تجهیزات تصفیه فاضلاب الکتروشیمی برای فاضلاب پردازش مواد غذایی

I. کلیۀ محصولات

فاضلاب پردازش مواد غذایی از بخش های مختلف از جمله ذبح و پردازش گوشت، محصولات لبنی، تولید آبجو (بیئر / بایجیو / هوانجیو) ، تولید نوشیدنی،فرآوری غلات و روغن، پالایش قند، تولید نشاسته، تولید گلوتامات مونوتریوم/خمیر، پردازش محصولات آبی، ترشی و کنسروسازی و غیره.این یک نوع معمولی از فاضلاب با حجم آب بزرگ و بار آلودگی بالا در بخش صنعت سبک است.ویژگی های کیفیت آب آن به شرح زیر است: غلظت مواد آلی بالا (COD معمولا 800 ~ 10000 mg / L است و برخی از فاضلاب فرآیند غلظت بالا می تواند بیش از 20000 mg / L را به دست آورد) ،حاوی مقدار زیادی ماده ارگانیک قابل تجزیه (پروتئین)، چربی، نشاسته، قند، سلولز و غیره) ، و همچنین حاوی غلظت بالای جامد های تعلیق شده (SS) ، چربی / روغن گیاهی (FOG) ، نیتروژن آمونیاک و کل فسفر؛آب فاضلاب به طور کلی قابلیت تجزیه زیستی خوبی دارد (B/C معمولا 0 است).3 ~ 0.6) ، اما مشکلات مهار آشکار وجود دارد ٪ غلظت بالای چرب پوشش لجن فعال، منجر به مانع انتقال توده؛نمک زیاد (آب فاضلاب ترشح شده / سس) فعالیت میکروبی را مهار می کند• تخلیه متناوب باعث شوک بار هیدرولیکی می شود؛ SS بالا باعث انسداد سیستم بیولوژیکی و جمع شدن لجن می شود؛ آب های فاضلاب اغلب حاوی بقایای افزودنی های غذایی، رنگدانه ها،و بقایای ضد عفونی کننده، که دارای یک اثر مهار کننده بر روی میکروارگانیسم ها هستند.

Traditional treatment routes for food processing wastewater typically follow a process of "physical pretreatment (grid/screen/oil separator) → flotation/coagulation sedimentation → anaerobic + aerobic biological treatmentبا این حال، این رویکرد با چالش های مختلفی در عملیات واقعی روبرو است: حذف ناقص چربی/سطح های معلق حتی پس از جداسازی روغن و شناور شدن،روغن امولسی شده و روغن به خوبی پراکنده شده (50 تا 200 میلی گرم در لیتر) باقی می ماندغلظت بالای مواد جامد تعلیق شده (SS) که وارد سیستم بیولوژیکی می شوند، در طول زمان لجن را جمع می کنند و پوشش می دهند.که منجر به کاهش عملکرد قرار گرفتن لجن و کاهش کارایی تهویه می شود- SS بالا باعث انسداد در سیستم بیولوژیکی می شودکه از طریق رسوبات معمولی به سختی به طور کامل از بین می روند.آب فاضلاب مواد غذایی با نمک بالا (پاک شده، سس، سس سویا، و غیره)) فرآیندهای بیولوژیکی را مهار می کند ◄ وقتی که محتوای نمک (Cl−/Na+) به 2٪~5٪ برسد، فشار اسموتیک لجن فعال معمولی نامتعادل می شود و میزان حذف COD به طور قابل توجهی کاهش می یابد.تخلیه فصلی/قطعی باعث می شود که عملکرد سیستم بیولوژیکی به طور پایدار دشوار باشداین سیستم از چندین چالش رنج می برد:دوره های طولانی راه اندازی و تطبیقآب های فاضلاب تولید آبجو، سس سویا و آبمیوه حاوی مقدار زیادی رنگدانه است.که حتی پس از درمان بیوشیمیایی رنگ بالایی دارد.آب فاضلاب مواد غذایی همچنین نشانگرهای میکروبی مانند باکتری های کولیفرم را نشان می دهد که نیاز به دوز های زیادی از ضد عفونی کننده با روش های سنتی دارد.

این سیستم از تکنولوژی اکسیداسیون الکتروشیمیایی استفاده می کند، که تجزیه اکسیداسیون الکترو با الکتروکوگولیشن/ الکترو فلوتاسیون را ادغام می کند.که آن را به ویژه برای ویژگی های فاضلاب پردازش مواد غذایی مناسب می کند.

برای فاضلاب ارگانیک با غلظت بالا (کشتارگاه، آبجو سازی و غیره)اکسیداسیون آنودیک مستقیم و الکترو کاتالیز رادیکال های هیدروکسیلی (OH) را تولید می کنند تا مواد آلی محلول شده (پروتئین ها) را به طور مستقیم معدنی کنند.، قندها، اسیدهای آلی و غیره) ، که نرخ حذف COD 60٪ تا 85٪ را به دست می آورد، ایجاد شرایط نفوذ با بار کم و کیفیت پایدار برای سیستم های anaerobic/aerobic بعدی.

برای فاضلاب شور و سس با نمک بالا، مواد شیمیایی الکتروشیمی با نمک بالا مهار نمی شوند؛ Cl− در نمک می تواند به کلور فعال تبدیل شود تا کارایی اکسیداسیون را افزایش دهد.اجازه تصفیه مستقیم فاضلاب مواد غذایی با نمک بالا قبل از تبخیر یا تخلیه.

کل فرآیند فقط مصرف برق است. مقدار کمی الکترولیت (مانند نمک، که بسیار کم هزینه است) می تواند برای کمک به هدایت اضافه شود.این ماده فلکولان های شیمیایی مضر را وارد نمی کند (به جای PAC/PAM) و مقدار زیادی گل شیمیایی تولید نمی کند.این تجهیزات می توانند به طور متناوب کار کنند و بلافاصله آماده استفاده هستند، بنابراین آن را به خوبی برای الگوهای تولید فصلی پردازش مواد غذایی مناسب می کند.

II. مشکلات در پردازش مواد غذایی

اصول کار

آب فاضلاب پردازش مواد غذایی، پس از درمان با یک صفحه نمایش/شبکه برای حذف مواد جامد خشن،وارد یک راکتور الکتروشیمی می شود که در آن از طریق مکانیسم های متعدد تحت اثر الکترود ها تحت تصفیه همبستگی قرار می گیرد.:

(1) الکترو اکسیداسیون مستقیم ️ مینرال سازی و تجزیه مواد آلی محلول: پروتئین های محلول، پپتید ها، اسیدهای آمینه، قندها، اسیدهای آلی، الکل ها و غیره،در مواد غذایی فاضلاب الکترون ها را مستقیماً بر روی سطح آنود از دست می دهند و اکسید می شوند.: زنجیره های کربن مولکول های بزرگ ارگانیک اکسید شده و شکسته می شوند و به تدریج به اسیدهای ارگانیک کوچک تجزیه می شوند.گروه های آمینه در اسیدهای آمینه/ پروتئین ها اکسید می شوند و به عنوان NH3 آزاد می شوند (به N2 اکسید می شوند)· قندها و اسیدهای آلی به طور مستقیم به CO2 و H2O معدن می شوند، با میزان حذف COD 40٪ ~ 70٪ (مرحله پیش از درمان)

(2) الکترواکسیداسیون غیرمستقیم (با • OH و کلور فعال به عنوان اجزای اصلی)رادیکال های هیدروکسیل با استفاده از یون های کلرید موجود به طور طبیعی در فاضلاب تولید می شوند (فاضلاب مواد غذایی حاوی مقدار خاصی از NaCl است)، یا مقدار کمی نمک اضافه می شود) برای تولید کلور فعال (Cl2، HOCl، OCl−):رادیکال های هیدروکسیل به صورت بی تفاوت مواد آلی را در محلول که به طور مستقیم با آنود تماس نگرفته است اکسید می کنند.کلور فعال مواد آلی محلول شده باقی مانده را پخش و اکسید می کند و COD و نیتروژن آمونیاک در آب روان به طور همزمان کاهش می یابد.

(3) پاکسازی عمیق رنگ و ضد عفونی کننده رنگ کارمل، پلی پلیمرهای اکسید شده پلی فنول،محصولات واکنش مایلارد و دیگر کروموفورها در فاضلاب مواد غذایی مانند آب آشامیدنی / سس سویا / آبمیوه اکسید می شوند و ساختارهای جفت آنها توسط رادیکال های هیدروکسیل و کلور فعال شکسته می شوند، و فاضلاب بی رنگ و شفاف است. در عین حال، کلور فعال به طور موثر میکروارگانیسم های مضر بیماری مانند کولایفرم های مدفوعی و سالمونلا را در فاضلاب غیر فعال می کند.و شاخص های میکروبیال فاضلاب به طور کامل با استانداردها مطابقت دارد.

IV. مزیت های اصلی (هدف گیری آب های فاضلاب پردازش مواد غذایی)

V. پارامترهای فنی (تخصیص پذیر)

VI. محل فرآیند

گزینه ۱: پیش از درمان بیوشیمیایی، درمان پیشرفته

Food processing wastewater → Bar screen/sieve (removal of coarse solids) → Equalization tank → Electrochemical treatment equipment → Oil-water separation/sedimentation (floc separation) → Anaerobic/Aerobic biological system → Secondary sedimentation tank → Discharge meeting standards

گزینه ۲: تصفیه پیشرفته فاضلاب بیولوژیکی (توسعه به استانداردها یا استفاده مجدد)

آب های فاضلاب فرآوری مواد غذایی → پیش پردازش → سیستم بیولوژیکی → مخزن رسوب ثانویه → تجهیزات پیشرفته تصفیه الکتروشیمی (از بین بردن COD باقیمانده، رنگ، کل فسفر،نیتروژن آمونیاک، ضد عفونی کردن) → رعایت استانداردهای تخلیه/بازیافت

گزینه ۳: تصفیه مستقیم فاضلاب مواد غذایی با نمک زیاد (پاکینگ/سوس/سوس سویا)

High-salt pickling/sauce wastewater → Bar screen/equalization tank → Electrochemical treatment equipment (COD degradation + decolorization + ammonia nitrogen removal) → Effluent → Discharge meeting standards/Evaporation crystallization (resource recovery)