Xử lý nước thải dầu sinh học

Giải pháp xử lý nước thải dầu sinh học

Quy mô thị trường dầu sinh học toàn cầu-đạt 80 tỷ đô la Mỹ vào năm 2022 và dự kiến ​​sẽ mở rộng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm là 8%, đạt khoảng 150 tỷ đô la Mỹ vào năm 2030. Điều này cho thấy rằng toàn bộ ngành công nghiệp-dầu sinh học đã bước vào giai đoạn phát triển nhanh chóng.

Trong bối cảnh những nỗ lực toàn cầu nhằm giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu và đảm bảo an ninh năng lượng, dầu sinh học,{0}}dầu sinh học, với tư cách là một thành phần quan trọng của năng lượng tái tạo, được sử dụng rộng rãi trong nhiên liệu vận tải, nồi hơi công nghiệp và nguyên liệu hóa học thô, cùng nhiều lĩnh vực khác. Các loại chính của nó bao gồm dầu diesel sinh học và ethanol sinh học, với nguồn nguyên liệu thô bao gồm dầu thực vật, mỡ động vật, chất thải nông nghiệp và lâm nghiệp (như lignin) và chất thải rắn hữu cơ đô thị.

I. Tổng quan về khách hàng xử lý nước thải dầu sinh học-

Khách hàng cốt lõi của việc xử lý nước thải-dầu sinh học là các doanh nghiệp công nghiệp thải ra nước thải hữu cơ hoặc nước thải có nồng độ-cao, đặc biệt là các nhà sản xuất dầu nhiên liệu và chất bôi trơn cũng như các doanh nghiệp bảo vệ môi trường tham gia vào việc sử dụng tài nguyên chất thải. Với sự tiến bộ của chính sách "carbon kép" và nâng cấp công nghệ, nhu cầu của khách hàng trong lĩnh vực này đang chuyển từ việc chỉ đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải sang tập trung vào cả việc thu hồi tài nguyên và lợi ích kinh tế. Trong tương lai, các nhà cung cấp dịch vụ tích hợp có năng lực nghiên cứu và phát triển công nghệ mạnh sẽ nắm giữ vị trí thuận lợi trên thị trường.

Hình ảnh quá trình sản xuất-dầu sinh học

II. Xử lý nước thải dầu khí sinh học Nguồn nước thải Các nguồn nước thải chính trong các phương pháp sản xuất dầu sinh học-khác nhau như sau:

1. Sản xuất diesel sinh học: Sau phản ứng este hóa chéo, sản phẩm cần được rửa nhiều lần bằng nước để loại bỏ glycerol, metanol và chất xúc tác (chẳng hạn như NaOH). Quá trình này tạo ra một lượng lớn nước thải có chứa dầu động vật và thực vật, axit, bazơ và các chất hữu cơ và phần lớn ở trạng thái nhũ hóa, gây khó khăn cho việc xử lý.

2. Công nghệ hóa lỏng thủy nhiệt (như chất thải thực phẩm, vi tảo): Trong quá trình chuyển đổi chất hữu cơ thành dầu sinh học dưới nhiệt độ và áp suất cao, nước thải pha nước giàu chất hữu cơ hòa tan, nitơ amoniac và photphat sẽ được tách ra. COD của nó cực kỳ cao.

3. Quá trình chuyển đổi dầu thải: Trong quá trình sử dụng dầu thải để sản xuất dầu sinh học, việc xử lý sơ bộ nguyên liệu thô (như lọc, loại bỏ tạp chất) và làm sạch thiết bị sẽ tạo ra nước thải chứa dầu nhũ hóa và COD cao.

So sánh hình ảnh nước bị ô nhiễm và hình ảnh nước đã qua xử lý

III. Quy trình xử lý nước thải khí sinh học

Quy trình xử lý nước thải khí sinh học được thiết kế dựa trên đặc điểm của nước thải và mục tiêu xử lý, thường tích hợp các công nghệ xử lý vật lý, hóa học và sinh học để loại bỏ chất ô nhiễm hiệu quả và đáp ứng các tiêu chuẩn xả thải. Dưới đây là tổng quan về quy trình xử lý nước thải biogas dựa trên kết quả tìm kiếm:

Quy trình xử lý

1 giai đoạn tiền{1}}điều trị

Tách và thu gom lipid: Phần dưới của chất lỏng thải (khối lượng xả 5m³/d) và phần trên của lớp bùn nổi (khối lượng xả 5m³/d) cần được thu gom riêng. Phần dưới của chất lỏng thải được đưa đến trạm xử lý nước thải để xử lý, phần trên của chất lỏng thải có thể được sử dụng làm nhiên liệu để đốt hoặc xử lý bởi các đơn vị có đủ năng lực.

Bể tiếp nhận: Nước thải sản xuất chảy vào bể tiếp nhận qua đường ống và tự chảy. Một hệ thống khuấy được thiết lập để đảm bảo nước thải được trộn đều và ngăn không cho chất rắn lơ lửng lắng xuống.

2 Thu hồi glycerol và phân hủy metanol (đối với nước thải diesel sinh học)

Thu hồi glycerol: Sử dụng công nghệ tinh chế - tách vật lý để loại bỏ tạp chất lơ lửng thông qua quá trình ly tâm hoặc lọc màng. Sau đó, thông qua kết tủa axit, cô đặc bay hơi, hấp phụ nhựa trao đổi ion và các bước khác, thu hồi glycerol cấp công nghiệp-với độ tinh khiết trên 80%, đạt được mức sử dụng tài nguyên.

Phân hủy metanol: Giảm nồng độ ban đầu của metanol thông qua quá trình-xả khí hoặc chưng cất chân không. Thêm các chủng vi khuẩn kháng metanol-(như vi khuẩn năng lượng metyl-) và sử dụng lò phản ứng màng sinh học (MBBR) để tăng cường quá trình phân hủy. Metanol còn sót lại có thể được phân hủy thêm bằng các kỹ thuật oxy hóa tiên tiến (chẳng hạn như xúc tác điện-Fenton, ozone).

3 Xử lý sinh học kỵ khí-hiếu khí

Xử lý kỵ khí: Đối với nước thải hữu cơ có nồng độ- cao, trước tiên có thể tiến hành xử lý kỵ khí. Sử dụng các vi sinh vật kỵ khí để phân hủy các chất hữu cơ phân tử lớn trong nước thải thành các chất hữu cơ phân tử nhỏ, tạo ra khí mê-tan dưới dạng thu hồi năng lượng và giảm COD (Nhu cầu oxy hóa học) của nước thải.

Xử lý hiếu khí: Nước thải sau xử lý kỵ khí bước vào giai đoạn xử lý hiếu khí. Sử dụng các vi sinh vật hiếu khí để tiếp tục phân hủy các chất hữu cơ trong nước thải, loại bỏ nitơ amoniac, tổng phốt pho và các chất ô nhiễm khác, làm cho nước thải đáp ứng tiêu chuẩn xả thải.

4 Điều trị sâu

Phương pháp siêu lọc: Sử dụng màng siêu lọc (có đường kính lỗ khoảng 0,01 đến 0,1 μm) để giữ lại những giọt dầu cực nhỏ và các mixen, đồng thời loại bỏ COD. Nước thải được xử lý có thể đáp ứng các yêu cầu của nước quay trở lại quá trình.

Phương pháp chưng cất hơi-thổi bay: Đưa khí mang vào nước thải để loại bỏ các chất ô nhiễm dễ bay hơi như H₂S và amoniac. Phenol cũng có thể được loại bỏ bằng phương pháp này.

Sơ đồ xử lý nước thải

Nước thải công nghiệp → Tách dầu → Bể cân bằng → Thu hồi năng lượng → Xử lý sinh hóa kỵ khí → Xử lý sinh hóa hiếu khí → Xử lý nâng cao → Tái sử dụng hoặc xả thải

Nghiên cứu trường hợp cụ thể về xử lý nước thải bằng dầu sinh học

Nghiên cứu điển hình: Dự án xử lý nước thải sản xuất dầu hạt cải tại Công ty TNHH Dầu khí Quảng Nguyên Giang Tô

Tổng quan dự án

Dự án này giải quyết vấn đề nước thải từ quá trình sản xuất dầu hạt cải tại Công ty TNHH Dầu khí Quảng Nguyên Giang Tô, giải quyết các thách thức về hàm lượng dầu cao, COD (Nhu cầu oxy hóa học) cao, chất rắn lơ lửng cao và xu hướng hư hỏng và phát ra mùi hôi. Công suất xử lý được thiết kế là 600 m³/ngày và nước thải tuân thủ "Tiêu chuẩn xả nước thải tổng hợp" (GB 8978-1996) ở cấp độ đầu tiên.

Đặc tính nước thải

Nước thải bắt nguồn từ quá trình ép, tinh chế và rửa hạt cải dầu, chứa một lượng lớn dầu, mảnh vụn bột, axit béo và chất hỗ trợ rửa. Chất lượng nước dao động đáng kể: COD 2500–4000 mg/L, SS 500–800 mg/L, hàm lượng dầu 150–300 mg/L, pH 6,0–8,0, dễ sinh mùi và tạo cặn.

Quy trình cốt lõi

Một quy trình kết hợp gồm "ghi + tách dầu + bể điều tiết + máy tuyển nổi + axit thủy phân + xử lý sinh học A/O + tách màng MBR", phù hợp với đặc điểm khó phân hủy dầu trong nước thải dầu hạt cải, với quy trình đơn giản, vận hành và bảo trì thuận tiện.

Hiệu quả điều trị

Giá trị kỹ thuật

Nước thải ổn định, đáp ứng tiêu chuẩn xả thải, loại bỏ hoàn toàn rủi ro xả thải bảo vệ môi trường cho doanh nghiệp; dầu thải thu hồi từ thiết bị tách dầu có thể được tái chế và sử dụng, giảm tiêu thụ năng lượng; một phần nước thải đã xử lý được tái sử dụng để vệ sinh nhà xưởng, tiết kiệm 180 mét khối nước mỗi ngày, mang lại lợi ích kinh tế và bảo vệ môi trường đôi bên cùng có lợi.