雷祿 范慶豐 蘇鵬 戴偉明 陳海燕
摘 要:甘蔗制糖是廣西重要的工業經濟支柱產業之一,但制糖生產過程產生的廢水也嚴重污染水體環境。文章通過介紹廣西甘蔗制糖過程廢水治理情況,為制糖企業廢水治理工藝選擇提供參考。
關鍵詞:制糖;廢水治理
中圖分類號:X792 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2013)21-0177-02
我國是世界上主要的食糖生產和消費大國。食糖是國家認定的重要消費品和必備的戰略物質,是人民生活的必需品,同時也是食品加工、制藥工業等產業的原材料。
廣西是全國的產糖大省,全區有九十六家糖廠,年產白砂糖占全國產量的約60%,蔗糖產業已經成為廣西經濟支柱產業之一。但是,每榨1 t甘蔗產生廢水量高達12~18 t,糖業廢水已成為廣西第一大水污染源。
由于地域性差異,技術水平低,設備陳舊,使得我區大部分糖廠都還采用直流供水或部分循環供水方式,造成了水資源的極大浪費,又向環境排放大量的有機污染物和廢水,對當地的水資源環境造成嚴重污染。
制糖工業廢水治理成為制約行業和發展的關鍵,廢水達標治理的嚴峻形勢已突出地擺在我們面前。廣西糖業廢水污染治理與回收利用任務艱巨。所以制糖廢水的高效處理一直是水處理研究工作者研究的一個重點課題。
我區糖廠廢水排放量大,水循環利用率較低,排水量大,整個水系統效率低。制糖工業廢水有如下特點:有機物濃度高,酸度大,顏色深,固形物比例大,且排污水量大。雖然制糖企業這些年來花了很大筆資金進行廢水治理,例如糖廠都進行沖灰水循環、冷卻水部分循環、改造吸濾機等,在減少污染上取得了一定的效果。本文就廣西糖廠企業在制糖廢水治理方法做一個簡要綜述。
1 制糖企業廢水處理方法
制糖廢水主要來自制糖和副產品過程中產生的廢水,廢水水質屬于高濃度有機廢水,直接排放容易造成水體缺氧或富營養化,嚴重的導致水體惡化。由于制糖廢水的可生化性好,目前采用生化法處理制糖廢水,生化法主要有厭氧處理法、好氧處理法、好氧-厭氧處理法等。
1.1 好氧處理活性污泥法
好氧處理活性污泥法就是以存在于污水中的有機物為培養基,氧氣氛圍下,對各種微生物群體進行連續培養,消耗水中的有機物的過程。
眾所周知,制糖行業屬于季節性生產企業,活性污泥法在生產榨季開機時只需按照一定的程序開機3~5 a即可投入正常運行,而生物膜法需要20~30 a重新掛膜馴化才能正常運行。活性污泥法在運行過程中有多種有效監控手段,能及時發現問題,及時調整運行狀態。并且活性污泥法建設費低,在處理效率上,50%的活性污泥法處理廢水BOD5的去除率高于50%的生物膜法處理。考慮到二碳水中懸浮物和COD濃度高,不宜直接進入生化系統處理,所以要對其進行預處理。二碳水先經初沉池沉淀,去除大部分懸浮物和部分COD后再進入生化處理系統。
廣西某糖廠設計日榨甘蔗量為10 000 t,預計廢水產生量為16 000 m3/d。該項目產生的廢水主要包括車間生產廢水和部分制糖工藝冷卻循環水,公司決定對項目投產后產生的制糖廢水進行處理后達標排放。結合生產實際情況,分析比較采用活性污泥法的工藝方,并采用抗負荷沖擊性強氧化溝的曝氣池型以增強處理效果,確保廢水處理后水質達到國家排放標準。
1.2 厭氧處理法
厭氧處理高含量有機廢水時,污泥少,產生可利用的甲烷氣體燃料,投資運營成本較低,在制糖工業廢水處理方面得到廣泛的應用。
南寧某糖業公司針對南寧公司制糖造紙廠蔗渣堆放和洗滌廢水的水質特性,利用厭氧廢水處理系統對該類廢水進行了中試研究。重點是探討出反應器處理蔗渣堆垛/噴淋廢水的最佳工藝參數,使處理后的出水水質達到國家環保的水質標準(CODcr去除率≥80%;BOD5去除率≥80%)。
1.3 好氧-厭氧處理法
廣西上思縣某糖廠末端廢水治理工程項目,根據公司的要求和結合公司水質水溫的情況,公司設計的主要生物處理單元采用“活性污泥法+生物接觸氧化法”組合生物好氧工藝。這種工藝方法與普通活性污泥法相比具有耐沖擊負荷、操作簡單、運行方便、易于管理維護,不產生污泥膨脹現象、污泥生成量少易沉淀、處理效率高、投資成本低、占地少等特點。
另一方面也具有活性污泥法液固充分接觸的特點,去除效率高,出水水質穩定,是一種技術先進高效的糖類有機廢水處理技術。經該工藝處理后排出的廢水達到國家排放標準,實現節能減排的目標。
1.4 農田灌溉處理
利用農田來進行有機廢水的灌溉,主要是利用農田、植被的凈化功能,利用廢水中的水分和有機物來促進農作物、林木的生長,是比較經濟實惠處理制糖廢水的方法。
廣西湘桂公司在甘蔗科研基地建立大型蓄水池,用于儲蓄經處理過達標后企業生化廢液,以便用于灌溉蔗田。這些廢液含有豐富的有機質,能促進甘蔗生長,還能改良土壤。公司在生產過程中引進國內創新科技,使制糖廢水、廢渣無害化、資源化處理,變廢為寶,實現了清潔生產與資源循環利用,達到節能、降耗、減污、增效多重效果。
2 制糖廢水處理發展方向
隨著食糖需求量的急劇增加,制糖產生的廢水也在逐年增加,傳統處理工藝已經不能滿足當今變化發展中的制糖工業產生的廢水處理要求。因此,怎樣高效處理制糖廢水工藝是環保研究工作者研究的一個重點。
嚴格控制流入土地的水量,科學合理清潔生產,減少對環境的污染。加強制糖生產過程中管理,杜絕跑、冒、滴、漏等現象,同時改進相關節水工藝,鼓勵員工節水等能措施。可以從三個方面入手:
①控制污染源,必須實施清潔生產工藝。采用先進設備,杜絕先進設備產生帶來二次水污染。
②提高水循環利用率,以緩解水資源的消耗。比如煮糖、蒸發設備的冷凝水和冷卻水,壓榨動力汽輪機、真空吸濾機水噴泵和動力車間發電設備排出的冷卻水等低濃度有機廢水,可以循環使用,提高水的利用率,實現節約水資源。
③采用先進設備,最新技術,提高生產效益。
④廢水的綜合利用,制糖廢水作為一種肥料在農業灌溉具有廣闊的前景,土地灌溉工程操作簡單易實施,制糖廢水排放不會對當地水資源造成環境污染。
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