【文章內(nèi)容簡介】 好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡單，所以是有機污染廢水處理的首選，但是對于包含高濃度有機物的制糖廢水，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)，在水利停留時間為 68h 的情況下，處理效果可以達到％ ％， ％ ％。 （ 3）土地處理 利用土地來進行有機污水的處理，主要是利用土地、植物的凈化功能，在治理廢水的同時，又利用 其中的水分和肥分來促進作物、林木的生長，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點。 8 國內(nèi)技術(shù)發(fā)展水平 與 現(xiàn)狀 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） 國內(nèi)取得最新階段成果、達到的技術(shù)水平及發(fā)展趨勢 目前，制糖廢水的治理主要采用物化法和生化法。用物化法對廢水進行預(yù)處理，然后再進入生化系統(tǒng)，最后依次經(jīng)物化處理及生物濾池后達標排放；物化法處理包括：沉淀法、吸附法、電化學(xué)法、磁分離法、高級氧化法、蒸發(fā)濃縮法等。制糖廢水的可生化性好。因此，國內(nèi)外對此廢水的處理常采用生化法，主要有厭氧處理法 (UASB 法、 9 二段厭氧法 )、厭氧 好氧處理法、厭氧 光合細菌處理法等。 項目的產(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 是我國三大甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一， 為 國家甘蔗優(yōu)勢生產(chǎn)基地。 20xx 年全省甘蔗種植面積 218萬畝，甘蔗 總產(chǎn)量 1160 萬噸。 如直接供水則制糖生產(chǎn)約需 23200 萬噸新鮮水，同時也將排出這些廢水，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 本項目成果推廣應(yīng)用的 提供了廣闊 市場 前景 。甘蔗制糖節(jié)水少污染優(yōu)化示范技術(shù)可促進甘蔗制糖廠節(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)濟效益和可持續(xù)發(fā)展能力，對糖廠科技進步、節(jié)省資源減少排放、循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展具有推動作用。本項目的成功實施將會帶來巨大的社會效益和一定的經(jīng)濟效益，完全可以實現(xiàn)社會、經(jīng)濟和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。它在節(jié)省能源、潔凈生產(chǎn)、環(huán)境保護方面的，都是國家政策鼓勵發(fā)展的技術(shù)。 項目是以現(xiàn)有共性技術(shù)為基礎(chǔ)的優(yōu)化綜合創(chuàng)新，已有 扎實的 前期研究工作 和應(yīng)用經(jīng)驗，本 項目 研究內(nèi)容可直接進入生產(chǎn)規(guī)模條件運行，技術(shù)風(fēng)險小。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)濟效益，成為全國糖業(yè)甘蔗糖廠節(jié)水減污典范。 、方法、技術(shù)路線 10 主要研究內(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，保護環(huán)境和實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。本項目主要研究內(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) 。重點是傳統(tǒng)甘蔗制糖企業(yè)為適應(yīng)節(jié)水減污目標，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)用水運作的最優(yōu)實用經(jīng)濟性。 （ 2）研究制糖蒸發(fā)熱能優(yōu)化分配方案 ，減少蒸汽進入冷凝水，減少熱損失，控制冷凝水溫度，滿足冷凝水抽真空操作，節(jié)約用水量。 （ 3）研究糖液蒸發(fā)系統(tǒng)中汽液分離技術(shù) ，解決好汽凝水含糖量過高而不能有效利用的問題，特別是使 2 效汽凝水的含糖量滿足入爐水的要求，達到降低生產(chǎn)用水和降低能耗的目的，同時降低汽凝水COD 含量，使水質(zhì)能符合各工段生產(chǎn)。 （ 4）研究 鍋爐沖灰水 懸浮物分離技術(shù) ，達到懸浮物去除，水循環(huán)利用，節(jié)水減污目的。 （ 5）研究洗濾 布水沉淀分離和回用技術(shù) ，使洗濾布水回用 于 壓榨滲透水， 從源頭上 解決洗濾布水污染問題。 擬解決的關(guān)鍵技術(shù) 本項目實施的關(guān)鍵在于水循環(huán)優(yōu)化節(jié)水技術(shù)、汽液分離液膜捕液冷卻技術(shù)和洗濾布水沉淀分離和回用技術(shù)。因此， 本項目擬解決的關(guān) 11 鍵技術(shù)有： （ 1） 制糖工藝 用 水 優(yōu)化 節(jié)水技術(shù) ， 制糖蒸發(fā)熱能優(yōu)化分配方案，減少熱損失，節(jié)約用水量 ； （ 2） 汽液分離、 液膜多重捕液技術(shù) ： 充分回用汽凝水 ， 低能耗高效水霧液膜冷卻器，有效降低蒸發(fā)、煮糖冷凝水的溫度； （ 3）過濾糖汁產(chǎn)生洗濾布水沉淀分離及回用于甘蔗壓榨滲透水技術(shù)。 擬采用 的方法、技術(shù)路線以及工藝流程 甘蔗糖生產(chǎn)過程用水分工藝用水和生產(chǎn)用水，工藝用水主要包括甘蔗壓榨滲透水 、 煮糖用水 、 分蜜用水 、 洗濾布水、石灰 消和用水等，這些用水 主要取自 蒸發(fā)系統(tǒng) 的汽凝水； 生產(chǎn)用水包括蒸發(fā) 、 煮糖 、 吸濾機等系統(tǒng)的噴射冷凝器用水 、 鍋爐除灰塵設(shè)備沖灰水 、 設(shè)備洗罐水，設(shè)備冷卻用水、鍋爐補充水等， 這些用水 主要靠取外部新鮮水。 擬采用的方法 根據(jù)生產(chǎn)需要和 清潔生產(chǎn)、 節(jié)水節(jié)能、降耗減污等國家標準要求，項目 從節(jié)水減污目標出發(fā)，盡量少取新鮮水， 實現(xiàn) 制糖工藝用水 重復(fù)循環(huán)利用 ； 根據(jù)甘蔗糖廠生產(chǎn)工藝對各部分水要求和水質(zhì)，對這些水采用分別處理循環(huán)利用方法，使水澄清，過濾，降溫，重新優(yōu)化用于各生產(chǎn)操作工藝，達到盡量少取自新鮮水目的。 本項目擬采取的節(jié)水減污優(yōu)化方法如下： （ 1）制糖蒸發(fā)熱能優(yōu)化分配方案：通過蒸發(fā)汁氣等二次蒸汽的合理利用，使煮糖、加熱的熱能應(yīng)用蒸發(fā)汁氣，提高蒸發(fā)汁氣熱能利用效率，大大減少末效蒸發(fā)罐進入冷凝器的蒸汽，減少熱損失。由此 12 有效減少蒸發(fā)系統(tǒng)的冷凝冷卻水用，并大大降低冷凝冷卻水的溫度。 （ 2）捕汁器在蒸發(fā)罐、煮糖罐改造應(yīng)用，由于蒸發(fā)罐、煮糖罐在加熱蒸發(fā)過程，蒸發(fā)汁氣氣霧 沫夾帶糖份，一方面氣凝結(jié)水含糖造成糖損失，增加水中 COD造成污染，另一方面汽凝水含糖使二效蒸發(fā)汽凝水不能滿足鍋爐入爐水質(zhì)要求，造成熱能和水資源浪費。液膜多重捕液分離裝置應(yīng)用蒸發(fā)罐、煮糖罐，使二效蒸發(fā)汽凝水的含糖量明顯降低，符合鍋爐入爐水質(zhì)要求，同時，為水循環(huán)優(yōu)化節(jié)水打下基礎(chǔ)。 （ 3）糖漿上浮取代糖漿的二次硫熏。利用糖漿上浮工藝過程中的絡(luò)合、絮凝和吸附作用，把糖漿中的雜質(zhì)以及色素有效祛除，不再使用二次硫熏工藝，可大大減少煮糖真空操作冷卻冷凝水的二氧化硫的含量，達到減污目的。 （ 4）蒸發(fā)、煮糖蒸發(fā)過程中，為達到 節(jié)省蒸汽，采用抽真空操作，抽真空冷卻過程中冷卻冷凝水吸收了蒸汽的熱量，水溫度達到50～ 60℃。這部分水要重復(fù)循環(huán)利用，必須使冷卻冷凝用水的溫度控制在 35℃（環(huán)境溫度）以下，才能滿足噴射冷凝抽真空度的要求，滿足蒸發(fā)、煮糖生產(chǎn)的需要。采用低能耗高效水霧液膜冷卻器，有效降低蒸發(fā)、煮糖冷凝水的溫度，使冷凝水能循環(huán)重復(fù)利用，減少新鮮水用量。 （ 5）洗濾布水沉淀分離及回用于甘蔗壓榨滲透水技術(shù)。洗濾布水含有大量固形物，首先把洗濾布水進行粗分離，除去蔗渣糠等大顆粒子，調(diào)節(jié)洗濾布水 pH 值，加入絮凝劑，送到快速沉降設(shè)備進行沉降 分離，把大部分懸浮物除去，加入殺菌劑防止細菌分解糖分產(chǎn)生不良效果，沉清后水回用于甘蔗壓榨滲透水。 13 技術(shù)路線及工藝流程 （ 1）甘蔗制糖生產(chǎn)工段廢水產(chǎn)生工藝流程圖 甘蔗制糖生產(chǎn)中 壓榨 滲透提 汁 、物料稀釋、蒸汽產(chǎn)生、冷凝冷卻、洗罐、除塵、鍋爐沖灰、沖洗濾布等都需大量水。為甘蔗制糖生產(chǎn)中廢水產(chǎn)生的主要來源，其廢水產(chǎn)生工藝流程如下圖 21 所示。 圖 21 甘蔗制糖生產(chǎn)工段廢水產(chǎn)出工藝流程圖 除塵水 動力車間 機械冷卻水 沖灰水 甘蔗 破碎 壓榨 混合汁 H2O 蔗渣 壓榨工段冷卻廢水 石灰乳 預(yù)灰 硫熏中和 連續(xù)沉降 石灰乳 清汁 多效蒸發(fā) SO2 泥汁 分蜜 助晶 三系煮糖 糖漿 糖 漿 上浮 濾液 吸濾或壓濾 干燥 成品 煮糖冷凝水 蒸發(fā)冷凝水、洗罐水 洗濾布水 濾泥 汽凝水 冷卻水 糖蜜 14 （ 2）節(jié)水減污優(yōu)化循環(huán)利用示范技術(shù)工藝流程 甘蔗制糖生產(chǎn)中根據(jù) 產(chǎn)生的廢水來源及 COD、 BOD SS等指標將其分為低濃度廢水、中濃度廢水和高濃度有機廢水。針對不同廢水采用不同的節(jié)水減污優(yōu)化循環(huán)利用工藝。 經(jīng)嚴格的節(jié)約用水，并將廢水作適當(dāng)處理后循環(huán)利用，可將廢水排出量降到 。當(dāng)加工周期終止時，將這個系統(tǒng)中剩余的水全部排放到厭氧塘，貯存約31 周， BOD5 由進水的 3000mg/L 降至 50mg/L，水質(zhì)達到排放標準后再排出。 目前 國內(nèi)對于 洗滌水、冷凝冷卻水以及壓 榨用 水的循環(huán)利用有一定的應(yīng)用，并取得了較好的經(jīng)濟效益、環(huán)境效益。洗滌水循環(huán)利用及其治理是糖廠水處理中 的一個重要部分，由于它占制糖車間總排水量和污染負荷量的 50%左右，若能得到合理的利用，則制糖的排污量可減少一半以上。廢水中含有大量泥砂，只含微量糖分和有機質(zhì)，可考慮將其固液分離后，上清液進行回用。 采用循環(huán)用水工藝則耗水量成倍下降。循環(huán)利用的供水流程圖如下： 圖 22 甘蔗制糖節(jié)水減污優(yōu)化循環(huán)利用 技術(shù)工藝 流程圖 水源頭 凈化 鍋爐 房 用水 循環(huán) 利用利用 冷卻設(shè)施 汽機間及其他冷卻用水 補充水 冷