制糖企業(yè)廢水處理工藝分析

韋兵官

摘要：伴隨著我國社會的飛速發(fā)展，水資源緊缺現(xiàn)象愈發(fā)嚴(yán)重，為促使水資源得以持續(xù)利用，降低水資源的消耗情況，減少污染物排放對環(huán)境造成的不良影響，必須對城市及工業(yè)廢水進(jìn)行有效處理及再生利用。廣西作為我國的產(chǎn)糖大省，擁有較多糖廠，這在一定程度上增加了廢水的排放量，破壞生態(tài)環(huán)境，因此做好制糖企業(yè)廢水處理工作尤為重要?；诖?，本文主要分析了制糖企業(yè)廢水處理的工藝，并提出了制糖廢水處理的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：制糖企業(yè);廢水處理;工藝分析

廣西是我國的產(chǎn)糖大省，糖廠眾多，其年產(chǎn)白砂糖的總量約占全國產(chǎn)量的6成之多，當(dāng)前糖業(yè)已然成為廣西的支柱產(chǎn)業(yè)。據(jù)廣西壯族自治區(qū)糖業(yè)發(fā)展相關(guān)報告表明，近幾年廣西糖業(yè)的主要經(jīng)濟指標(biāo)仍在穩(wěn)定中不斷攀升。但是在制糖企業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的過程中，廢水排放量也不斷增多，如果不進(jìn)行有效處理，將其直接排入到水體中，會對水資源造成嚴(yán)重的污染，同時對生態(tài)環(huán)境也有非常嚴(yán)重的破壞。

一、制糖企業(yè)廢水處理工藝

現(xiàn)階段，處理制糖企業(yè)廢水的工藝主要包括兩種，其一是物化工藝，其二是生化工藝。因制糖企業(yè)廢水具有較好的可生化性，所以國內(nèi)及國外對制糖企業(yè)廢水進(jìn)行處理時，運用最多的工藝則為生化工藝，其有包括了三種處理工藝，即厭氧處理工藝、好氧處理工藝及兩者結(jié)合處理工藝。

1、厭氧生物處理工藝

制糖企業(yè)廢水有機物含量較高時，適合運用厭氧處理工藝。因為在進(jìn)行厭氧處理過程中，所產(chǎn)生的污泥量相對較少，并且對營養(yǎng)元素也沒有太高的要求，所產(chǎn)生的甲烷可以當(dāng)做能源的一種，可將氣體中排放的污染有效消除，與好氧工藝相比，支出的運維管理費用也相對較低，因此該工藝在制糖企業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。厭氧處理有一個非常具有代表性的形式即UASB（上流式厭氧污泥床反應(yīng)器），在該反應(yīng)器中，廢水可以均勻的速度從底部進(jìn)入并不斷的向上進(jìn)行運動，而其上邊為濃度相對較低的懸浮污泥床，下邊則為濃度相對較高的污泥床，通常情況下對甜菜制糖過程中產(chǎn)生的廢水進(jìn)行處理時，容積負(fù)荷數(shù)值約為20.8kgCOD/（m·d）。UASB最為主要的優(yōu)勢是具有較高的有機負(fù)荷，且水力停留時間短，運行工作效率高，成本支出少。但是該工藝也存在一定的缺點，首先三相分離器缺乏完善的設(shè)計方案;其次培養(yǎng)顆粒污染存在一定難度，第一次啟動以及形成較為穩(wěn)固的顆粒污泥所運用的時間較長;最后絕大多數(shù)的該反應(yīng)器都需要嚴(yán)格把控進(jìn)水的懸浮物濃度，以此來預(yù)防短流及阻塞現(xiàn)象的發(fā)生。因此為將反應(yīng)器中顆粒污染培養(yǎng)的問題解決，在啟動厭氧時，可將惰性物質(zhì)進(jìn)行適量的加入，從而促進(jìn)顆粒的快速形成。

當(dāng)前還有一種新型的反應(yīng)器ABR（折流式反應(yīng)器），其因受廢水流動以及沼氣上升作用的影響，使得反應(yīng)器里邊的污泥出現(xiàn)上下運動的情況，而污水又因為受到折流板的影響，在水流圍繞其進(jìn)行流動的過程中，增加了流經(jīng)的周長，同時因受污泥沉降以及折流板阻擋的影響，使得污泥上升速度較慢，進(jìn)而將生物固體截留下來。相較于UASB處理工藝，該反應(yīng)器運行情況更為穩(wěn)定，且操作便捷，工藝簡單，所支出的成本較少，對于毒性物質(zhì)具有較強的適應(yīng)性。

2、好氧生物處理工藝

2.1活性污泥處理工藝

該處理工藝就是將活性污泥作為主體的一種生物處理技術(shù)，其將廢水中的有機物當(dāng)做一種培養(yǎng)基，在有氧且充足的環(huán)境下，混合并連續(xù)培養(yǎng)不同種類的微生物群體，之后經(jīng)凝聚、吸附及氧化分解等操作方式，將有機物去除的一種方法。SBR法（序批式活性污泥法）是活性污泥處理工藝非常具有代表性的形式之一，其主要是在反應(yīng)池中有效完成進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀以及排泥的過程。與連續(xù)式活性污泥法相比較，SBR法不僅具有較強的抗沖擊負(fù)荷性，而且具有較高的氧利用率，處理效果穩(wěn)定等優(yōu)勢。但是優(yōu)劣勢是相對存在的，其缺陷則為過度依賴自動控制設(shè)備、反應(yīng)器利用率低、間斷運行的曝氣器極易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。而對于SBR法存在的弊端，又有多種變形工藝不斷出現(xiàn)，其中最有代表性的則為CASS工藝（循環(huán)式活性污染系統(tǒng)），該工藝有效優(yōu)化了活性污染選擇器的設(shè)計，并以循環(huán)進(jìn)水的方式運行，在一定程度上克服了SBR的不足。

2.2生物膜處理工藝

生物膜處理工藝共包括四種，即生物濾池、轉(zhuǎn)盤、接觸氧化設(shè)備以及流化床。而運用在制糖企業(yè)廢水處理中最主要的是內(nèi)循環(huán)好氧生物流化床工藝，其通過結(jié)合微生物固化技術(shù)以及以往的流態(tài)化技術(shù)進(jìn)行制糖企業(yè)廢水處理工作，不僅構(gòu)造相對簡單，且具有較高的傳質(zhì)效率、能耗低，抗沖擊負(fù)荷能力比較強，這為制糖企業(yè)廢水工作的高效處理提供了一種行之有效的新方法。

2.3生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝

此種聯(lián)合工藝顧名思義就是結(jié)合生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝的廢水生物處理技術(shù)。該工藝既具備生物膜法中負(fù)荷較高的優(yōu)勢，有效降低了構(gòu)筑物的體積，同時也具備活性污染泥的優(yōu)質(zhì)特征，可有效去除有機污染物，具有較為穩(wěn)定的出水水質(zhì)。相關(guān)研究表明，將聯(lián)合工藝應(yīng)用于制糖企業(yè)中淀粉制糖廢水處理時，水質(zhì)可以達(dá)到一級標(biāo)準(zhǔn)，并且與單一處理工藝相比較，運行情況更為穩(wěn)定，并且一般情況下均不會發(fā)生污泥膨脹的現(xiàn)象。

3、厭氧-好氧處理工藝

經(jīng)實踐研究結(jié)果表明，在高濃度的有機廢水處理過程中更適合運用厭氧生物處理工藝，不僅能源消耗相對來說較少，并且可以將沼氣回收作為能源能優(yōu)勢。而對于好氧生物處理技術(shù)，則更適合運用在濃度較低的廢水處理中，其主要的優(yōu)勢為在凈化之后有較好的出水水質(zhì)。所以當(dāng)前處理高濃度有機廢水時，經(jīng)常會使用厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝，其具體操作方式為先通過厭氧處理工藝進(jìn)行處理，在出水之后，運用好氧處理工藝進(jìn)行凈化，實踐過程中應(yīng)用效果顯著。

相較于UASB及傳統(tǒng)活性污泥工藝，CASS及ABR工藝處理制糖廢水的效果明顯更為理想，因此可結(jié)合CASS及ABR工藝。厭氧系統(tǒng)運用ABR工藝，可將廢水的可生化性得以提升，減緩好氧生化負(fù)荷所帶來的沖擊，從而為系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供保證。而好氧系統(tǒng)運用CASS工藝，可有效實現(xiàn)自動控制，降低污泥膨脹現(xiàn)象的發(fā)生概率，從而使廢水能夠達(dá)到相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。

二、制糖企業(yè)廢水處理的發(fā)展方向建議

隨著大眾對糖類產(chǎn)品需求量的不斷增加，導(dǎo)致制糖企業(yè)所產(chǎn)生的廢水也越來越多，以往的處理工藝已無法有效滿足現(xiàn)階段制糖企業(yè)處理廢水的要求，所以尋求一種有效的處理工藝尤為重要。首先應(yīng)從源頭出發(fā)以達(dá)到減排的要求，這就必須優(yōu)化制糖工藝，嚴(yán)格把控制糖企業(yè)廢水污染的情況，有效實施清潔生產(chǎn)，這個過程中，可運用真空無濾布吸濾機，以此降低廢水排出時造成的水污染情況，其在制糖企業(yè)蔗汁的過濾中運用較多，該機器不僅可減少水資源浪費的情況，同時具有較高的過濾效率，且能源消耗較低。其次提升廢水的循環(huán)利用率，從而有效減少水資源的浪費情況。針對低濃度的廢水，如壓榨動力汽輪機及真空吸濾機水噴泵等，都可進(jìn)行循環(huán)利用，這在一定程度上實現(xiàn)了水資源有效節(jié)約的目的。最后通過運用廢水中的有效資源，將其變成可再度運用的“寶貝”，從而使其利益達(dá)到最大化。相關(guān)研究中表明，在污泥接種量大約為17.75g/L，溫度在35度左右，水利停留時間約6小時左右，通過對負(fù)荷進(jìn)行有機調(diào)節(jié)，一般在11-13天左右就可有效實現(xiàn)生物制氫，而其屬于熱值極高的清潔能源，可有效減緩能源不足的情況。所以運用制糖企業(yè)的廢水制氫，一方面可使廢水得到凈化，變廢為寶，另一方面具有環(huán)保及經(jīng)濟的雙重效果。

三、結(jié)束語

總而言之，在制糖企業(yè)中，其排出的廢水屬于一種高濃度的有機廢水，如果未經(jīng)處理直接排入到水體中，那么會對水資源造成嚴(yán)重的污染，進(jìn)而對生態(tài)環(huán)境造成破壞，因此有效分析其處理工藝有非常重要的意義。廢水主要處理工藝包含物化及生化處理工藝兩種，而經(jīng)生化處理后廢水的回收利用，可有效實現(xiàn)廢水的資源化，并且可減少對周圍河流的水體污染及生態(tài)破壞，繼而達(dá)到制糖企業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展的目的。

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