休闲食品企业受益于膜生物反应器

作者：ADI Systems Inc

欢迎访问e展厅 展厅 3 环保设备/水处理设备展厅 噪音控制, 紫外线杀菌器, 反渗透装置, 粉尘过滤器, 除尘器, ... 位于美国阿拉巴马州伯明翰市的Golden Flake休闲食品公司（Golden Flake Snack Foods）曾面临一个艰难的决定，要么找到合适的解决方案来遏制其日益增长的城市废水处理费用，要么将其30万平方英尺（2.8万平方米）的休闲食品加工工厂搬出所在地Jefferson县以回避显著上涨的费用。在1998年时，该工厂每天向所在县的城市排污系统排放10万到35万加仑（37.9万-132万升）的废水，因此每月都要向Jefferson县缴纳800到1000美元的附加费。到2008年时，在相同的废水日排放量的情况下，这项费用已经增涨到每月10万美元，并且根据该县的预测，未来五年内，此费用极有可能还会增涨到每月25万美元。 考虑到Golden Flake公司超过250人的工人中有68%都生活在距工厂13英里的半径范围内，因此该公司倾向于将其具有80年历史的总部和主要制造设施保留在伯明翰，并同时寻找合适的解决方案来减少或者消除被征收的附加费用。实际上，这意味着脱离该县的城市排污系统。 负责制定州内废水管理标准的阿拉巴马州环境管理部门明确表示，如果Golden Flake公司能够达到规定的TSS（总悬浮固体）、BOD（生化需氧量）、NH3-N（氨氮）和DO（溶解氧）浓度，它就能得到排放许可证，允许该公司将处理后的废水直接排放到厂房四周的河流中，从而完全脱离Jefferson县的排污系统。 Golden Flake公司的废水 该工厂的产品混合了土豆片、玉米片和猪肉皮，这种混合物并非一成不变，因此使得未处理的废水具有不同的强度和浓度，其每天的流量从10万到35万加仑不等。 经过现场废水处理设施所处理的全部工厂废水均来自于休闲食品的生产（没有生活污水进入该系统），主要来自于土豆和玉米的加工处理。当土豆到达加工现场，首先将它们运到一个水槽中进行削皮和切片。然后将这些土豆片冲洗干净，并放入油炸煎锅中，最后进行包装。水槽中的水和清洗用水每天都要排干，并且排放到现场废水处理设施中。 在生产玉米和玉米片时，首先将生玉米放在盛有水和柠檬的罐子里进行烹煮，以软化并清除外皮，接着将它们浸泡在大桶里增加玉米仁的含水量。然后清洗玉米仁去除杂质，将它们研磨，制成薄片送入烤箱，油炸并包装。这些生产过程用过的水被排放到现场废水处理设施中进行处理。 猪肉皮到达工厂的时候呈圆球状，直接将它们油炸，然后调味并包装。工厂有七个油炸煎锅来加工各种不同的食品。大部分用过的烹调油被倒入一个滤油装置中，在进入废水处理之前将它们清除。但是每周都需要把煎锅煮沸，因此也产生废水。 未处理的休闲食品废水被泵送流过振动筛，振动筛每周能收集1.5万到2万磅（6800-9100公斤）的粗大食物颗粒。这些有机物被收集并运送出去，用作动物饲料。 自20世纪50年代工厂建成以来，离开工厂的预筛废水由初级澄清器接收（用于沉淀生污泥），上层清夜排放到县排污系统中[允许Golden Flake公司每天最多排放40万加仑（150万公升）废水]。初级澄清器中的不流动废水既无曝气又无遮盖，会产生臭气。这些澄清器就在街道边上，后来在那里进行了房产开发，建成了一些住宅，使得臭气成为困扰当地居民的一个问题。 “排放到县排污系统的废水中所含BOD和TSS的浓度水平以千计，超过了最大附加水平”，Golden Flake的执行副董事David Jones说道。“由于我们的附加费用持续上涨，因此我们开始寻找一种处理技术，它不仅能处理我们高达35万加仑的高峰流量，而且产生的出水中所含BOD、TSS、NH3-N和DO的浓度低于阿拉巴马州环境管理部门允许的最大排放浓度极限。” 设计一个解决方案 Golden Flake请ADI系统公司（ADI Systems）为其设计一个解决方案。由于工厂位于Birmingham城市内部，为陆地所包围，因此情况有点复杂。传统活性污泥处理设施需要一定范围的喷射区域来处理工厂的废水流，但该公司既没有空间来扩展场地，现在可供设备占用的空间又很小。 ADI系统公司建议在振动筛之后采用膜生物反应器系统来处理原始废水。ADI-MBR工艺基于ADI系统和久保田公司联合研发的一种新技术，它属于活性污泥技术的一种类型，使用浸入式膜来实现液/固分离，反应器生物量滞留等功能，它取代了重力澄清，避免了与污泥沉淀及分离有关的问题。 MBR工艺还适用于空间有限的工作现场，能够提供持续稳定的高质量出水，并且能够将这些出水重用于某些应用场合。 Golden Flake的公司代表喜欢这种MBR方案，因为经过MBR系统处理后的废水（出水）能够直接排放到工厂附近的Upper Valley河中，不再需要将废水排放到县排污系统中，也不再产生相关的费用。 ADI系统公司在Golden Flake现场，利用它们的一小股预筛废水建立了一个350加仑（1327升）的MBR试验工厂。该MBR试验工厂运行了三个月，来验证及评估ADI-MBR技术在处理Golden Flake废水上的效果。 MBR试验取得了成功，它证明ADI-MBR技术易于操作，能始终符合出水的限制要求，产生达到可直接排放质量的出水，并且适合空间有限的工作现场。 “这项技术与他们所描绘的一模一样”，Jones解释说。“我们考察了乔治亚州的两个MBR设施，它们使用久保田浸入式膜技术，眼前的景象令我们记忆深刻。经MBR系统处理后排放到河流中的出水水质能够达到阿拉巴马州环境管理部门的要求。” “该系统还适用于非常紧凑和狭小的区域”，Jones接着说。“这就是我们的工作现场所需要的。” 膜生物反应器系统 ADI-MBR系统提供了一个几乎能够完全屏蔽悬浮固体的屏障，使得系统能够工作在更高的混合液悬浮固体浓度（MLSS）条件下（通常浓度为10000到18000毫克/升，而传统活性污泥系统能够处理的浓度为2000-5000毫克/升），从而获得更持久的固体滞留时间，产生更少的废弃污泥，并且系统占地面积也小得多。 安装在Golden Flake的ADI-MBR系统由一个预曝气池和两个膜槽组成，每个膜槽都装配有双层浸没式膜单元（SMU）。 MBR系统还配备有曝气风机、二次曝气室、泵、仪器仪表和控制装置。整套系统包括一个控制室，其中有脱水挤压/传送系统、自动混合样本、实验室、办公室和PLC系统。 在ADI-MBR系统工作期间，处理后的出水在微小吸力的作用下流过滤膜，然后接受曝气以符合DO限制要求，最后被排放到附近的河流中。利用螺旋压榨机在现场对废弃活性污泥进行脱水，并清除污泥饼以待处理。 “当要求较高出水水质时，往往采用膜处理技术”，ADI系统公司的项目经理Mike McDermaid说。“除此之外，当工厂可用空间非常有限，当废水特性使得传统重力沉淀技术难以实施或者无效，ADI-MBR系统都是非常适合采用的。” “ADI-MBR工艺造就了一个可靠紧凑的处理系统，它所占用的面积比传统活性污泥处理系统少得多”，McDermaid接着说。“我们觉得这对Golden Flake而言是一个非常合适的应用。” 安装在Golden Flake的ADI-MBR系统提供的设计水力停留时间大约为1天，系统设计能满足高达40万加仑的日进水流量的处理需求。系统所处理预筛废水的BOD和TSS浓度分别为1000 到10000 毫克/升 和 200到12000毫克/升。 系统的实施 新的ADI-MBR系统于2009年2月开始建设，在2009年8月投入使用，它产生的出水水质一直低于阿拉巴马环境管理部门制定的出水排放极限值：TSS 浓度<2ppm(<30 ppm TSS极限值) ；BOD 浓度<5 ppm (<10ppm BOD极限值) ；NH3-N 浓度<1 ppm (<1.5 ppm NH3-N极限值) ； DO浓度>6 ppm (>6ppm DO极限值)。 每分钟有多达250加仑的洁净高品质出水排放到Upper Valley河流中，由于它们提高了小河道内水流的含氧量，因此还有助于改善下游沿岸的环境。 ADI-MBR系统产生的最终出水足够洁净，能够在某些应用场合得到回用，例如现场灌溉。ADI-MBR系统产生的废气活性污泥被泵送至现场的一台脱水压力机，从而使总污泥量减小到每周2万磅，它们将被运走用作农田肥料。 “整套ADI-MBR系统都是自动化的，”Jones解释说。“我们的维护监督员能够从工厂内的任一位置，或者通过家里的笔记本电脑来全面控制整个系统。可以通过电脑屏幕控制每台泵和电机。这为我们提供了前所未有的控制灵活性。” ADI-MBR系统的最大好处之一在于，Golden Flake公司不再将初级处理后的废水排放到县排污系统中，因此就不再需要为废水排放而支付日益上涨的附加费用。“ADI-MBR技术已经带给我们极好的效果。我们的出水水质（出水几乎完全透明）使我们能够彻底摆脱对县排污系统的依赖，再也不必每月支付高昂的水处理附加费用。”(end)

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