浅谈甘蔗制糖废水的污染控制

王春华

（杭州市食品工业学会，浙江 杭州 310022）

1 甘蔗制糖的主要生产工艺简介

在甘蔗制糖的过程中，通常包含的程序有提汁、清净、蒸发和结晶成糖等。其中蒸发、结晶成糖的工艺比较固定，而提汁与清净工序则可采用不同的工艺路线与手段。提汁方法有压榨法、渗出法与磨压法，清净工序主要以其使用的澄清剂不同而有不同方法，如亚硫酸法、石灰法、碳酸法、电澄清法和离子交换法等。

2 甘蔗制糖废水产生分析

甘蔗制糖的废水污染主要来源于生产过程中的压榨、过滤、蒸发、成糖工序以及除尘器产生的二次污染除尘水等。第一，压榨工段榨机冷却水，主要为冷却榨辊传动轴和润滑泵轴颈产生的废水，废水含油量较高，COD含量约为150～300mg/L；第二，洗机、洗罐及洗地板废水，COD含量约为500～6000mg/L；第三，冲灰水及锅炉除尘产生的废水，主要污染物SS浓度为1000～3000mg/L；第四，冷却汽轮机等设备产生的冷却水，此类水水质稳定，水温较高；第五，制炼车间蒸发及煮糖的高温蒸汽经冷却凝结排出的冷凝水，此类水水质稳定，含微量糖分，SS浓度在20mg/L左右，COD含量在200mg/L以下，水温在40～60℃。［1］

3 甘蔗制糖企业废水浓度

对于甘蔗制糖企业来说，其所阐述的废水主要可以包括三个部分。第一，低浓度有机废水。低浓度有机废水主要包含制炼车间蒸发、冷凝器尾水、真空吸滤机抽真空用水、压榨车间轴承冷却水和动力车间设备冷却水。其在整个糖厂废水总量中占有量约70%，水温通常在40～60℃，如果在企业正常生产情况下，污染物浓度相对较低。然而，如果处于跑糖等情况下，蒸发、煮糖冷凝器排出的冷凝水悬浮物浓度会较低，化学需氧量浓度每升可达几百甚至上万毫克。第二，中浓度有机废水。中浓度有机废水主要包含压榨车间冲洗水、洗滤布水、洗箱洗罐污水以及锅炉湿法排灰、烟囱湿法除尘废水等。这类废水中不但含糖和悬浮物，还包含一些机油，化学需氧量和悬浮物每升可以达到几百到几千毫克，其在总排水量中占20%～30%。第三，高浓度废水。高浓度废水主要是酒精车间所排出的各类废水等，化学需氧量和悬浮物每升可以达到几千至数十万毫克。［2］

4 制糖废水主要生化处理工艺

4.1 活性污泥法

现阶段，废水生物处理技术中应用较为广泛的一种方法就是活性污泥法。活性污泥法是在人工充氧条件下，对污水和各种微生物群体进行连续混合培养，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机污染物，实现对废水的净化。该工艺可以根据具体情况，灵活调整污水处理程度的高低，进水负荷升高时，可通过提高污泥回流比的方法予以解决，但存在对水质、水量变化适应性较低，脱氮除磷效果不理想，易产生污泥膨胀等问题。

4.2 生物膜法

生物膜法主要是通过依附在某些固体介质表面的微生物对有机污水进行处理。该工艺具有污染负荷高，抗冲击负荷强，无污泥膨胀等优点。但存在建设投资大，启动周期长，反应器内生物量较难控制等问题。糖厂的生产具有季节性的特点，每年只是生产4～6个月左右，所以启动周期长的工艺不是很适合。

4.3 生物膜/活性污泥联合工艺

生物膜/活性污泥联合工艺，主要是将活性污泥法与生物膜法结合在一起的一种污水生物处理技术。这种工艺不但可以实现对高负荷的膜处理工艺进行有效的利用，有效节约占地面积与基建投资，同时还可以通过对活性污泥法的利用来保障出水稳定。但是投资比较大，从综合角度考虑不是很适用于糖厂的污水处理。

5 甘蔗制糖废水回收利用

5.1 用于循环冷却水

在甘蔗制糖行业中，用于循环冷却水的水池大多数情况下，是在一个封闭的环境下使用的，它的主要功能就是冷却设备、蒸发和煮糖系统抽真空等，确保生产具有一定的持续性与稳定性。循环水池内配套的冷却系统，对冷却水冷却过程及冷却水自身散热过程会出现冷却水损耗的问题，需要在其中添加新鲜冷水来进行补充，以满足生产需要。经过生化处理后的废水可以直接用回到循环冷却水池，作为生产过程中冷却水损耗的补充。循环水池内的冷却水循环使用会使污染物浓度增加，使用生化处理后的废水可以稀释池内冷却水，循环水池内溢出的冷却水再排入生化系统处理。

5.2 用于锅炉冲灰水

现阶段，很多甘蔗厂对于锅炉除尘冲灰水都是进行闭合式循环利用的。对于锅炉来说，其所产生的烟气温度非常高，烟气在除尘器除尘的过程中会将冲灰水分带走，同时打捞灰渣也会将部分水分带走，因此锅炉冲灰水在循环利用的过程中有很多都产生了损耗，只有通过补充水才能保证整个灰水循环系统的用水平衡。有一些糖厂为减轻企业的排污压力，利用洗罐水作为锅炉除尘损耗补充水，但因洗罐水含有一定的糖分，长期的循环回用会使冲灰水黏度越来越大，造成灰水分离器反洗困难、滤料顶罐等，从而影响到灰水处理系统的正常运行。将生化处理之后的废水用于锅炉冲灰水池，可以实时补充锅炉冲灰水池在使用过程中产生的损耗，在一定程度上减少工业废水的排放量及污染物排放。［3］

5.3 用于生化系统调节池或曝气池

对于生化系统调节池来说，其主要作用是调节废水水质，解决来自生产不规律引发的水质不稳定的问题。在正常生产过程中，通常进入废水生化处理系统的水质都处在系统设计范围中，能够开展正常处理。但是，假如发现车间物料溢出等跑糖问题，抑或是由于设备故障停榨而开展局部洗机，高浓度的废水直接进入生化系统会给生化系统带来很大的冲击，极易引起污泥膨胀，污泥沉降困难，甚至造成整个生化系统瘫痪。将经过生化处理后的废水用于调节池或曝气池，提高进入曝气池处理的废水的pH值及降低废水浓度、水温，调整进水负荷，保证曝气池内的污泥负荷相对稳定，能促进整个生化处理系统稳定运行。

5.4 用于卫生清洁用水

在正常运行的过程中，废水生化处理系统经常需要在曝气池中补充含氮的营养盐，以确保微生物能正常生长。通常来说，甘蔗制糖企业在补充氮源时都是采用投入尿素的方法。冲洗厕所的污水中含有比较高的氨氮，把经过生化处理后的废水当做厕所冲洗水，将冲洗厕所产生的污水排进生化池系统处理，可以提高进入生化处理系统进水氨氮含量，不仅可以处理冲洗厕所产生的污水，减少新鲜水用量，也可以适当减少生化系统含氮营养物的补充，减少尿素投放量，从而在源头上控制新鲜水用量，同时降低了生化处理系统的废水治理成本。

6 结束语

总的来说，甘蔗制糖的过程中会产生大量的废水，这些废水会对环境、土地以及人体产生十分重大的影响。因此，展开对甘蔗制糖废水污染控制的研究很有必要。