制糖廢水主要生化處理工藝

　　1、甘蔗制糖的主要生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

　　在甘蔗制糖的過(guò)程中，通常包含的程序有提汁、清凈、蒸發(fā)和結(jié)晶成糖等。其中蒸發(fā)、結(jié)晶成糖的工藝比較固定，而提汁與清凈工序則可采用不同的工藝路線與手段。提汁方法有壓榨法、滲出法與磨壓法，清凈工序主要以其使用的澄清劑不同而有不同方法，如亞硫酸法、石灰法、碳酸法、電澄清法和離子交換法等。

　　2、甘蔗制糖廢水產(chǎn)生分析

　　甘蔗制糖的廢水污染主要來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中的壓榨、過(guò)濾、蒸發(fā)、成糖工序以及除塵器產(chǎn)生的二次污染除塵水等。第一，壓榨工段榨機(jī)冷卻水，主要為冷卻榨輥傳動(dòng)軸和潤(rùn)滑泵軸頸產(chǎn)生的廢水，廢水含油量較高，COD含量約為150~300mg/L;第二，洗機(jī)、洗罐及洗地板廢水，COD含量約為500~6000mg/L;第三，沖灰水及鍋爐除塵產(chǎn)生的廢水，主要污染物SS濃度為1000~3000mg/L;第四，冷卻汽輪機(jī)等設(shè)備產(chǎn)生的冷卻水，此類水水質(zhì)穩(wěn)定，水溫較高;第五，制煉車間蒸發(fā)及煮糖的高溫蒸汽經(jīng)冷卻凝結(jié)排出的冷凝水，此類水水質(zhì)穩(wěn)定，含微量糖分，SS濃度在20mg/L左右，COD含量在200mg/L以下，水溫在40~60℃。[1]

　　3、甘蔗制糖企業(yè)廢水濃度

　　對(duì)于甘蔗制糖企業(yè)來(lái)說(shuō)，其所闡述的廢水主要可以包括三個(gè)部分。第一，低濃度有機(jī)廢水。低濃度有機(jī)廢水主要包含制煉車間蒸發(fā)、冷凝器尾水、真空吸濾機(jī)抽真空用水、壓榨車間軸承冷卻水和動(dòng)力車間設(shè)備冷卻水。其在整個(gè)糖廠廢水總量中占有量約70%，水溫通常在40~60℃，如果在企業(yè)正常生產(chǎn)情況下，污染物濃度相對(duì)較低。然而，如果處于跑糖等情況下，蒸發(fā)、煮糖冷凝器排出的冷凝水懸浮物濃度會(huì)較低，化學(xué)需氧量濃度每升可達(dá)幾百甚至上萬(wàn)毫克。第二，中濃度有機(jī)廢水。中濃度有機(jī)廢水主要包含壓榨車間沖洗水、洗濾布水、洗箱洗罐污水以及鍋爐濕法排灰、煙囪濕法除塵廢水等。這類廢水中不但含糖和懸浮物，還包含一些機(jī)油，化學(xué)需氧量和懸浮物每升可以達(dá)到幾百到幾千毫克，其在總排水量中占20%~30%。第三，高濃度廢水。高濃度廢水主要是酒精車間所排出的各類廢水等，化學(xué)需氧量和懸浮物每升可以達(dá)到幾千至數(shù)十萬(wàn)毫克。

　　4、制糖廢水主要生化處理工藝

　　4.1 活性污泥法

　　現(xiàn)階段，廢水生物處理技術(shù)中應(yīng)用較為廣泛的一種方法就是活性污泥法。活性污泥法是在人工充氧條件下，對(duì)污水和各種微生物群體進(jìn)行連續(xù)混合培養(yǎng)，形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，分解去除污水中的有機(jī)污染物，實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的凈化。該工藝可以根據(jù)具體情況，靈活調(diào)整污水處理程度的高低，進(jìn)水負(fù)荷升高時(shí)，可通過(guò)提高污泥回流比的方法予以解決，但存在對(duì)水質(zhì)、水量變化適應(yīng)性較低，脫氮除磷效果不理想，易產(chǎn)生污泥膨脹等問(wèn)題。

　　4.2 生物膜法

　　生物膜法主要是通過(guò)依附在某些固體介質(zhì)表面的微生物對(duì)有機(jī)污水進(jìn)行處理。該工藝具有污染負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，無(wú)污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)。但存在建設(shè)投資大，啟動(dòng)周期長(zhǎng)，反應(yīng)器內(nèi)生物量較難控制等問(wèn)題。糖廠的生產(chǎn)具有季節(jié)性的特點(diǎn)，每年只是生產(chǎn)4~6個(gè)月左右，所以啟動(dòng)周期長(zhǎng)的工藝不是很適合。

　　4.3 生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝

　　生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝，主要是將活性污泥法與生物膜法結(jié)合在一起的一種污水生物處理技術(shù)。這種工藝不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)高負(fù)荷的膜處理工藝進(jìn)行有效的利用，有效節(jié)約占地面積與基建投資，同時(shí)還可以通過(guò)對(duì)活性污泥法的利用來(lái)保障出水穩(wěn)定。但是投資比較大，從綜合角度考慮不是很適用于糖廠的污水處理。

　　5、甘蔗制糖廢水回收利用

　　5.1 用于循環(huán)冷卻水

　　在甘蔗制糖行業(yè)中，用于循環(huán)冷卻水的水池大多數(shù)情況下，是在一個(gè)封閉的環(huán)境下使用的，它的主要功能就是冷卻設(shè)備、蒸發(fā)和煮糖系統(tǒng)抽真空等，確保生產(chǎn)具有一定的持續(xù)性與穩(wěn)定性。循環(huán)水池內(nèi)配套的冷卻系統(tǒng)，對(duì)冷卻水冷卻過(guò)程及冷卻水自身散熱過(guò)程會(huì)出現(xiàn)冷卻水損耗的問(wèn)題，需要在其中添加新鮮冷水來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，以滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)過(guò)生化處理后的廢水可以直接用回到循環(huán)冷卻水池，作為生產(chǎn)過(guò)程中冷卻水損耗的補(bǔ)充。循環(huán)水池內(nèi)的冷卻水循環(huán)使用會(huì)使污染物濃度增加，使用生化處理后的廢水可以稀釋池內(nèi)冷卻水，循環(huán)水池內(nèi)溢出的冷卻水再排入生化系統(tǒng)處理。

　　5.2 用于鍋爐沖灰水

　　現(xiàn)階段，很多甘蔗廠對(duì)于鍋爐除塵沖灰水都是進(jìn)行閉合式循環(huán)利用的。對(duì)于鍋爐來(lái)說(shuō)，其所產(chǎn)生的煙氣溫度非常高，煙氣在除塵器除塵的過(guò)程中會(huì)將沖灰水分帶走，同時(shí)打撈灰渣也會(huì)將部分水分帶走，因此鍋爐沖灰水在循環(huán)利用的過(guò)程中有很多都產(chǎn)生了損耗，只有通過(guò)補(bǔ)充水才能保證整個(gè)灰水循環(huán)系統(tǒng)的用水平衡。有一些糖廠為減輕企業(yè)的排污壓力，利用洗罐水作為鍋爐除塵損耗補(bǔ)充水，但因洗罐水含有一定的糖分，長(zhǎng)期的循環(huán)回用會(huì)使沖灰水黏度越來(lái)越大，造成灰水分離器反洗困難、濾料頂罐等，從而影響到灰水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。將生化處理之后的廢水用于鍋爐沖灰水池，可以實(shí)時(shí)補(bǔ)充鍋爐沖灰水池在使用過(guò)程中產(chǎn)生的損耗，在一定程度上減少工業(yè)廢水的排放量及污染物排放。[3]

　　5.3 用于生化系統(tǒng)調(diào)節(jié)池或曝氣池

　　對(duì)于生化系統(tǒng)調(diào)節(jié)池來(lái)說(shuō)，其主要作用是調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)，解決來(lái)自生產(chǎn)不規(guī)律引發(fā)的水質(zhì)不穩(wěn)定的問(wèn)題。在正常生產(chǎn)過(guò)程中，通常進(jìn)入廢水生化處理系統(tǒng)的水質(zhì)都處在系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍中，能夠開(kāi)展正常處理。但是，假如發(fā)現(xiàn)車間物料溢出等跑糖問(wèn)題，抑或是由于設(shè)備故障停榨而開(kāi)展局部洗機(jī)，高濃度的廢水直接進(jìn)入生化系統(tǒng)會(huì)給生化系統(tǒng)帶來(lái)很大的沖擊，極易引起污泥膨脹，污泥沉降困難，甚至造成整個(gè)生化系統(tǒng)癱瘓。將經(jīng)過(guò)生化處理后的廢水用于調(diào)節(jié)池或曝氣池，提高進(jìn)入曝氣池處理的廢水的pH值及降低廢水濃度、水溫，調(diào)整進(jìn)水負(fù)荷，保證曝氣池內(nèi)的污泥負(fù)荷相對(duì)穩(wěn)定，能促進(jìn)整個(gè)生化處理系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

　　5.4 用于衛(wèi)生清潔用水

　　在正常運(yùn)行的過(guò)程中，廢水生化處理系統(tǒng)經(jīng)常需要在曝氣池中補(bǔ)充含氮的營(yíng)養(yǎng)鹽，以確保微生物能正常生長(zhǎng)。通常來(lái)說(shuō)，甘蔗制糖企業(yè)在補(bǔ)充氮源時(shí)都是采用投入尿素的方法。沖洗廁所的污水中含有比較高的氨氮，把經(jīng)過(guò)生化處理后的廢水當(dāng)做廁所沖洗水，將沖洗廁所產(chǎn)生的污水排進(jìn)生化池系統(tǒng)處理，可以提高進(jìn)入生化處理系統(tǒng)進(jìn)水氨氮含量，不僅可以處理沖洗廁所產(chǎn)生的污水，減少新鮮水用量，也可以適當(dāng)減少生化系統(tǒng)含氮營(yíng)養(yǎng)物的補(bǔ)充，減少尿素投放量，從而在源頭上控制新鮮水用量，同時(shí)降低了生化處理系統(tǒng)的廢水治理成本。

　　6、結(jié)束語(yǔ)

　　總的來(lái)說(shuō)，甘蔗制糖的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，這些廢水會(huì)對(duì)環(huán)境、土地以及人體產(chǎn)生十分重大的影響。因此，展開(kāi)對(duì)甘蔗制糖廢水污染控制的研究很有必要。(來(lái)源：杭州市食品工業(yè)學(xué)會(huì))