制糖工業(yè)廢水的處理
制糖工業(yè)廢水是以甜菜或甘蔗為原料制糖過(guò)程中排出的廢水。主要來(lái)自制糖生產(chǎn)過(guò)程和制糖副產(chǎn)品綜合利用過(guò)程。廢水中一般含有有機(jī)物和糖分，COD、BOD很高，廢水色度深、含氮、磷、鉀等元素較高，其中主要來(lái)自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等。廢水量為每生產(chǎn)1噸糖產(chǎn)生廢水0.2-21m3(每噸甜菜排廢水約2.5 m3)。
制糖工業(yè)廢水的處理首先要清污分流;高濃廢水先回收利用再處理;中濃度廢水含BOD和COD低于5000-10000mg/L，經(jīng)凈化處理后排放;低濃度水應(yīng)循環(huán)利用。常采用生化法或氧化塘，土壤處理系統(tǒng)方法處理廢水。
1. 好氧降解是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除水體中的有機(jī)污染物，其最終產(chǎn)物是合成的細(xì)胞體、水和CO2。由于好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡(jiǎn)單，所以是有機(jī)污染廢水處理的首選，但是對(duì)于象制糖廢水這樣的包含高濃度有機(jī)物的情況，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(shí)際應(yīng)用上不如厭氧處理普遍，但是也有較為成功的研究。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(shí)間為6-8h的情況下，處理效果可以達(dá)到BOD88.5%-97.9%，COD67.8%-73.6%。
通過(guò)對(duì)體系中的好氧降解生物種群的研究和篩選，可以進(jìn)一步提高活性污泥對(duì)高濃度有機(jī)廢水的處理能力。Matsuyama從甜菜制糖廠廢水中分離出的棒狀桿菌(kitamiensesp sp.nov.)是一種新的多糖分解細(xì)菌。對(duì)于它的復(fù)壯和推廣可以明顯提高制糖廢水的好氧處理效果。Pathade et al.基于甘蔗糖蜜酒精廠產(chǎn)生的大量高濃度有機(jī)廢水，建議好氧生物處理利用改進(jìn)的混合微生物菌種接種進(jìn)行污泥培養(yǎng)。從另一個(gè)角度，如生物轉(zhuǎn)盤處理制糖廢水時(shí)系統(tǒng)中的纖毛蟲的差異性比較，制糖廢水中綠藻的生長(zhǎng)特性，都可以為好氧處理提供一些參性數(shù)據(jù)。
高濃度有機(jī)廢水的好氧處理的另一大難題是在二沉池中的活性污泥的特性極差，如何有效地降低污泥的SVI值是處理可行性的一個(gè)依據(jù)。Prendl et al.用一好氧分離器預(yù)防制糖廢水污泥膨脹效果非常顯著，污泥的SVI值由使用前的300-600ml/g下降到60-90ml/g。
2. 生物接觸氧化法是國(guó)內(nèi)外發(fā)展得比較成熟的一種工藝。生物接觸氧化法，就是在曝氣池中安裝生物掛膜填料，微生物附著在填料表面，形成生物膜，經(jīng)曝氣的廢水流經(jīng)填料層，和生物膜接觸，在生物膜作用下，廢水得到凈化。一般可采用射流曝氣技術(shù)，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單耐用，投資省，維護(hù)少，氧利用率高，主要設(shè)備為水泵和噴射抽氣器。生物接觸氧化法是一種兼性活性污泥法和生物膜特點(diǎn)的一種工藝，所以它兼有兩種處理法的優(yōu)點(diǎn)。生物接觸氧化法具有如下特征：
a、由于填料比面積大，池內(nèi)充氧條件好，氧化池內(nèi)單位容積的生物量高于活性污泥曝氣池及生物濾池，因此，它可以達(dá)到較高的容積負(fù)荷。
b、由于相當(dāng)一部份微生物固著生長(zhǎng)在填料表面，不需要設(shè)污泥回流系統(tǒng)，也不存在污泥膨脹問(wèn)題，運(yùn)行管理簡(jiǎn)便。
c、由于池內(nèi)生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對(duì)水質(zhì)水量的驟變有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，系統(tǒng)操作彈性大。
d、生物接觸氧化法具有多種凈化功能，能有效除去有機(jī)污染物質(zhì)外，還能用以脫氮除磷。
接觸氧化池內(nèi)裝有生物掛膜填料，微生物附著在填料上，在不斷供氧的環(huán)境中，利用經(jīng)培養(yǎng)馴化的微生物菌群氧化有機(jī)物。在氧化過(guò)程中，微生物對(duì)復(fù)雜有機(jī)物進(jìn)行分解，并利用分解所產(chǎn)生的能量進(jìn)繁殖、生長(zhǎng)和運(yùn)動(dòng)。用作能量的這部份有機(jī)物最后轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無(wú)機(jī)物CO2 、H2O、NH2，另一部份分解物質(zhì)則同微生物合成為新細(xì)胞。通過(guò)以上過(guò)程污水中有機(jī)物得以除去。
3. 利用土地來(lái)進(jìn)行有機(jī)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(shí)，又利用其中的水分和肥分來(lái)促進(jìn)作物、林木的生長(zhǎng)，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點(diǎn)。
Wang et al.在臺(tái)灣的三個(gè)地區(qū)的蔗田中實(shí)施實(shí)驗(yàn)，評(píng)價(jià)制糖廢水的土地處理情況。污水灌溉量為100kg/m2，土地均屬于慢速過(guò)濾系統(tǒng)，并對(duì)土層厚度、地下水位、坡度、水利傳導(dǎo)度進(jìn)行了分析，為制糖廢水的土地處理的工程設(shè)計(jì)提出了科學(xué)的方法。并發(fā)現(xiàn)其中的兩處地方非常適合于制糖廢水的處理，對(duì)甘蔗地?zé)o不良影響，增加畝產(chǎn)量，而且甘蔗的含糖量并未因制糖廢水的施用而降低。另一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)，制糖工業(yè)的廢水在未稀釋的情況下灌溉小麥和綠豆對(duì)葉綠素含量和干物質(zhì)產(chǎn)量的影響效果不同，小麥的葉綠素含量和干物質(zhì)產(chǎn)量均有增加，而綠豆的情況則相反。Paulsen et al.則對(duì)制糖廢水在(德國(guó))可耕地上灌溉的法律規(guī)定的可行性以及因此而產(chǎn)生的生態(tài)效應(yīng)進(jìn)行了較詳盡的論述，可操作性的部分對(duì)我國(guó)在制糖的高濃度廢水土地處置的管理方面有可借鑒性。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
