【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要大力發(fā)展甘蔗精深加工與循環(huán)利用，進(jìn)一步提高產(chǎn)品科技含量和附加值，推進(jìn)蔗糖業(yè)的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；唾Y源化發(fā)展，培育壯大農(nóng)業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)農(nóng)民增收，農(nóng)業(yè)增效?！稄V東省資源綜合利用管理辦法》（省政府令第83號(hào)）規(guī)定企業(yè)發(fā)展應(yīng)遵循與資源綜合利用、與污染治理相結(jié)合、“三效”統(tǒng)一的原則，對(duì)產(chǎn)生的廢渣、廢水（液）、廢氣等進(jìn)行回收和合理利用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展。因此，本項(xiàng)目主要是通過研究應(yīng)用節(jié)水循環(huán)利用降溫澄清、汽液分離和濾布水回流沉淀等技術(shù)集成應(yīng)用和節(jié)水節(jié)能工藝改造，大幅度降低制糖用水，實(shí)現(xiàn)水資源的循環(huán)利用和減排，達(dá)到減少用水，節(jié)約成本，減少排污，保護(hù)環(huán)境的綜合性目標(biāo)。項(xiàng)目建設(shè)是貫徹落實(shí)國(guó)家節(jié)能減排、降耗減污的重要政策指示，符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。，推進(jìn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展蔗糖業(yè)作為廣東粵北地區(qū)主導(dǎo)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)，對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定與繁榮具有重要作用。制糖生產(chǎn)能耗、水耗較高，這不但增加了能源和水資源的消耗，同時(shí)，也使得蔗糖生產(chǎn)成本居高不下，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中處于不利的位置，亦不利于公司的發(fā)展。因此，有效地降低生產(chǎn)過程中的能耗、水耗，是企業(yè)生存和發(fā)展重要課題之一。但目前行之有效的甘蔗制糖節(jié)水減污優(yōu)化技術(shù)缺乏，致使蔗糖產(chǎn)品成本居高不下增加，節(jié)水降耗技術(shù)工藝滯后、高耗能的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式等不僅使企業(yè)生產(chǎn)成本增加，經(jīng)濟(jì)效益降低。廣東作為全國(guó)的糖蔗主產(chǎn)區(qū)，絕大多數(shù)蔗糖企業(yè)在生產(chǎn)中水資源綜合利用還遠(yuǎn)滯后于生產(chǎn)需要，這很難適應(yīng)當(dāng)前廣東糖業(yè)形勢(shì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。本項(xiàng)目旨在充分發(fā)揮企業(yè)自身資源優(yōu)勢(shì)，利用企業(yè)龍頭優(yōu)勢(shì)和科技、產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，通過引進(jìn)先進(jìn)的水循環(huán)優(yōu)化節(jié)水技術(shù)、液膜多重捕液技術(shù)及洗濾布水沉淀分離及回用技術(shù)等，加強(qiáng)制糖生產(chǎn)廢水資源的循環(huán)應(yīng)用，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的節(jié)約型增長(zhǎng)方式，推進(jìn)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的快速持續(xù)發(fā)展。制糖工業(yè)是我國(guó)廢水和廢棄物排放量較大的食品行業(yè)，是國(guó)家環(huán)保部門重點(diǎn)鑒控廢水污染源之一，也是我國(guó)每萬(wàn)元工業(yè)產(chǎn)值能耗、水耗最高的行業(yè)之一，一個(gè)日榨3000噸甘蔗糖廠每天耗用水資源35000～40000噸，排放工業(yè)廢水36500～41500噸，COD排放量12噸及懸浮物9噸。我國(guó)甘蔗糖廠用水量都很大，與國(guó)際先進(jìn)水平有很大差距，每噸甘蔗平均耗用水量為8噸以上，是發(fā)達(dá)國(guó)家的6～10倍。技術(shù)發(fā)達(dá)制糖國(guó)家如丹麥、法國(guó)、波蘭等制糖生產(chǎn)過程采用全閉合循環(huán)用水系統(tǒng)，水反復(fù)循環(huán)使用，并充分利用制糖原料本身的水，做到噸糖耗水量在1 m3以下。近年來，我國(guó)甘蔗糖廠也開始將冷凝水循環(huán)使用，但由于水冷卻降溫效果不明顯，影響真空操作，未能推廣應(yīng)用；鍋爐除灰塵設(shè)備沖灰水沒有很好的處理辦法；對(duì)于糖廠過濾洗濾布水，有些糖廠把它作為甘蔗壓榨滲透水，取得了一定的效果，但還有很多需要改進(jìn)地方。節(jié)水減污任務(wù)艱巨而重大。茂源糖業(yè)有限公司地處珠江水系北江支流的滃江河畔，滃江河是一類水源保護(hù)地區(qū)，榨季生產(chǎn)期間都是在冬春二季的枯水期，如果項(xiàng)目完工后，年減排廢水548萬(wàn)噸、COD738噸，COD減排90%以上。為珠江下游的廣大人民提供和保障清潔的珠江水源，同時(shí)也為山區(qū)農(nóng)民提供了穩(wěn)定的糖蔗生產(chǎn)致富門路。，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)能源和水資源的需求越來越大，能源和水資源的有效供給不足，已成為嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的瓶頸。解決能源和水資源有效供給不足的辦法，除加大力度增加可靠的能源和水資源的供給之外，采取各種有效措施開展節(jié)能節(jié)水顯得十分緊迫和重要。在制糖生產(chǎn)過程中，需耗用大量的能源和水資源，能源、水資源的消耗費(fèi)用占總生產(chǎn)成本的30%以上。因此加大力度實(shí)施節(jié)能節(jié)水對(duì)于有效緩解企業(yè)生產(chǎn)能源、水資源緊張的矛盾，降低生產(chǎn)成本，增加企業(yè)效益，走可持續(xù)發(fā)展道路，都具有十分現(xiàn)實(shí)和要重的意義。為積極響應(yīng)國(guó)家開展清潔生產(chǎn)的號(hào)召，廣東省翁源縣茂源糖業(yè)有限公司（簡(jiǎn)稱“茂糖公司”，下同）于2007年向省經(jīng)貿(mào)委報(bào)名參加了廣東省自愿實(shí)施清潔生產(chǎn)企業(yè)。幾年來分別與廣州甘蔗糖業(yè)研究所、云南義利達(dá)實(shí)業(yè)公司合作，成功地進(jìn)行了“制糖生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水開發(fā)研究”，其中“節(jié)能等壓排水技術(shù)”與廣州甘蔗糖業(yè)研究所合作，“鍋爐沖灰水凈化處理循環(huán)利用技術(shù)”與廣州甘蔗糖業(yè)研究所合作，“壓榨均衡進(jìn)蔗計(jì)量系統(tǒng)”與云南義利達(dá)實(shí)業(yè)公司合作。經(jīng)過廣大科研人員的攻關(guān)努力，在清潔生產(chǎn)方面實(shí)施了行之有效的措施，加快制糖生產(chǎn)節(jié)能節(jié)水技術(shù)的開發(fā)研究并取得了可喜的成效，并取得了良好的節(jié)能、節(jié)水效果。 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)國(guó)外甘蔗產(chǎn)業(yè)主產(chǎn)國(guó)為巴西、印度、泰國(guó)、美國(guó)等國(guó)家。2007年巴西甘蔗種植面積10050萬(wàn)畝，；印度面積7755萬(wàn)畝，但主要用于食糖生產(chǎn)；。蔗糖生產(chǎn)中廢棄物的資源化綜合利用和節(jié)水節(jié)能、降耗減排等技術(shù)研究以印度、巴西和美國(guó)研究較多，其處理方法也各有不同。（1）印度據(jù)《國(guó)際糖業(yè)雜志》報(bào)道，印度對(duì)制糖生產(chǎn)和糖蜜酒精生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢水、廢液的處理方法有兩種，一種相對(duì)易于處理：對(duì)于生產(chǎn)中的蒸發(fā)罐、結(jié)晶罐等的冷凝水和動(dòng)力車間、汽輪發(fā)電機(jī)等設(shè)備的冷卻水，只受到輕微的污染，除溫度較高外，水質(zhì)基本無(wú)變化，屬于低濃度廢水。這部分水量約占總廢水量的30%50%，其水質(zhì)成分為COD值在60mg/L以下，SS在100mg/L以下。在排放前可用好氧生物降解處理。另外一種廢液是中濃度廢水和高濃度有機(jī)廢水，包括洗滌廢水、鍋爐排水和送水泥漿、壓粕水、洗濾布水等。含BOD值和COD值較高，色暗并難于除去，并不易于排放。一般處理方法有如下幾種：厭氧生物降解，有時(shí)還要接著用好氧生物降解；生物堆肥；蒸發(fā)水分后灰化處理；蒸發(fā)水分后干燥，生產(chǎn)牛飼料添加劑。（2）巴西巴西目前使用的廢液排放技術(shù)稱為“肥灌法”。盡管該法可以提高種植物的單產(chǎn)量，但并未能解決所有與之相關(guān)的問題。巴西糖業(yè)界認(rèn)為在巴西生物降解技術(shù)是大型酒精廠廢液處理可行的一種替代方案，盡管生物降解后(生產(chǎn)沼氣)就地排放酒精二次廢液仍存在諸多技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保問題，還有必要進(jìn)一步改進(jìn)該工藝使之更具性價(jià)比。（3）美國(guó)美國(guó)聯(lián)邦法典（40CFR）409部分針對(duì)制糖行業(yè)生產(chǎn)過程中排放的污染物制定了相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)分為兩部分，一部分為預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)，要求污染源在排入公共廢水處理系統(tǒng)前必須執(zhí)行。另一部分是執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)是制糖企業(yè)污染物直接排入水域所必須執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了通過目前可以應(yīng)用的最佳現(xiàn)有實(shí)用控制技術(shù)（BPT）及通過常規(guī)污染源最佳控制技術(shù)（BCT）所能達(dá)到的新源、現(xiàn)源執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了污染物綜合指標(biāo)BODTSS、pH、大腸桿菌以及溫度的排放限值。制糖生產(chǎn)廢水中含有高濃度的有機(jī)物，其酸度大，顏色深，固形物達(dá)到10％12％，且污水產(chǎn)生量很大，如果直接排入自然水體中必然會(huì)造成嚴(yán)重的污染，并入公用污水處理系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)上不合算。所以，制糖生產(chǎn)廢水的高效處理一直是環(huán)境工程研究的一個(gè)重點(diǎn)。國(guó)外在這方面近幾年的最新研究成果如下：（1）厭氧處理制糖廢水厭氧處理在有機(jī)物含量較高時(shí)是很適用的。由于厭氧處理時(shí)，去除1kg ，反應(yīng)器不受氧傳遞的限制，其中的固體停留時(shí)間(SRT)比水利停留時(shí)間(HRT)高出約10100倍，單位體積負(fù)荷遠(yuǎn)高于好氧系統(tǒng)，污泥產(chǎn)生量少，運(yùn)行費(fèi)用低。因而在制糖工業(yè)廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用。上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)是厭氧處理的一個(gè)有代表性的形式。反應(yīng)器下部為濃度較高的污泥床，上部為濃度較低的懸浮污泥床。UASB反應(yīng)器有機(jī)物負(fù)荷可達(dá)到l5kg COD／，COD去除率為90％左右時(shí)，其污泥負(fù)荷可高達(dá)3050kg COD／。新型厭氧反應(yīng)器以美國(guó)Biothane Systems公司研發(fā)的Biobed EGSB反應(yīng)器較為突出。其反應(yīng)介質(zhì)與UASB中的顆粒載體上的微生物生長(zhǎng)特性相似，但它的最大的特點(diǎn)是并未使用載體介質(zhì)，而完全使用生物顆粒。在制糖廢水高濃度負(fù)荷的情況下，此反應(yīng)器非常適用。（2）好氧處理好氧降解是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除水體中的有機(jī)污染物，其最終產(chǎn)物是合成的細(xì)胞體、水和CO2。由于好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡(jiǎn)單，所以是有機(jī)污染廢水處理的首選，但是對(duì)于包含高濃度有機(jī)物的制糖廢水，好氧處理仍然存在著許多原理和工藝上的限制條件，因而在實(shí)際應(yīng)用上不如厭氧處理普遍。充氣固定膜生物處理系統(tǒng)(ASFF)用于處理制糖廢水是一種較新的技術(shù)，在水利停留時(shí)間為68h的情況下，％％，％％。（3）土地處理利用土地來進(jìn)行有機(jī)污水的處理，主要是利用土地、植物的凈化功能，在治理廢水的同時(shí)，又利用其中的水分和肥分來促進(jìn)作物、林木的生長(zhǎng)，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點(diǎn)。制糖工業(yè)廢水主要來自制糖生產(chǎn)過程和制糖副產(chǎn)品綜合利用過程。廢水一般含有機(jī)物和糖分，CODcr和BOD5很高；廢水大多帶顏色，有的顏色較深，含氮、磷、鉀等元素較高，基本上不含有毒物質(zhì)。制糖工業(yè)廢水的處理首先要做到清污分流，把廢水按高、中、低三種濃度區(qū)分開。高濃度廢水，先回收利用，再處理；中濃度廢水（包括高濃度廢水經(jīng)第一級(jí)回收利用后的廢水）含BOD5和CODcr低于 500010000毫克／升，經(jīng)凈化處理后循環(huán)利用或排放；低濃度廢水，主要是設(shè)備冷卻水和設(shè)備二次蒸汽冷凝水，應(yīng)循環(huán)利用。（1）國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品和技術(shù)現(xiàn)狀制糖生產(chǎn)廢水處理措施較多，技術(shù)工藝成熟，其相關(guān)產(chǎn)品主要有酒精、酵母、有機(jī)肥料、復(fù)合菌肥、微生物蛋白、輕質(zhì)碳酸鈣、水泥、紙張、味精、燒堿、熱電、甲烷等，所采用的技術(shù)主要有UASBSBR厭氧處理系統(tǒng)工藝、生物膜/活性污泥工藝處理、膜技術(shù)、活性生物濾塔/射流曝氣/曝氣生物濾池技術(shù)、糖蜜酒精固化酵母發(fā)酵技術(shù)、糖廠廢水處理技術(shù)、糖蜜酒精濃縮焚燒技術(shù)、蔗渣制纖維飼料技術(shù)、蔗臘提取技術(shù)等處理方式。（2）國(guó)內(nèi)取得最新階段成果、達(dá)到的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢(shì)目前，制糖廢水的治理主要采用物化法和生化法。用物化法對(duì)廢水進(jìn)行預(yù)處理，然后再進(jìn)入生化系統(tǒng)，最后依次經(jīng)物化處理及生物濾池后達(dá)標(biāo)排放；物化法處理包括：沉淀法、吸附法、電化學(xué)法、磁分離法、高級(jí)氧化法、蒸發(fā)濃縮法等。制糖廢水的可生化性好。因此，國(guó)內(nèi)外對(duì)此廢水的處理常采用生化法，主要有厭氧處理法(UASB法、二段厭氧法)、厭氧好氧處理法、厭氧光合細(xì)菌處理法等。 項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化前景分析甘蔗制糖過程中用水量較大，蔗糖的滲透提取、物料的稀釋、蒸汽的產(chǎn)生、冷凝以及設(shè)備的冷卻等都需大量水。采用直供水工藝的制糖廠，每噸甘蔗耗新鮮水約1015m3。廣東是我國(guó)三大甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一，為國(guó)家甘蔗優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)基地。2008年全省甘蔗種植面積218萬(wàn)畝，甘蔗總產(chǎn)量1160萬(wàn)噸。如直接供水則制糖生產(chǎn)約需23200萬(wàn)噸新鮮水，同時(shí)也將排出這些廢水，將極大地影響到周邊環(huán)境，帶來極大的污染。目前，我省有制糖企業(yè)40多家，南方地區(qū)有制糖企業(yè)400多家，這為本項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用的提供了廣闊市場(chǎng)前景。甘蔗制糖節(jié)水少污染優(yōu)化示范技術(shù)可促進(jìn)甘蔗制糖廠節(jié)水新技術(shù)、新設(shè)備的推廣使用，減少糖廠水資源消耗，提高水重復(fù)循環(huán)利用率，有效提高糖廠生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益和可持續(xù)發(fā)展能力，對(duì)糖廠科技進(jìn)步、節(jié)省資源減少排放、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有推動(dòng)作用。本項(xiàng)目的成功實(shí)施將會(huì)帶來巨大的社會(huì)效益和一定的經(jīng)濟(jì)效益，完全可以實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。它在節(jié)省能源、潔凈生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)方面的，都是國(guó)家政策鼓勵(lì)發(fā)展的技術(shù)。項(xiàng)目是以現(xiàn)有共性技術(shù)為基礎(chǔ)的優(yōu)化綜合創(chuàng)新，已有扎實(shí)的前期研究工作和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容可直接進(jìn)入生產(chǎn)規(guī)模條件運(yùn)行，技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小。技術(shù)的成功應(yīng)用將使我省制糖企業(yè)的節(jié)水減污水平邁上新的臺(tái)階，水資源消耗明顯下降，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，成為全國(guó)糖業(yè)甘蔗糖廠節(jié)水減污典范。、方法、技術(shù)路線 主要研究?jī)?nèi)容甘蔗制糖生產(chǎn)各工藝環(huán)節(jié)都需要大量水，采用節(jié)水減污優(yōu)化示范的循環(huán)用水技術(shù)工藝，制糖生產(chǎn)的耗水量可減少80～90%，可有效降低用水量和節(jié)水減污，保護(hù)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。本項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容包括：（1）研究以甘蔗為原料在制糖過程中的節(jié)水優(yōu)化技術(shù)。重點(diǎn)是傳統(tǒng)甘蔗制糖企業(yè)為適應(yīng)節(jié)水減污目標(biāo)，采用不同工藝條件，優(yōu)化各種工藝用水的要求，以及相應(yīng)的現(xiàn)有設(shè)備改造技術(shù)。通過節(jié)水工藝優(yōu)化研究，使糖廠實(shí)現(xiàn)各種工藝用水合理分配循環(huán)利用，從而保證生產(chǎn)用水運(yùn)作的最優(yōu)實(shí)用經(jīng)濟(jì)性。（2）研究制糖蒸發(fā)熱能優(yōu)化分配方案，減少蒸汽進(jìn)入冷凝水，減少熱損失，控制冷凝