甘蔗糖厂三废资源化治理历程

2023-06-09保国裕蓝艳华

甘蔗糖业 2023年2期

保国裕，蓝艳华

(广东省科学院南繁种业研究所/全国甘蔗糖业信息中心，广东广州 510316)

0 引言

糖厂属轻化工食品企业，主要污染物有3方面：一是废气，锅炉烟囱排出的烟气和烟尘；二是废水，锅炉冲煤灰水、制糖洗滤布水、造纸制浆的黑液(碱法)、红液(亚硫酸钠法)、造纸白水、酒精蒸馏废液、酵母分离后的废液；三是废渣，有粉煤灰、制糖造纸排出的石灰渣、滤泥等。还有设备噪音，主要有球磨机、各类型风机、压榨机的大型减速器等噪音。

1989年轻工业部在武汉召开轻工环保工作会议上提出的指导方针是：“全面规划、合理布局、加强协作、调整改造、综合防治、厂内为主、发展生产、保护环境”。食品与制糖废水多是无毒有害的废水，大部分可以资源化利用，化害为利。因此，提倡治理与利用结合的积极治理方法。在20世纪90年代初期，轻工业部食品工业司在多次会议上提出：“食品工业废水要联产饲料，既要提高原料利用率，又要达到治理目的”，提出的规划目标是：糖厂经治理后，达到国家废水排放标准，1995年要达到30%，2000年则要达到60%～70%。酒精、酵母、味精、柠檬酸等高浓度有机废水，要结合综合利用进行治理，要求提高其治理率兼综合利用率，力争1995年达到40%，2000年达到60%，从而减少排放污染物负荷总量；1995年达到减少1/3，2000年达到减少1/2的目标。20世纪90年代以来，更重视在生产中维持良性循环，清洁生产，保证可持续发展，提倡以循环经济和节能减排为主要目标。

废弃物是对—定的工艺、技术管理水平、利用层次和一定时间的相对提法，并非绝对的。故废弃物有其双重性，即在一定的生产管理水平前提下，如任其排放便是“污染源”，如将其进行积极的利用则又是可贵的资源。食品及制糖工业的废弃物具备资源化的条件，应走这条积极治理的途径。过去国外对有机营养物废液的治理曾走过弯路，就是多用生物曝气法来降解有机物，这是一种消极的方法，既浪费了废液的有用成分，又需要大量投资和电力。我国近年已吸取了经验教训，在充分利用废弃物的有用成分即资源化的基础上，使残余物含量降低到排放标准，这是一种综合利用与治理相结合的积极办法。治理办法有许多种，各有其优缺点和适用范围。选择治理办法要根据实际情况，因地制宜地采用适宜技术，才能获得根治污染的满意结果。

1 治理与利用——资源化途径

1.1 废水排放与利用

一般按污染程度可分低、中、高共3种浓度的治理方法。

1.1.1 低浓度废水

制糖车间煮糖、蒸发、动力车间汽轮发电机等设备的冷却用水，除温度上升外，水质无大的变化，这类废水约占制糖总废水量的70%～80%，化学耗氧量一般在40 mg/L左右，悬浮物100 mg/L左右。糖厂如果采用清污分流，清的可循环再用，浊的直接排放。降温采用凉水塔、喷水池、通风冷却塔等冷却措施。经降温后的低浓度废水不仅可循环使用，而且可重复用于冲煤灰、洗滤布及综合利用等其他工段，从而减少用水量。

1.1.2 中等浓度废水

制糖的压榨、清净以及锅炉湿法冲煤灰水，含有糖悬浮物或少量机油。这类水约占制糖总废水量的20%～30%。化学耗氧量：亚硫酸法厂约2500 mg/L，碳酸法厂有时高达1万～2万mg/L[1]。该废水含有较多有机物、悬浮物，但排放量不大。为节省能源与投资，可采用厂外短时间贮留后灌溉或直接灌溉农田的办法。冲煤灰水含无机悬浮物多，用简单沉淀法，经1～2级沉淀净化。

20世纪60年代锅炉废水治理是在锅炉烧煤量增加后，配有简易的小沉灰池，回收排河冲煤灰水中的粉煤灰，让附近农民取用。70年代用沉灰池，3个池轮换使用。80年代加入絮凝剂，提高沉淀效果，但人工清灰效率低，仍不能适应生产和环保要求。后将现沉灰池加长加深，改为2个45 m×8.5 m×1.3 m的沉灰池，建造1个400 m2煤灰场，增加5 t抓斗桥式起重机，改人工清灰为机械清灰，同时用絮凝剂加速煤灰沉淀，处理后清水回用于冲煤灰的闭路循环。90年代糖厂三联热电站投产后，130 t/h锅炉的冲煤灰水使用连续沉灰新工艺，与糖厂冲煤灰水处理设施合并使用，并完善加灰加絮凝剂装置，使处理后的水质稳定，达排放标准。

1.1.3 高浓度废水——酒精废液的治理与利用

酒精废液是糖蜜经发酵、蒸馏排出的废液，色深褐、带酸性pH值约4.5～5.0的高负荷有机废水；每生产1 t酒精，排出13～15 t废液；含总有机物5%～10%，生化需氧量BOD5高达60000～100000 mg/L[2]。

酒精废液治理主要是因地制宜和环境要求，有些只要一级处理即可达到治理目的，而有些则要经过二级，甚至三级处理才能达到治理目的，主要治理途径如下：

1.1.3.1 一级治理方法

酒精废液直按排灌农田是最简单的一级治理方法。排灌方式有如下2种[3]。

(1)废液自然发酵后排灌农田：

(2)废液冲稀后排灌：

根据酒精废液含营养的有机物，及含氮、磷、钾等特点，在贮池内先沤制或加氨水中和后，用制糖和制酒冷却废水将废液冲稀到含固形物约0.60%～1.00%，泵至沟渠送去灌田。这是一种投资省、费用低的经济治理方法，可补充甘蔗所需养分，达到生态自然循环效果。特别适用于农场附属糖厂或酒精厂附近缺水灌溉的农田，如广东省湛江地区的大部分糖厂及珠江三角洲的红旗、珠江等糖厂。

1.1.3.2 二级治理方法——厌氧-氧化塘法

厌氧-氧化塘法是先用糖厂洗滤布水等中浓度废水稀释高浓度有机废液，加石灰或碱中和后，进行第一级厌氧消化，产生沼气；消化液再用制糖低浓度废水稀释约10倍，然后送至第二级氧化塘降解有机物。氧化塘最少3个，第1个种植水生植物，第2个繁殖藻类及浮游生物，第3个养鱼。经此流程(见图1)处理后的废液便可农灌或排放。

图1 厌氧-氧化塘流程

该方法的优点是投资少，运行费用少，沼气如经脱硫(H2S)可作燃料回收热能。缺点是自净效率较低，需较庞大的氧化塘和占用较大的面积，只适用于附近有大面积空地的厂使用。

1.1.3.3 三级治理方法——发酵单细胞蛋白菌体-沼气-曝气

酒精废液或各种发酵废液均可作单细胞蛋白的培养基，为提髙产品质量，宜先经除灰处理，即废液排出时趁热进入斜板式沉降器快速沉降，或用气浮法分离出清液，沉淀或气浮渣用压滤机或离心机过滤。清废液用干净水冲稀1～2倍，放入通气培养罐，加入种母液发酵。发酵成熟后用离心机或沉淀分离菌体，干燥后即成为蛋白质菌体饲料。此过程一般只可利用降解废液中30%～50%的有机物，尚属高浓度废液。如要求达到排放指标，尚需按高浓度废水的办法治理，即第二级沼气和第三级曝气的流程。20世纪80～90年代广东平沙糖厂曾引进国外先进发酵罐，把酒精蒸馏废液先生产饲料酵母，酵母废液先用沼气发酵，沼气废水排灌农田。

1.1.3.4 浓缩后再利用

废液浓缩是用多效蒸发系统对高浓度废液进行浓缩，并在蒸发过程中抽取第二效蒸发罐汁汽作为酒精车间粗馏塔或精馏塔的间接热源，以节约用汽。另外，回收蒸发过程的冷凝水，用以代替酒精发酵配糖蜜用水，这样不但可避免杂菌污染，又实现了封闭循环，是较为彻底的治理流程。20世纪80年代，广东省紫坭糖厂、梅山糖厂及市头糖厂、湛江特种酒精厂已采用了这种流程。实践证明，此流程有如下优点：①封闭循环用水、无废水排放、减少用水量、彻底治理；②冷凝水无污染杂菌和悬浮杂质，是理想的发酵用水；③冷凝水中含有数种有机酸，如甲、乙、丙酸等挥发酸，可作为酵母培养基的碳源，从而提高发酵率(如印度的酒精厂采用，提高酒度为相对值10%～15%)和酒精质量；④冷凝水温度较高，用于稀释糖蜜可节省热酸化澄清处理部分热能。每吨酒精排出的废液经蒸发可得60°Bx的浓缩液2.5 t。此浓缩液的用途很多，如作燃料、饲料、肥料、减水剂、阻蚀剂、粘合剂等。这是一种很有发展前途的资源，大有消费市场，20世纪80年代市头糖厂的浓缩液售价180元/t。广东环境保护研究所生产试验，把浓缩液干燥为干粉产品，缺点是耗能较多，且产品容易吸湿结块，生产成本高至400元/t。

1.2 治理效果

根据广东省环境监测中心与广州甘蔗糖业研究所共同调查结果，主要情况如下(见表1～3)[3]。

表1 2013～2016年广东省制糖企业用水统计

表2 2013～2016年广东省制糖企业废水排放统计

表3 2013～2016年广东省制糖企业废水排污统计

综合表1～3，广东省2013～2016年的环保情况比以前有了长足的进步，平均吨蔗废水排放量从2009年的9.5 m3/t降低到1.75 m3/t(换算成平均吨糖废水排放量为18.6 m3/t)，相应的吨糖COD生产量及废弃物处理量均大大降低。

2 废渣排放与利用

2.1 煤灰渣

大型糖厂以煤为燃料时(特别是配有商品电的大锅炉，燃煤量更大)，煤灰渣排出量约为燃煤量的20%～30%，故糖厂又面临着如何治理大量煤灰渣的问题。表4、5列出了一般煤灰渣的化学成分[4]。废渣利用途径主要如下：

表4 一般煤灰渣的化学成分单位：(%)

表5 一般煤灰渣水的污染物成分

(1)制煤渣砖。配方：煤渣、石灰、红土、石膏，按25.0∶2.2∶1.0∶0.56重量比例，碾碎混合，用打砖机成型，在90～100℃温度下养护27 h。

(2)施肥。因具有多孔结构，具保水、增肥(长效)作用，直接施于农田在一定程度起到土壤改良剂作用，如对粘土可起到疏松作用、对盐碱土起抑制盐分、对酸性土起中和作用、其含有多种微量元素，起到作物增产和提高质量作用。

(3)浮选后多层次利用。煤灰渣经重力分离过滤，除去液体部分，沉渣即为“精煤”，产量为煤的20%，精煤含可燃物达60%～70%，发热值20.9～25.0 MJ/kg，可把它掺入原煤回炉燃烧，掺入量30%～100%，分离出来后的灰浆，再用重力分离法，分选出空心玻璃微珠，它是硅酸盐材料，硬度大、耐磨、熔点高、耐酸碱，可作耐火、隔音、绝缘材料。

(4)作絮凝剂-碱式氯化铝。因煤灰渣含三氧化二铝20%～30%，故可作碱式氯化铝原料。制造方法分为煤灰筛选、酸浸、分离、浓缩结晶、热解等过程，具体工艺条件如下：①筛选60目以下的煤灰；②加入化工厂排出的废盐酸、或商品盐酸、硫酸，用量按投入氧化铝量用克分子当量计算值高于2%的量；③蒸汽加热100～110℃浸出；④加入1～5 ppm聚丙烯酰胺絮凝剂，絮凝沉淀；⑤浓缩至35 B é(波美)时50～69℃冷却结晶；⑥分离母液，成半固液态产品。

2.2 碳酸法滤泥

甘蔗糖厂碳酸法滤泥具有数量大(湿滤泥对蔗比约9%)、含钙量高(CaO为40%～51%)、带强碱性等特点(主要成分见表6)。我国采用碳酸法流程工艺的甘蔗糖厂有十余间，每年共榨甘蔗约300多万t，产湿滤泥约30多万t。除个别厂利用部分滤泥烧制水泥外，其余绝大部分均用作填土或排入较深河海。排入江河时必然导致水体的生物需氧量，悬浮物的负荷大量増如，污染水体及引起河道淤塞。湿法排滤泥时滤泥水的污染浓度，超过排控标准几十倍。滤泥的主要用途如下：

(1)湿法制水泥的补充原料

制水泥通常用石灰石作为碳酸钙原料。在用湿法制水泥时，粉碎后的石灰石通常要加水与其他辅料混和，容许浆料含水分在40%～50%之间。因此，可用碳酸法滤泥代替部分石灰石制水泥。但是水泥要常年生产，在榨蔗期应将部分滤泥干燥后贮存起來，以保证停榨期的水泥生产。此外，滤泥的碳酸钙含量要稳定，以免影响水泥的配料比例，保证产品的质量。

(2)掺和页岩或粘土烧制红砖

将滤泥以10%的比例掺到页岩中烧制红砖，可达到部颁100号标准。由于滤泥中含有机质并具有灼烧失量的特点，烧砖时可节能25%，并使每块砖的重量减轻0.4 kg(页岩制砖重2.65 kg，掺10%滤泥的砖重2.25 kg)。在掺合前，滤泥含水分应在25%左右，否则掺入量达不到10%。

(3)制有机无机复合肥

碳酸法糖厂的滤泥(碱性)与酒精废液浓缩液(酸性)中和，并掺入煤灰渣、蔗糠等，调制成中性的有机-无机复合肥。种甘蔗时，施用这种复合肥2.5 t，可使甘蔗增产20%。广东江门甘蔗化工厂用滤泥与糠醛渣(酸性)混和，再配以N、P、K无机肥料，制成含N+P+K为17%、腐殖质23%、总养分40%的有机无机复合肥，用于种甘蔗、水稻、水果、花卉等十多种作物，近期肥效与从丹麦进口的N∶P∶K为15∶15∶15(总养分45%)的无机肥相似；远期肥效预料会更佳。亦可用滤泥代替石灰，在花生、大豆等作物的结果期施用或作酸性土的调节剂。

(4)其他

将滤泥代替粘土剂掺入煤中制蜂窝煤或煤球，不但能增加煤的热值，且可减少燃煤时放出的SO2。另有资料报道，烘干后的滤泥粉末，可代替白垩土和高岭土，用作聚合材料的填充物，可使橡胶更牢固、更坚硬、更耐磨损。若用这种粉末扑敷橡胶制品，可使它们互不粘连。碳酸法滤泥中含有大量碳酸钙，还可能用于烧制石灰和二氧化碳。

2.3 亚法滤泥利用

滤泥含植物蛋自质10%以上，还含糖类等有机物和钙、磷、微量元素等矿物质。过去亚法、石灰法滤泥只用作肥料，亚法厂湿滤泥组成(见表7)。20世纪80年代则通过多批试验，成功用作饲料，其利用价值大大提高。如广东东风石岐糖厂，用石灰法滤泥与糖蜜混合发酵喂猪；广东中山、顺德用滤泥配合其他饲料养鱼。

表7 亚硫酸法湿滤泥的组成

为使滤泥养鱼收到更好的经济效果，20世纪70年代轻工业部甘蔗糖业研究所与中山大学进行滤泥与其他饲料不同配比试验，从小规模试验进行到龙江公社农科站生产性大面积(约0.4 hm2鱼塘)试验。据顺德糖厂农务科供给资料，80～90年代期间主要在珠三角地区进行试验生产，如顺德县沙滘公社于1980年，用亚疏酸法滤泥18%、蔗渣糠25%、麦粉40%及鱼粉、生长素等，制成颗粒饲料，在0.13 hm2的鱼塘中进行218天试验。试验结果表明：滤泥配合词料试验塘产5072.25 kg/hm2；对照塘产4743 kg/hm2；滤泥饲料塘多产329.25 kg/hm2，其中以鲩鱼增产较多，占总共多增产的57%。使每担鲩鱼成本减少9.72元，节约精料40%。

滤泥养鱼有直接与间接的作用，直接作用就是利用其营养成份，间接作用为加速水中浮游生物的繁殖，增加了鱼的饲料，并可加速塘底腐植质的分解，以改造沙质或瘦瘠低产塘，变成松软肥沃的高产塘。但未经自然发酵的滤泥，放进鱼塘，由于其有机物的发酵，会消耗水中的溶解氧，反而影响鱼的生长。若制成粗、精颗粒，并与饲料合理搭配，则不仅不会消耗水中溶解氧，还能提高饲料的使用效果。用滤泥养鱼，再取塘泥作肥料，比滤泥直接做肥料的经济效果更大。东糖西移后，养鱼业只好改用玉米饲喂，成本大大增加。

滤泥层次分离还可提取硬脂、钙皂防锈剂、二十八烷醇、植物固醇等高附加值产品，这些高附加值产品更能提高经济价值。滤泥层次分离制得的产品如图2所示：

图2 滤泥制得的产品示意图

2.3.1 蔗蜡

蔗蜡是粘附于蔗表皮的一种类脂物的通称，甘蔗经压榨后，约60%蔗蜡残留于蔗渣中，其余40%在蔗汁中。蔗汁经清净工段，有95%集中在滤泥中，不同甘蔗品种和不同清净工艺，滤泥含蜡量不同，最高为石灰法，次为亚法，碳法最低。滤泥干燥至水分10%，用93号汽油抽提出粗蜡，再用丙酮或酒精将粗蜡分离得蔗脂类物，含甘油酯、甾醇类、高级烷醇(二十八、三十烷醇)、叶绿素、叶黄素等医药保健产品。

用93号汽油提取液，把汽油回收后，剩下的半固体物为粗蜡，可以分层次提取多种产品，粗蜡用丙酮抽提后，抽提液为软蔗脂，剩下固体为精蜡。蔗蜡用途很广：用于电线电缆、炸药包装、复写纸、防潮纸、鞋油、蜡漆、火漆、光漆、耐火物等。

2.3.2 二十八烷醇

提取二十八烷醇：丙酮抽提液回收丙酮后，剩下丙酮不溶物为蔗蜡，先用醇相(碱、酒精)皂化后分成皂化物与不皂化残留物，皂化物可提取二十八烷醇，提取方法目前有2种：一为色层柱层析或蒸馏提纯，另一方法是超临界CO2萃取。二十八烷醇具有显著的抗疲劳，增进体能和降低胆固醇等多项生理作用。如白云山制药厂、浙江省粮食科学研究所、广东食品研究所，还有上海、天津、江西等企业在进行相关产品的研发。

2.3.3 植物固醇

提取植物固醇：上述蔗蜡皂化提取二十八烷醇，而非皂化部分，又可提取植物固醇。据轻工业部甘蔗糖业研究所研究测定：蔗蜡内植物固醇约20%为豆固醇，约80%为β-谷固醇。植物固醇在医药作降血脂、降胆固醇以及避孕药，在食品作抗氧化剂，在化妆品作乳化剂和稳定剂，在饲料作抗菌和生长速进剂等。

2.3.4 固体废弃物排放

2013～2016年广东省环境监测中心与广州甘蔗糖业研究所共同调查，结果见表8。由表8可见，一般制糖工业生产的固体废物量基本都能再利用，废弃物利用率达95.9%以上，2016年甚至接近100%，吨糖废弃物处理量约为零，反映出制糖业固体废弃物处理技术较成熟，对环境影响相对较小。

表8 2013～2016年广东省制糖企业固体废弃物排放统计

3 废气排放与利用

锅炉烟道气含CO2、SO2、氮氧化物、烟尘等，在20世纪80年代前多用水膜除尘、文丘里、水膜二级除尘装置，烟气水溶性污染物和烟尘，用水膜分离沉淀后，清水可再利用。80年代后对烟气排放严格，将水膜除尘加文丘里合并使用或同心圆加水膜除尘，除尘效果更佳。再之后几间大型糖厂实行三联热电(1300 t/h)锅炉采用静电除尘器，除尘率可达98%以上。

据广东省环境监测中心与广州甘蔗糖业研究所合作对糖厂三废调查结果表明(见表9)：历年废气治理设施数目保持在72套以上，平均每家企业有2套废气治理设施，废气治理设施处理能力较高，有较明显的效果，SO2、氮氧化物、烟(粉)尘排放量逐年降低。

表9 2013～2016年广东省制糖企业废气排放统计

4 节能减排措施

我国“十一五”规划是以GDP产值单位节能20%，减排污10%。制糖虽不属耗能大的行业，对全国总能耗影响不是太大，但应该各行业都积极响应，全国才能实现“十一五”目标。中国糖业协会“十一五”发展目标之一，甘蔗糖标煤耗要低于5%，20世纪80～90年代在节能方面做了不少攻关研究，使全制糖行业煤对蔗比降到平均6%以下，有些厂已低于5%。

4.1 节能方面

4.1.1 动力、电力方面

(1)提高锅炉热效率：①压榨机出来的蔗渣一般含水分50%左右，作为燃料属高水分，入炉后要消耗热能把水分蒸发。20世纪70～80年代不少糖厂干燥蔗渣，明显提高了热效率，但因设备不完善(用旋转式干燥机)没有继续。近年国外甘蔗糖厂仍很强调节能作用，新型气流干燥用烟道气或过热蒸汽来干燥蔗渣。美国Pololo糖厂蔗渣水分从50%减到44%，产蒸汽量从1 kg干蔗渣产1.6 kg增到2.5 kg。

(2)采用次高压锅炉。国为锅炉汽压与其发电效率有关，在一定燃料条件下，提高锅炉汽压可提高发电量。

(3)采用变频控制技术。在大型配置电动机的设备中，如离心机、搅拌煮糖罐等使用变频器，不但解决启动电流过载问题，还可降低电耗20%～30%，搅拌调速度效果更明显，由100 r/min降至80 r/min可节电约50%，采用有效降低功率功效的新型搅拌装置，可节省电耗。

(4)全厂电动机测查配的电机，装机容量与实际用功率差额是否太大，减少大功率低负荷，提高功率因数至90%以上。

4.1.2 工艺方面[5]

(1)压榨采用“末碾汁回流饱和渗透”以减少注加水量。

(2)澄清工段：提高石灰乳浓度；磷酸不稀释逐量少添加。

(3)蔗汁加热用传热系数高的板式加热器。

(4)多效蒸发罐抽汁汽用于加热蔗汁或煮糖(Ⅲ、Ⅳ效)，尽量降低末效汁汽量，糖浆浓度在65oBx以上。

(5)汽凝水系统等压排放(与新型捕汁器联用)。糖厂蒸发罐、加热器、煮糖罐等用热设备的汽凝水是否排除良好；汽凝水余热是否得到合理得到回收利用，对于进一步节能降耗，发挥设备效能都有着直接影响。采用等压串箱排放汽凝水方法，对汽凝水逐级降减压，使之充分自蒸发，合理利用余热。同时。根据各种汽凝水水质不同合理分排，优质优用，最大限度地满足热水回炉的需要，生产实践可节能对蔗比降低1%～2%，提高生产能力5%～10%。

(6)煮糖控制用水量，尽量用糖浆整理晶粒。

(7)甲膏分蜜定量打水，有些厂用清汁或糖浆代水或用过热蒸汽(还可降低白糖水分) 。

(8)煮糖用的晶种，采用养晶罐先把晶粒养整齐，才放入煮糖罐，节省甑时缩短煮糖时间。

(9)采用搅拌煮糖罐，利于粘度大的低级糖膏循环，缩短煮糖时间。

(10)全厂性加强保温，减少热辐射损失，煮糖楼很热，就是热损失。

(11)有条件的用热能压缩器(热泵)压缩蒸发罐末效汁汽和煮糖罐汁汽，提高品位再作热源。

4.1.3 酒精方面

(1)酒精逐步提高醪液酒分，以节省蒸馏用汽，国外先进技术酒分可达20%，我国用固定化酵母可达11%～13%酒分。根据查定结果表明：用传统方法蒸馏，发酵醪酒分提高1%每吨酒精可节省蒸汽0.3 t，节水1.2～1.5 t，废液减少1.5～2 t。

(2)酒精发酵用板式换热器外循环冷却代替罐外淋冷水，可节能节水。

(3)酒精蒸馏采用多效差压蒸馏比传统节汽40%～50%。

(4)制无水酒精用汽相过分子筛脱水代替三元共沸蒸馏脱水。

4.2 减少排水与复用水率

4.2.1 糖厂节水措施

我国甘蔗糖厂在20世纪80年代以前对用水的观念是“取之不尽用之不竭”，尤其是靠河边的糖厂，只要安装足够功率的水泵就可泵取。曾在20世纪80年代初查定过广东珠江三角洲沿江一些糖厂吨蔗日排水量高达24 m3(主要是煮糖罐和蒸发罐用水喷射抽真空后，没有循环再用)[6]。1996年的排控标准限制允许吨蔗日排水量最高为10 m3，才引起糖厂注意节水，到2005年编制报批的标准，则更降低为吨蔗日排水量为6～8 m3，相信这个标准在业界同仁思想重视后是能够实现的。因为国外较先进的制糖企业已做到吨蔗日排水量为1 m3。中国台湾也正争取实现零取水零排放。以下就我国甘蔗糖厂用水试作剖析。

糖厂用水主要分2类，即2个循环系统：一类是内部水，如入炉、工艺用水；另一类是外部水，如喷射抽真空，机械冷却，冲灰，清洗设备及地面用水。前一类要求洁净软水，因直接涉及(参与)到物料直至产品；后一类只是间接的物理的参与过程。第一类内部水的来源主要来自甘蔗本身约含70%的水分，在清汁蒸发过程大部分不含糖的凝缩水可回用作入炉水，只补充少部分软化水入炉，据查定资料介绍约补充10%左右。含微糖的未入炉凝缩水作渗透水配石灰乳、配清净助剂、煮糖、分蜜用水及空气蒸发损失外，按物料衡算尚有约10%的水剩余，为此，该内部循环水系统基本上可以封闭自循环。关键技术是蒸发罐不跑糖或少跑糖，措施是采用高效捕汁器和加强管理以及采用合理的蒸发热力方案，尽量减少末效汁汽，不但能节水还能节能。第二类外部水是不能直接接触到糖产品的间接用水，最大量的是喷射抽真空冷凝水、锅炉冲灰水；量较少的是汽轮机、压榨机、各类泵等设备的冷却水和含有糖分的洗滤布水、洗箱罐水等。先决条件是清浊分流，因含糖或油污水只是少部分，易于集中处埋，含糖洗水可与油污水用好氧办法处理后作冲灰用，大部分冷凝冷却水采用加灰冷却后反复循环使用。目前用水量较多的喷射抽真空水可能因冷却设备有限，降温效果差而担心影响抽真空效果，故复用次数不多。在20世纪50年代用真空泵抽真空，因为机器要经常维修及漏油，60年代以后才改用水喷射法。改用真空泵或蒸汽喷射抽真空可节省大量用水。大量的外部用水循环复用(包括冲灰水)，少部分含糖或油污水作好氧治理后回用，可做到零取水零排放。退一步说如果做好循环水只补充排放的少部分污水，能达到限制标准。

4.2.2 酒精厂节水措施

据环保部门查定一些厂的酒精车间，冷却水重复利用率只25%(淀粉、酒精为60%，国外先进企业为90%)，酒精行业有万元工业产值取水量指标，2010年为156.3 m3/万元，2020年为126.0 m3/万元。作为酒精厂的节水措施，可采用高效的冷却设备装置，近年在生产上推广效率较高的冷却设备主要有：

(1)螺旋板式换热器：是由2块平行的金属板I和II卷成螺旋型而制成，两板之间制定距柱使其保持一定的距离和提高螺旋板的耐压强度，根据螺旋体可分别做成不同的变型结构。螺旋板式换热器传热系数高，为喷淋式换热器的10倍左右；可有效利用低热源、不易堵塞、流动阻力及操作压力较小、制造成本低。

(2)工业型逆流玻璃冷却塔：具有较高的水温降(10～25℃)，冷却效率高达80%以上；重复使用冷却水在一个塔体内由上向下喷酒成水滴或水膜状，空气由下向上与水流成逆流运动，而达到水与空气热传递，降低重复使用冷却水的温度。

(3)余热型溴化锂吸收冷水机组。将干净无菌污染的回收冷却水作为各种生产工艺用水，对靠近海的企业，发展利用海水等非传统水资源作冷却剂。

4.2.3 甘蔗种植使用滴灌节省用水抗旱保收

徐闻县友好农场2005年引进以色列“耐特菲姆”地埋式滴灌甘蔗装置，2005、2006年共种植甘蔗263 hm2。该系统是通过电脑、输送管道、感应器等设备，通过小口径管镶入精密喷头，可调节甘蔗生长各时期需水量，实用结果可以节水抗旱。由于水分适中，肥料、农药也吸收快，起到节肥、节种、节药、省工，提高糖分和产量等效果。