淺析甘蔗制糖廢水的污染控制

奚沙

摘要：文章首先對(duì)甘蔗制糖的主要生產(chǎn)工藝與甘蔗制糖廢水產(chǎn)生進(jìn)行了分析，其次介紹了甘蔗制糖企業(yè)廢水濃度，并展開了對(duì)制糖廢水主要生化處理工藝的研究，最后闡述了甘蔗制糖廢水回收利用。

關(guān)鍵詞：甘蔗；制糖；廢水；污染控制

引言

甘蔗制糖是云南省重要的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)之一，制糖工業(yè)也是耗水和污染較集中的產(chǎn)業(yè)。甘蔗制糖廢水產(chǎn)生量大，水量水質(zhì)排放不穩(wěn)定，有機(jī)污染成分較多，廢水處理具有一定的難度。制糖廢水的綜合治理一直都是工業(yè)廢水處理研究的重點(diǎn)，目前我國用水短缺，嚴(yán)峻的形勢(shì)要求制糖廢水污染物排放總量達(dá)到控制要求和排放標(biāo)準(zhǔn)。因此利用污水治理系統(tǒng)使生產(chǎn)中工藝用水及非工藝用水得到分類處理和循環(huán)利用具有重要意義。

1甘蔗制糖的主要生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

在甘蔗制糖的過程中，通常包含的程序有提汁、清凈、蒸發(fā)、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由于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所不同方法，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源于生產(chǎn)過程中的壓榨、過濾、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℃。

3甘蔗制糖企業(yè)廢水濃度

對(duì)于甘蔗制糖企業(yè)來說，其所闡述的廢水主要可以包括三個(gè)部分，分別為：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)需氧量濃度可達(dá)幾百甚至上萬毫克/升；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、懸浮物，還包含一些機(jī)油，化學(xué)需氧量和懸浮物可以達(dá)到幾百到幾千毫克/升，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)需氧量和懸浮物可以達(dá)到幾千至數(shù)十萬毫克/升。

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?；钚晕勰喾ㄊ窃谌斯こ溲鯒l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，以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)生污泥膨脹等問題。

4.2生物膜法

生物膜法主要是通過依附在某些固體介質(zhì)表面的微生物對(duì)有機(jī)污水的利用來進(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)還可以通過對(duì)活性污泥法的利用來保障出水穩(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，它的主要作功能就是冷卻設(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。因?yàn)檠h(huán)水池內(nèi)配套的冷卻系統(tǒng)對(duì)冷卻水冷卻過程及冷卻水自身散熱會(huì)出現(xiàn)冷卻水損耗的問題，所以就需要在其中添加新鮮冷水來進(jìn)行補(bǔ)充，以滿足生產(chǎn)需要。經(jīng)過生化處理后的廢水可以直接回用到循環(huán)冷卻水池，作為生產(chǎn)過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，回用生化處理后的廢水也可以稀釋池內(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)于鍋爐來說，其所產(chǎn)生的煙氣溫度非常高，煙氣在除塵器除塵的過程中會(huì)將沖灰水份帶走，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)利用的過程中有很多都產(chǎn)生了損耗，只有通過補(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份，長(zhǎng)期的循環(huán)回用會(huì)使沖灰水粘度越來越大，造成灰水分離器反洗困難、濾料頂罐等，會(huì)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。

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)池來說，其主要作用是調(diào)節(jié)廢水水質(zhì)，承受來自生產(chǎn)不規(guī)律引發(fā)的水質(zhì)不穩(wěn)定的問題。在正常生產(chǎn)過程中，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，能夠開展正常處理。但是，假如發(fā)現(xiàn)車間物料溢出等跑糖問題，抑或是由于設(shè)備故障停榨而開展局部洗機(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，使得整個(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)行的過程中，廢水生化處理系統(tǒng)經(jīng)常需要在曝氣池中來補(bǔ)充含氮的營(yíng)養(yǎng)鹽，以確保微生物能正常生長(zhǎng)。通常來說，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，減少尿素投加量，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。

結(jié)束語

總的來說，甘蔗制糖的過程中會(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)生十分重要的影響。因此，展開對(duì)甘蔗制糖廢水污染控制的研究很有必要。

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