制糖廢水主要生化處理工藝
1、甘蔗制糖的主要生產工藝簡介
在甘蔗制糖的過程中，通常包含的程序有提汁、清凈、蒸發和結晶成糖等。其中蒸發、結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、甘蔗制糖廢水產生分析
甘蔗制糖的廢水污染主要來源于生產過程中的壓榨、過濾、蒸發、成糖工序以及除塵器產生的二次污染除塵水等。第一，壓榨工段榨機冷卻水，主要為冷卻榨輥傳動軸和潤滑泵軸頸產生的廢水，廢水含油量較高，COD含量約為150~300mg/L;第二，洗機、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生的廢水，主要污染物SS濃度為1000~3000mg/L;第四，冷卻汽輪機等設備產生的冷卻水，此類水水質穩定，水溫較高;第五，制煉車間蒸發及煮糖的高溫蒸汽經冷卻凝結排出的冷凝水，此類水水質穩定，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、甘蔗制糖企業廢水濃度
對于甘蔗制糖企業來說，其所闡述的廢水主要可以包括三個部分。第一，低濃度有機廢水。低濃度有機廢水主要包含制煉車間蒸發、冷凝器尾水、真空吸濾機抽真空用水、壓榨車間軸承冷卻水和動力車間設備冷卻水。其在整個糖廠廢水總量中占有量約70%，水溫通常在40~60℃，如果在企業正常生產情況下，污染物濃度相對較低。然而，如果處于跑糖等情況下，蒸發、煮糖冷凝器排出的冷凝水懸浮物濃度會較低，化學需氧量濃度每升可達幾百甚至上萬毫克。第二，中濃度有機廢水。中濃度有機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，還包含一些機油，化學需氧量和懸浮物每升可以達到幾百到幾千毫克，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，化學需氧量和懸浮物每升可以達到幾千至數十萬毫克。
4、制糖廢水主要生化處理工藝
4.1 活性污泥法
現階段，廢水生物處理技術中應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，對污水和各種微生物群體進行連續混合培養，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污染物，實現對廢水的凈化。該工藝可以根據具體情況，靈活調整污水處理程度的高低，進水負荷升高時，可通過提高污泥回流比的方法予以解決，但存在對水質、水量變化適應性較低，脫氮除磷效果不理想，易產生污泥膨脹等問題。
4.2 生物膜法
生物膜法主要是通過依附在某些固體介質表面的微生物對有機污水進行處理。該工藝具有污染負荷高，抗沖擊負荷強，無污泥膨脹等優點。但存在建設投資大，啟動周期長，反應器內生物量較難控制等問題。糖廠的生產具有季節性的特點，每年只是生產4~6個月左右，所以啟動周期長的工藝不是很適合。
4.3 生物膜/活性污泥聯合工藝
生物膜/活性污泥聯合工藝，主要是將活性污泥法與生物膜法結合在一起的一種污水生物處理技術。這種工藝不但可以實現對高負荷的膜處理工藝進行有效的利用，有效節約占地面積與基建投資，同時還可以通過對活性污泥法的利用來保障出水穩定。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 用于循環冷卻水
在甘蔗制糖行業中，用于循環冷卻水的水池大多數情況下，是在一個封閉的環境下使用的，它的主要功能就是冷卻設備、蒸發和煮糖系統抽真空等，確保生產具有一定的持續性與穩定性。循環水池內配套的冷卻系統，對冷卻水冷卻過程及冷卻水自身散熱過程會出現冷卻水損耗的問題，需要在其中添加新鮮冷水來進行補充，以滿足生產需要。經過生化處理后的廢水可以直接用回到循環冷卻水池，作為生產過程中冷卻水損耗的補充。循環水池內的冷卻水循環使用會使污染物濃度增加，使用生化處理后的廢水可以稀釋池內冷卻水，循環水池內溢出的冷卻水再排入生化系統處理。
5.2 用于鍋爐沖灰水
現階段，很多甘蔗廠對于鍋爐除塵沖灰水都是進行閉合式循環利用的。對于鍋爐來說，其所產生的煙氣溫度非常高，煙氣在除塵器除塵的過程中會將沖灰水分帶走，同時打撈灰渣也會將部分水分帶走，因此鍋爐沖灰水在循環利用的過程中有很多都產生了損耗，只有通過補充水才能保證整個灰水循環系統的用水平衡。有一些糖廠為減輕企業的排污壓力，利用洗罐水作為鍋爐除塵損耗補充水，但因洗罐水含有一定的糖分，長期的循環回用會使沖灰水黏度越來越大，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的正常運行。將生化處理之后的廢水用于鍋爐沖灰水池，可以實時補充鍋爐沖灰水池在使用過程中產生的損耗，在一定程度上減少工業廢水的排放量及污染物排放。[3]
5.3 用于生化系統調節池或曝氣池
對于生化系統調節池來說，其主要作用是調節廢水水質，解決來自生產不規律引發的水質不穩定的問題。在正常生產過程中，通常進入廢水生化處理系統的水質都處在系統設計范圍中，能夠開展正常處理。但是，假如發現車間物料溢出等跑糖問題，抑或是由于設備故障停榨而開展局部洗機，高濃度的廢水直接進入生化系統會給生化系統帶來很大的沖擊，極易引起污泥膨脹，污泥沉降困難，甚至造成整個生化系統癱瘓。將經過生化處理后的廢水用于調節池或曝氣池，提高進入曝氣池處理的廢水的pH值及降低廢水濃度、水溫，調整進水負荷，保證曝氣池內的污泥負荷相對穩定，能促進整個生化處理系統穩定運行。
5.4 用于衛生清潔用水
在正常運行的過程中，廢水生化處理系統經常需要在曝氣池中補充含氮的營養鹽，以確保微生物能正常生長。通常來說，甘蔗制糖企業在補充氮源時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，把經過生化處理后的廢水當做廁所沖洗水，將沖洗廁所產生的污水排進生化池系統處理，可以提高進入生化處理系統進水氨氮含量，不僅可以處理沖洗廁所產生的污水，減少新鮮水用量，也可以適當減少生化系統含氮營養物的補充，減少尿素投放量，從而在源頭上控制新鮮水用量，同時降低了生化處理系統的廢水治理成本。
6、結束語
總的來說，甘蔗制糖的過程中會產生大量的廢水，這些廢水會對環境、土地以及人體產生十分重大的影響。因此，展開對甘蔗制糖廢水污染控制的研究很有必要。
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