indonesia se produce una cierta cantidad de aguas residuales. La cantidad de aguas residuales vertidas alcanza los 80 m3/d durante la temporada alta (septiembre-febrero) y unos 40 m3/d durante la temporada baja (marzo-agosto). Se vierten en el antiguo canal que atraviesa la zona urbana, lo que ha provocado cierta contaminación de la masa de agua del antiguo canal. Según la información facilitada por el fabricante y combinada con los datos de las mediciones de laboratorio, la calidad de las aguas residuales se muestra en el cuadro 1.

Cuadro 1 Calidad de las aguas residuales

1. Proceso de tratamiento de aguas residuales

1.1 Características técnicas

1.1.1 Las aguas residuales proceden principalmente de las aguas residuales de la limpieza de las materias primas alimentarias en los talleres de transformación de productos semiacabados. Los principales componentes de las aguas residuales son azúcar, almidón, celulosa, aceites animales y vegetales, etc., que son materia orgánica biodegradable y no tienen efectos venenosos ni inhibidores sobre los microorganismos.

1.1.2 La superficie de terreno utilizable es reducida. El proyecto está situado en la esquina noreste de la zona de la fábrica, en una zona larga y estrecha detrás del almacén, con una superficie de terreno utilizable de unos 300m2.

1.1.3 La empresa fue incluida por la Oficina Municipal de Protección del Medio Ambiente en la lista de unidades de vertido de la cuenca del río Yangtsé dentro de un plazo. El plazo de construcción exigido era ajustado y la inversión escasa.

1.2 Flujo del proceso

La DBO5/CODcr de las aguas residuales es de aproximadamente 0,4, y la biodegradabilidad es buena. El método tradicional de lodos activados suele requerir la instalación de tanques de sedimentación secundarios e instalaciones de retorno de lodos, por lo que el uso del suelo y la inversión son superiores a los del método SBR. Teniendo en cuenta la falta de uniformidad de la calidad de las aguas residuales, las grandes diferencias estacionales en el volumen de agua y la pequeña superficie de terreno utilizable, este proyecto opta por el proceso SBR con un proceso sencillo y un funcionamiento flexible. El flujo del proceso de tratamiento se muestra en la figura 1.

2. Principales estructuras de transformación y sus parámetros de proceso

2.1 Rejilla

Coloca una rejilla gruesa y una rejilla fina. El tamaño del plano es de 1000mm×600mm, la separación entre la rejilla gruesa y la rejilla es de 30mm, y la separación entre la rejilla fina y la rejilla secreta es de 5mm.

2.2 Piscina de acondicionamiento

El vertido de aguas residuales de la empresa varía mucho, por lo que la balsa de regulación debe tener un volumen de almacenamiento de agua suficiente. El tiempo de retención hidráulica de la piscina de regulación es de 10 h, el volumen total es de 70,0 m3, el volumen efectivo de almacenamiento de agua es de 50,0 m3, el tamaño del plano es de 5,5 m×4,0 m y la profundidad efectiva del agua es de 2,3 m. Elija una bomba sumergible WQ40-15-4 para elevar las aguas residuales a la piscina SBR.

2.3 Piscina SBR

La piscina SBR adopta dos grupos de piscinas, con un volumen total de 70,0m3 y un volumen efectivo de 600m3. El tamaño plano de cada piscina es de 3,5mx4,0m, y la altura efectiva es de 4,5m. El drenaje se realiza con una manguera decantadora. Hay 2 sopladores Roots; el modelo es SSR100, uno para uso y otro de reserva. El aire entra en el agua a través del cabezal de aireación microporoso de diafragma, y la relación aire/agua es de 15:1. Hay una tubería de lodos en la parte inferior para descargar el exceso de lodos al campo de lodos. Ciclo de funcionamiento de la piscina SBR: 24h en temporada baja, entrada de agua durante 1,0h, aireación durante 5,0h, sedimentación durante 2h, drenaje durante 0,5h, inactividad durante 15,5h; temporada alta durante 12h, entrada de agua durante 1,0h, aireación durante 5,0h, sedimentación durante 2h, drenaje durante 0,5h, inactividad durante 3,5h.

2.4 Tanque de almacenamiento

El volumen total del tanque de almacenamiento es de 60.0m3, almacenando el efluente del SBR, el tamaño del plano es de 4.0m×5.3m, y la profundidad es de 2.8m.

2.5 Dispositivo de flotación de aire

El dispositivo de flotación por aire (DAF) adopta el método de flotación por aire de reflujo presurizado, y la relación de reflujo es 30%, el tiempo de retención hidráulica es de 40min, el volumen efectivo de almacenamiento de agua es de 4,3m3, la profundidad efectiva del agua es de 2,0m, y el volumen total es de 5,5m3.

2.6 Eliminación de lodos

El tanque SBR y la escoria del dispositivo de flotación por aire se descargan juntos en el tanque de lodos, y el volumen efectivo del tanque de lodos es de 18,0 m3. El lodo del tanque de lodo se eleva mediante la bomba de lodo al filtro prensa para ser prensado en una torta de lodo, y la torta de lodo se transporta al exterior para su incineración, materiales de construcción, vertederos y cultivo del suelo.

3. Depuración de ingeniería

3.1 Depuración del grupo SBR

La puesta en marcha de la ingeniería comienza con la piscina SBR. El tiempo de aireación es de 8 horas, la concentración de lodos se controla a 4000-6000mg/L, y la carga de lodos es de 0,1-0,2kg[DBO]/(kg[MLSS]-d). Después de una semana de funcionamiento de prueba, el lodo en el tanque SBR aumentó, la sedimentación fue buena, y la interfaz lodo-agua era clara. Mediante examen microscópico, se comprobó que las bacterias dominantes habían formado .

El tanque SBR puede mantener una alta concentración de lodo, por lo que el tiempo de reacción es relativamente corto. Dado que la separación lodo-agua se lleva a cabo mediante sedimentación estática, puede evitar que el cortocircuito y el flujo de densidad diferencial afecten al efecto de separación lodo-agua, y la calidad del agua efluente es mejor que la de los tanques de sedimentación secundaria ordinarios . Cada ciclo del proceso SBR pasa por diferentes etapas, como el periodo de entrada de agua, el periodo de reacción y el periodo de precipitación, lo que acelera la selección y evolución de las especies biológicas. El funcionamiento alternativo de entrada de agua (anaeróbico)-aireación (aeróbico)-silencio (anaeróbico) puede inhibir la proliferación de bacterias filamentosas y evitar el abultamiento de los lodos.

3.2 Depuración de la flotación por aire

En primer lugar, llenar el tanque de flotación de aire con agua limpia, esperar a que el aire disuelto y el sistema de reflujo sea normal, a continuación, entrar en el agua residual, el compresor de aire está siempre en el estado de arranque y parada automática, y la presión en el tanque de aire disuelto es estable a 0,3MPa. Ajustar la cantidad de dosificación según la calidad del agua influente y la calidad del agua efluente. El medicamento seleccionado es polialuminio, y la dosis es de 40-60mg/L.

4. Efecto del tratamiento e indicadores técnicos y económicos

4.1 Efecto de transformación

El proyecto se completó y se puso en funcionamiento de prueba en junio de 2000, y el funcionamiento ha sido eficiente y estable hasta ahora.

La estación del Centro de Control Medioambiental de la ciudad de Yangzhou controló las aguas residuales vertidas por la producción alimentaria, y los resultados mostraron que los valores medios de CODCr, DBO5, SS, aceites animales y vegetales en las aguas residuales se ajustaban a las normativas pertinentes de la "Norma general de vertido de aguas residuales" (GB9878-1996). Los resultados del control se muestran en la tabla 2.

Cuadro 2 Resultados y evaluación del control de las aguas residuales

4.2 Indicadores técnicos y económicos

Véanse en el Cuadro 3 los principales indicadores técnicos y económicos del proyecto de tratamiento de aguas residuales.

Cuadro 3 Principales indicadores técnicos y económicos

5. Algunas experiencias

1. El cuerpo principal del sistema de tratamiento de este proyecto es el tanque SBR y el dispositivo de flotación de aire, que es simple para tratar las estructuras y conveniente para operar y administrar.
2. La piscina SBR presenta las ventajas de una menor ocupación del terreno, una menor inversión en infraestructuras, menores costes de explotación y un mejor efecto de tratamiento.
3. El aceite existe en forma de aceite disuelto y aceite no disuelto en las aguas residuales. Este proyecto adopta métodos biológicos y de flotación por aire, que tienen un buen efecto de eliminación del petróleo.