معالجة مياه الصرف الصحي لمنتجات الألبان

حل لمعالجة مياه الصرف الصحي في إنتاج منتجات الألبان

من المتوقع أن ينمو سوق منتجات الألبان العالمي من حوالي 119.21 مليار دولار أمريكي في عام 2025 إلى 180.95 مليار دولار أمريكي في عام 2034، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 4.75%.

يشمل السوق العالمي لمنتجات الألبان منتجات مثل الحليب والجبن والزبادي والزبدة والقشدة والأطعمة الخالية من اللاكتوز-، وهو عنصر مهم في صناعتي الزراعة والأغذية. لا يوفر هذا السوق العناصر الغذائية الأساسية مثل البروتين والكالسيوم والفيتامينات فحسب، بل يحمل أيضًا أهمية كبيرة للأمن الغذائي العالمي والتنمية الاقتصادية الإقليمية.

I. نظرة عامة على عملاء معالجة منتجات الألبان ومعالجة مياه الصرف الصحي

أثناء معالجة منتجات الألبان، يتم إنشاء كمية كبيرة من مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز، بشكل رئيسي من تنظيف المعدات، والبقايا من عمليات الإنتاج، وشطف الموقع، وما إلى ذلك. يحتوي هذا النوع من مياه الصرف الصحي على ملوثات مثل البروتينات واللاكتوز والدهون والمنظفات، ويتميز بخصائص COD العالية (الطلب على الأكسجين الكيميائي)، وقابلية التحلل الحيوي الجيدة، ولكن مع تقلب جودة المياه وحجمها. ولذلك، يجب على شركات الألبان بناء أو تحديث مرافق معالجة مياه الصرف الصحي للتعامل مع ضغوط لوائح حماية البيئة.

مع زيادة البلدان لجهودها في مكافحة التلوث الصناعي، يتزايد الطلب على حلول معالجة مياه الصرف الصحي الفعالة والمستقرة والموفرة للطاقة-من شركات الألبان. وقد دفع هذا شركات الهندسة البيئية ومقدمي الخدمات إلى النظر إلى صناعة منتجات الألبان باعتبارها اتجاهًا مهمًا للسوق.

قامت شركة Jinan Guangbo Environmental Protection بتطوير نظام معالجة مشترك مخصص لارتفاع نسبة COD، والمواد الصلبة العالقة العالية، وجودة المياه المتقلبة لمياه الصرف الصحي لإنتاج الألبان. يعتمد المركز على تقنيات - مطورة ذاتيًا مثل UASB اللاهوائية وMBBR الهوائية لتحقيق تحلل فعال للملوثات، مع COD أقل من أو يساوي 50 ملجم/لتر، وامتثال مستقر للمعايير الوطنية. تمتلك الشركة إمكانات خدمة العمليات الكاملة- بدءًا من تصميم العمليات وتصنيع المعدات وحتى الإنشاء والتشغيل والتشغيل والصيانة الذكية. يستخدم الجهاز مواد عالية الجودة-مثل الفولاذ الكربوني والفولاذ المقاوم للصدأ بدرجة -الطعام، والذي يمكن أن يعمل بثبات في نطاق كامل من -الظروف من 10 إلى 45 درجة. ويمكن أيضًا تخصيصه بسعة معالجة تصل إلى 100-2000 متر مكعب/اليوم وفقًا لنطاق المؤسسة. يدمج الحل بشكل عميق بين استخدام الموارد ومفاهيم توفير المياه-، مما يحقق معدل إعادة استخدام مياه الصرف الصحي عالي جدًا يزيد عن 70% من خلال استعادة الغاز الحيوي ومعالجة فصل الجودة، مع توفير مرافق مثل المرشحات البيولوجية لإزالة الروائح والمراقبة الذكية عبر الإنترنت. بالاعتماد على أكثر من عشر سنوات من الخبرة في معالجة مياه الصرف الصحي في الصناعات الغذائية وفريق فني محترف، يمكن للشركة تقديم خدمات بناء موحدة ودورة حياة كاملة. لقد نفذت العديد من مشاريع معالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بالألبان وتتمتع بقدرات فنية وتنفيذية رائدة في الصناعة.

صور لإنتاج منتجات الألبان

ثانيا. معالجة مياه الصرف الصحي لتجهيز منتجات الألبان

مصدر مياه الصرف الصحي

تشمل مصادر مياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة منتجات الألبان بشكل رئيسي الجوانب التالية:

1. المكثفات القابلة لإعادة التدوير ومياه التبريد المستخدمة أثناء عملية الإنتاج: في إنتاج منتجات الألبان، لضمان درجة حرارة بيئة الإنتاج والتشغيل الطبيعي للمعدات، يتم استخدام المكثفات ومياه التبريد. وتتحول هذه المياه إلى مياه صرف صحي بعد استخدامها.

2. مياه التنظيف من حاويات المعالجة وخطوط الأنابيب والأرضيات: هذا هو المصدر الرئيسي لمياه الصرف الصحي الناتجة عن معالجة منتجات الألبان، حيث يمثل أكثر من 70%. أثناء عملية الإنتاج، ولضمان نظافة وجودة المنتجات، يجب تنظيف حاويات المعالجة وخطوط الأنابيب ومواقع الإنتاج بانتظام. تتحول المياه الناتجة أثناء عملية التنظيف إلى مياه صرف صحي.

3. الصرف الصحي المنزلي للموظفين: يوجد في مصانع معالجة منتجات الألبان موظفون يعيشون داخل منطقة المصنع. كما تصبح مياه الصرف الصحي المنزلية للموظفين جزءًا من مياه الصرف الصحي.

4. تصريف غرفة الغلاية: أثناء تشغيل غرفة الغلاية، يتم إنتاج بعض الملوثات، وسيتم تصريف هذه الملوثات مع مياه الصرف الصحي.

مقارنة الصور التي تظهر المياه الملوثة والصور التي تظهر المياه المعالجة

ثالثا. تدفق العملية لمعالجة مياه الصرف الصحي الخاصة بمعالجة منتجات الألبان

تأتي مياه الصرف الصحي الناتجة أثناء معالجة منتجات الألبان بشكل أساسي من مياه تنظيف المعدات (التي تمثل أكثر من 70%)، ومياه التبريد والتكثيف، ومياه الصرف الصحي المنزلية للموظفين، وتصريف الغلايات، وما إلى ذلك. تحتوي مياه الصرف الصحي على تركيزات عالية من البروتينات واللاكتوز ودهن الحليب والمنظفات والمواد العضوية الأخرى، مع COD يتراوح من 1000 إلى 6000 ملجم/لتر، ونسبة BOD/COD أكبر من 0.5، وقابلية جيدة للتحلل البيولوجي ولكنها عرضة للتلف والرائحة. إذا لم يتم علاجها بشكل صحيح، فإنها سوف تسبب تلوثا شديدا للمسطحات المائية. لذلك، هناك حاجة إلى عملية منهجية لتحقيق تفريغ الامتثال.

تحليل وحدة تدفق العملية

1. ما قبل-المعالجة: اعتراض الجزيئات والزيوت الكبيرة

الهدف من هذه المرحلة هو تقليل الحمل على النظام الكيميائي الحيوي اللاحق ومنع مشاكل الانسداد والرغوة.

الشبك: قم بضبط الشبك الخشن والناعم على مسافة 20 مم و5 مم على التوالي، لاعتراض شوائب الجسيمات الكبيرة مثل كتل الحليب وشظايا التغليف.

خزان المعادلة: يتجانس ويعادل ويوازن تقلبات الأس الهيدروجيني، مع فترة بقاء تتراوح عادة من 6 إلى 8 ساعات.

فصل الزيت- عن الماء وتعويم الهواء:

استخدم فواصل الزيت أو تعويم الهواء المذاب (DAF) لإزالة دهون الحليب والبروتينات المعلقة وما إلى ذلك، مع تقليل SS إلى أقل من 50 ملجم/لتر، ومعدل إزالة COD يصل إلى 30%-50%.

بالنسبة لمياه الصرف الصحي ذات الاستحلاب العالي، يوصى بتعويم الهواء المذاب؛ إذا كان الموقع محدودًا وحساسًا للتكلفة-، فإن التعويم بالهواء الدوامي-يعد أيضًا خيارًا ممكنًا.

2. المعالجة البيولوجية: ساحة المعركة الرئيسية لتحلل المواد العضوية

مرحلة المعالجة البيولوجية هي المرحلة الأساسية لمعالجة مياه الصرف الصحي، وذلك باستخدام تقنيات المعالجة البيولوجية بشكل أساسي مثل المفاعلات البيولوجية اللاهوائية، وطريقة الحمأة المنشطة الهوائية، وطريقة الأغشية الحيوية لإزالة المواد العضوية والنيتروجين والملوثات الفوسفورية في مياه الصرف الصحي. الخطوات المحددة هي كما يلي:

المعالجة البيولوجية اللاهوائية: بما في ذلك طبقة الحمأة اللاهوائية ذات التدفق العلوي (UASB)، والطبقة اللاهوائية الموسعة (UASB)، والطبقة المميعة اللاهوائية الداخلية (IC)، وما إلى ذلك. يمكن للمعالجة البيولوجية اللاهوائية زيادة معدل إزالة COD، وتقليل عبء المعالجة اللاحقة، وإنتاج الغاز الحيوي.

المعالجة البيولوجية الهوائية: تشمل تقنيات المعالجة البيولوجية الهوائية طريقة الحمأة المنشطة وطريقة الأغشية الحيوية. تستخدم طريقة الحمأة المنشطة التهوية لخلط الحمأة ومياه الصرف الصحي بشكل كامل، وذلك باستخدام الكائنات الحية الدقيقة لتحليل المواد العضوية؛ تستخدم طريقة الأغشية الحيوية الكائنات الحية الدقيقة الموجودة على الأغشية الحيوية لتحليل المواد العضوية. يمكن للمعالجة البيولوجية الهوائية إزالة معظم المواد العضوية والملوثات النيتروجينية والفوسفورية.

3. المعالجة والتطهير العميق: ضمان سلامة جودة المياه

ترشيح الرمال/امتصاص الكربون المنشط: إزالة المواد العضوية والألوان المتبقية، وغالبًا ما يستخدم ذلك في سيناريوهات المياه المستصلحة.

تقنية الأغشية (UF/NF/RO): تعمل على تحسين جودة المياه، ومناسبة لإعادة الاستخدام بمعايير عالية- (مثل التنظيف والتبريد).

التطهير: استخدم الأشعة فوق البنفسجية أو الكلورة لتعطيل الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض، مما يضمن السلامة الصحية.

مياه الصرف الصناعي ← آلة الغربلة الشريطية ← خزان المعادلة ← فصل الزيت وتعويمه ← المعالجة الكيميائية الحيوية اللاهوائية ← المعالجة الكيميائية الحيوية الهوائية ← الترشيح والتطهير ← التفريغ أو إعادة الاستخدام

يمكن أن تكون مجهزة بمخطط تدفق معالجة مياه الصرف الصحي

رابعا. دراسات حالة محددة لمعالجة منتجات الألبان ومعالجة مياه الصرف الصحي

منتجات الألبان في غوانغمينغ (ديتشو) لمعالجة مياه الصرف الصحي

I. نظرة عامة على المشروع

هذا المشروع عبارة عن مشروع ترقية لمعالجة مياه الصرف الصحي لقاعدة إنتاج واسعة النطاق لشركة Guangming Dairy. تنتج القاعدة بشكل أساسي الحليب السائل والزبادي وما إلى ذلك، مع تصريف يومي لمياه الصرف الصحي يبلغ 1200 متر مكعب. تأتي المياه العادمة من عمليات مثل تنظيف الحليب الخام وشطف المعدات، وهي ذات طبيعة عضوية عالية التركيز. قبل التعاون، كانت مرافق المعالجة الأصلية في القاعدة قديمة، وكانت جودة النفايات السائلة غير مستقرة وعرضة لتجاوز المعايير، ولم يتم تحقيق أي استخدام للموارد. وهذا لا يتماشى مع مفهوم التنمية الخضراء والسلسلة الكاملة-منخفضة الكربون- لشركة Guangming Dairy. ولذلك، تم تكليف حماية البيئة في قوانغتشو غوانغبو بتوفير حل كامل لمعالجة مياه الصرف الصحي، مما يتطلب أن تتوافق النفايات السائلة مع "معيار تصريف الملوثات في محطة معالجة مياه الصرف الصحي في المناطق الحضرية" (GB 18918-2002) عند المستوى A الأول، مع الأخذ في الاعتبار أيضًا الحفاظ على الطاقة وتقليل الاستهلاك واستعادة الموارد، وهو ما يتماشى مع مخطط حماية البيئة الخاص بشركة Guangming Dairy لتوفير المياه وتقليل الانبعاثات وإعادة التدوير.

ثانيا. خصائص مياه الصرف الصحي وتحديات المعالجة

المؤشرات الأساسية لمياه الصرف الصحي: COD 3500-7500mg/L، BOD₅ 1800-3800mg/L، SS 800-1800mg/L. يحتوي على كمية كبيرة من اللاكتوز وبروتين اللاكتوز، ويتميز بخصائص COD العالية، والمواد الصلبة العالقة العالية، والتقلبات الكبيرة في جودة المياه، والتلف السهل. التحديات الأساسية هي: أولاً، تؤدي فترة الإنتاج المركزة إلى تقلبات كبيرة في جودة المياه، مع متطلبات عالية لمقاومة أحمال الصدمات؛ ثانياً، يؤثر تكوين الزيت المستحلب بواسطة دهن الحليب على كفاءة المعالجة؛ ثالثًا، المعيار الأول له متطلبات صارمة لإزالة النيتروجين والفوسفور؛ رابعًا، الموقع الأساسي محدود، ويحتاج التجديد إلى تجنب التأثير على الإنتاج الطبيعي، وهو ما يتماشى مع طلب شركة Guangming Dairy للإنتاج المستمر الذكي.

ثالثا. الحل العلاجي الأساسي

قامت شركة Jinan Guangbo Environmental Protection، استنادًا إلى خصائص إنتاج Guangming Dairy ومتطلبات حماية البيئة، بتخصيص عملية مشتركة "المعالجة المسبقة + اللاهوائية + الهوائية + التنقية العميقة + استخدام الموارد". تدفق العملية: مياه الصرف الصحي ← الشبكة الميكانيكية ← فاصل الزيت ← خزان التنظيم ← آلة التعويم بالهواء المذاب المضغوط ← المفاعل اللاهوائي UASB (تم تطويره ذاتيًا بواسطة Guangbo) ← خزان الكيمياء الحيوية الهوائية MBBR ← المعالجة العميقة لغشاء MBR ← التطهير بالأشعة فوق البنفسجية ← خزان المياه النقية (إعادة الاستخدام / التفريغ). أبرز النقاط الأساسية: يعمل مفاعل UASB -المطور ذاتيًا على تحليل المواد العضوية ذات التركيز العالي-بكفاءة، كما تعمل عملية MBBR على إزالة النيتروجين والفوسفور. يضمن غشاء MBR الامتثال للنفايات السائلة؛ تم تكييف نظام التحكم الذكي مع الوضع الذكي لشركة Guangming Dairy، ويتماشى استرداد الميثان وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي مع مفهومها الدائري المنخفض-من الكربون.

رابعا. إنجازات المشروع

بعد وضع المشروع قيد الاستخدام، وصلت النفايات السائلة باستمرار إلى المعيار A الأول، مع معدلات إزالة COD ونيتروجين الأمونيا وما إلى ذلك تتجاوز 98%. وقد وفرت إعادة استخدام الميثان ومياه الصرف الصحي للقاعدة أكثر من 1.6 مليون يوان من التكاليف السنوية، مما أدى إلى خفض تكاليف التشغيل والصيانة إلى مستوى منخفض في الصناعة. وهذا لم يحل مشاكل حماية البيئة فحسب، بل ساعد أيضًا شركة Guangming Dairy على تحسين سلسلة إنتاجها الخضراء.