تحقیق تصفیه فاضلاب صنایع غذایی

دسته بندي : فنی و مهندسی » مهندسی آب
تحقیق تصفیه فاضلاب صنایع غذایی
بخش اول
آب وخواص آن

1-1- موجوديت آب
بعد از انسان آب شايد يكي از اجزاء بي نظيرجهان هستي باشد. آب ازدوعنصراكسيژن و هيدروژن تشكيل شده است كه اين دو عنصر در شرايط معمولي بصورت گاز مي باشند. عنصر هيدروژن قابل اشتغال مي باشد د رحالي كه اكسيژن براي سوختن ضروري مي باشد با اين وجود آب آتش را خاموش مي كند انسان وسايرحيوانات وهچنين گياهان بدون آب نمي توانند به حيات خود ادامه دهند صنايع بدون آب نمي توانند به موجوديت خود ادامه دهند درعين حال آب باعث مشكلات زيادي در صنايع مي شود.
در بررسي دقيق خصوصيات آب همواره سئولاتي مطرح مي شود از جمله اينكه آب چيست؟ از كجا مي آيد؟ چگونه و در چه شرايطي بايد آب را مصرف كرد؟ چگونه بايد با مشكلات ناشي از آب در صنعت مواجه شد؟ سرنوشت آب مصرف شده به كجا مي انجامد وبا جريان فاضلاب چه بايد كرد؟
آب ماده اي حياتي است كه حدود 60 تا 70 درصد وزن انسان رشد يافته را تشكيل مي دهد و بعد از اكسيژن مهمترين ماده براي زيستن مي باشد. دو سوم سطح زمين را آب گرفته است و بطور كلي مي توان گفت كه منابع موجود آب دو نوع است :
1- آبهاي زيرزميني
2- آبهاي سطحي
بر حسب نوع منبع نوع آب و مواد موجود در آن متفاوت مي باشد.
1-2-1- آبهاي سطحي
1- آبهاي جوي
آب باران در پاره اي نقاط براي مصارف عمومي مورد استفاده قرار مي گيرد مناطقي كه پوشيده از زمينهاي آذرين ويادرياچه هايي كه دراين نوع زمينها مي باشند وسفره هاي آب دارزيرزميني وجود نداشته باشد از آبهاي جوي استفاده مي شود.
2- آب رودخانه ها
رودخانه ها و نهرها بوسيله چشمه ها و آبهاي جاري تغذيه مي شوندآبدهي آنها معمولا زياد ودر فصول مختلف داراي درجه حرارت متفاوت مي باشند.
3- آب درياچه ها و مخازن
آب درياچه ها مي تواند براي مصارف شرب مورد استفاده قرا رگيرد درياچه هاي مصنوعي يا مخازن آب براي مصارف شهرهاي بزرگ ويا تنظيم آب مصرفي نيز بكار مي روند.
4- آب درياها
عظمت درياها بشر را از گذشته دور به فكر استفاده از اين منابع به منظور مصارف صنعتي وشرب كشانده است ولي مي دانيم كه اين عمل به سادگي انجام پذير نيست. آب درياها 98 % كل آب آزاد موجود در سطح زمين است.
1-2-2- آبهاي زيرزميني
چشمه هاي رگه هاي آبهاي زيرزميني مي توانند آب خالص طبيعي را با تركيبي مناسب براي شرب در اختيار انسان قرار دهند تركيب اين آبها به صورت مختلف چون چشمه جريان آبهاي زيرزميني سفره آبهاي آبرفتي و منابع عميق مي باشند. آلودگيها بسيار متنوعند واز منابع مختلف و به راههاي گوناگون وارد آب مي شوند.
علت آلودگي هر چه باشد آب را هنگامي آلوده مي ناميم كه ميزان مواد خارجي موجود در آن به اندازه اي باشد كه استفاده از آن سبب بروز اثرات زيان آور به راههاي مختلف گردد.
خواص آب به دو دسته فيزيكي وشيميايي تقسيم مي گردد:
1-3- خواص آبهاي آشاميدني
1- خواص فيزيكي آب
2- خواص شيميايي آب
1-3-1- خواص فيزيكي آب
خوش طعم وخوش بو بودن آب دليل برخوبي آن نمي باشد.چنانچه آبي ممكن است خوش طعم وخوش بو باشد منتهي قابل نوشيدن نباشد به طوركلي چهار حس انسان در مورد خواص فيزيكي آب قضاوت مي كنند:
1- حس بينايي (براي تشخيص رنگ وكدري )
2- حس چشايي ( براي تشخيص مزه )
3- حس بويايي ( براي تشخيص بو )
4- حس لامسه ( براي تشخيص حرارت آب )


1-3-2- خواص شيميايي آب
خواص شميايي آب با آزمايشهايي كه روي آن انجام مي گيرد مشخص مي گردد. مهمترين خواص شيميايي آب عبارتند از:
1- خاصيت اسيدي و بازي
2- قدرت اسيدي
3- قدرت قليايي
4- كربناتها
5- بي كربناتها
6- هيروكسيدها مثل سود و آهك
1-5- سختي آب
سختي آب مربوط به املاح خاصي است كه در آب وجود دارد مانند بيكربنات كربنات كلريد سيليكات ونيترات كه بصورت محلول در آب وجود دارند.
سختي كل شامل سختي موقت يا سختي كربناتي به اضافه سختي دائم يا سختي غير كربناتي است. سختي آب در اثر جوشاندن آب ته نشين مي شود وجرم داخل ظرف را تشكيل مي ده

فهرست مطالب


بخش اول : آب و خواص آن
1-1- موجوديت آب........................ ........................................................................................1
1-2- منابع آب.........................................................................................................................1
1-2-1- آبهاي سطحي............................................................................................................2
1-2-2- آبهاي زير زميني......................................................................................................2
1-3- خواص آبهاي آشاميدني..............................................................................................2
1-3-1- خواص فيزيكي آب...................................................................................................2
1-3-2- خواص شيميايي آب................................................................................................3
1-4- سختي آب.......................................................................................................................3
بخش دوم: آب در صنايع غذايي...............................................................................................................4
2-1- مصرف آب در صنايع غذايي ....................................................................................4
2-1-1- آلودگيهاي ناشي از مصرف آب در فرآيندهاي صنعتي ..................................4
2-3- جنبه هاي تاريخي مصرف صنعتي آب ...................................................................5
2-3-1- ميزان مصرف صنعتي آب در ايران ....................................................................6
2-4- مزاياي حاصل از كاهش مصرف آب ........................................................................6
2-4-1- استفاده مجدد آب ...................................................................................................6
2-4-2- بازچرخش يا ريسايكلينگ .....................................................................................6
2-5- انواع مصارف آب در صنايع غذايي ..........................................................................7
2-5-1- آب خنك سازي ..........................................................................................................8
2-5-1-1- انواع سيستم هاي خنك سازي .........................................................................8
بخش سوم: انواع فاضلاب صنايع غذايي ..........................................................................................10
3-1- ويژگيهاي فاضلاب صنايع غذايي .......................................................................10
3-1-1- صنايع توليد قند وشكر ...................................................................................11
3-1-2- صنايع توليد كمپوت وكنسرو ............................................................... .......12
3-1-3- صنايع نوشابه سازي .....................................................................................12
3-1-4 صنايع لبنياتي ....................................................................................................12
3-1-5- صنعت توليد روغن نباتي ..............................................................................13
3-1-6- كشتازگاهها ومجتمعهاي توليد گوشت .........................................................14
3-2- لزوم تصفيه فاضلاب صنايع غذايي .................................................................15
3-2-1- اثرات دفع فاضلاب صنايع غذايي به آبهاي پذيرنده .................................15
3-2-1-1- مواد معلق ....................................................................................................16
3-2-1-2- املاح معدني محلول ....................................................................................16
3-2-1-3- مواد آلي محلول ...........................................................................................16
3-2-1-4- اسيدها وقلياها ............................................................................................16
3-2-1-5- مواد توليد كننده كف .................................................................................17
3-2-1-6- رنگ ...............................................................................................................17
3-2-1-7- آلودگيهاي حرارتي .....................................................................................17
3-2-1-8- ميكروارگانيسم ها .....................................................................................17
3-2-1-9- مواد شناور .................................................................................................18
3-3- استراتژي تصفيه ودفع فضولات صنعتي ......................................................18
3-3-1- تخليه فاضلاب صنعتي به فاضلابروي شهري .........................................18
3-3-1-1- ملاحظات اختصاصي فاضلاب جهت تخليه به فاضلاب شهري .........19
3-3-2- تصفيه اختصاصي فاضلاب صنعتي .........................................................20
3-3-3- تصفيه مشترك با صنايع ديگر ..................................................................20
3-3-4- تغييرواصلاح فرآيندهاجهت كاستن از حجم فاضلاب غلظت آلاينده... 20
3-4- فاضلاب بهداشتي صنايع ...................................................................................21
بخش چهارم: روشهاي تصفيه فاضلاب صنايع غذايي ................................................................22
4-1- تصفيه فيزيكي ..................................................................................................23
4-1-1- آشغالگيري ...................................................................................................23
4-1-2- دانه گيري ......................................................................................................23
4-1-4- شناورسازي .................................................................................................24
4-1-5- حوضهاي متعادل كننده يا يكنواخت ساز ...............................................24
4-2- تصفيه شيميايي ...............................................................................................26
.....................................................................................................26. ph4-2-1- تنظيم
4-2-2- اكسيداسيون مواد آلي مقاوم ....................................................................26
4-2-3- گند زدايي .....................................................................................................26
4-2-4- انعقاد و لخته سازي ..................................................................................27
4-2- جذب سطحي مواد آلي محلول و مقاوم .......................................................27
4-3- تصفيه بيولوژيكي .........................................................................................27
4-3-1- اصلاحات رايج در تصفيه فاضلاب .......................................................28
.......................................................................................................28BOD 4-3-1-1-
........................................................................................................28COD4-3-1-2-
..........................................................................................................29TSS4-3-1-3-
.......................................................................................................29TDS4-3-1-4-
4-3-2- اصلاحات رايج در راهبري تصفيه خانه................................................29
4-3-2-1- زمان ماند هيدروليكي...........................................................................29
4-3-2-2- زمان ماند ميكروبي...............................................................................29
...................................................................................................30MLSS4-3-2-3-
........................................................................................................30F\M4-3-2-4-
4-3-3- تصفيه هوازي فاضلاب.............................................................................30
4-3-3-1- تخليه به آبهاي طبيعي.........................................................................31
4-3-3-2- كاربرد فاضلاب در زمين.........................................................................32
4-3-3-3- بركه هاي تثبيت......................................................................................33
4-3-3-3-1- بركه هاي بي هوازي..........................................................................34
4-3-3-3-2- بركه هاي اختياري.............................................................................35
4-3-3-3-3- بركه هاي هوازي................................................................................35
4-3-3-3-4- بركه هاي تكميلي...............................................................................35
4-3-3-3-5- بركه هاي هوادهي.............................................................................35
4-3-3-4- صافي چكنده...........................................................................................36
4-3-3-5- تماس دهنده هاي بيولوژيكي چرخان.................................................37
4-3-3-6- سيستم لجن فعال...................................................................................37
4-3-4- روشهاي بي هوازي تصفيه فاضلاب صنايع غذايي............................39
4-3-5- انواع سيستم هاي بي هوازي تصفيه فاضلاب.....................................39
4-3-5-1- سپتيك تانك...........................................................................................42
4-3-5-2- راكتور بي هوازي با بستر لجن رو به بالا.......................................44
4-3-5-3- صافي بي هوازي...................................................................................44
بخش پنجم: راهبري تصفيه خانه هاي فاضلاب صنايع غذايي.............................................46
5-1- علل عدم موفقيت تصفيه خانه هاي فاضلاب صنايع غذايي...................46
5-2- فاكتورهاي موثر در راهبري تصفيه خانه هاي فاضلاب صنايع غذايي 47
5-2-1- شدت آلودگي فاضلاب خام.......................................................................47
5-2-2- مواد مغذي يا نوترينت ها....................................................................... 48
5-2-2-1- بالكينگ.................................................................................................. 48
...................................................................................49 5-2-3- اكسيژن محلول
5-2-4- زمان ماند....................................................................................................50
.............................................................................................................51ph5-2-5-
5-2-6- سميت..........................................................................................................51
5-2-7- دما................................................................................................................52
5-2-8- اختلاط.........................................................................................................53
5-2-9- ميزان جريان ورودي..............................................................................54
5-3- پايستن فرآيند...............................................................................................54
5-3-1- شاخصهاي بصري...................................................................................54
5-4- شاخصهاي آزمايشي ....................................................................................58
5-5- مشكلات سيستم هاي لجن فعال و رفع آنها..............................................59
5-5-1- روشهاي كلي تشخيص مشكلات............................................................59
..........................................................................................60 BOD 5-5-2- حذف كم
5-5-2-1- حذف بارهاي آلي .................................................................................61
5-5-2-2- مواد سمي يا بازدارنده..........................................................................62
5-5-2-3- دماهاي پايين..........................................................................................62
افزايش زمان ماند هيدروليكي.................................................................................63
.......................................................................................................63MLVSS افزايش
......................................................................................63 نامناسب PH 5-5-2-4-
5-5-2-5- زمان هوادهي ناكافي.............................................................................64
..................................................................................64 ناكافيMLVSS5-5-2-6-
منابع........................................................................................................................... 66