【摘要】分析了當(dāng)前甘蔗制糖企業(yè)的生化處理廢水狀況，并進(jìn)一步提出如何對生化處理出水進(jìn)行回收利用，以達(dá)到節(jié)能減排目的。

【關(guān)鍵詞】制糖企業(yè)；生化處理；回收利用

1 前言

甘蔗制糖行業(yè)對整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會穩(wěn)定有著不可缺少的推動(dòng)作用，但高耗水、高污染和水資源不足嚴(yán)重制約了不少制糖企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，做好節(jié)水減排工作對于一家謀求長遠(yuǎn)發(fā)展的制糖企業(yè)而言已顯得十分重要。筆者在某糖廠從事環(huán)保管理工作達(dá)十余年，參與生化處理廢水項(xiàng)目運(yùn)行近三個(gè)榨季，也自始至今參加了企業(yè)“十一五”期間節(jié)能減排工作的全過程，對于生化處理后廢水的進(jìn)一步回收利用有著自己獨(dú)特的見解和建議。

2 制糖工業(yè)廢水末端治理狀況

為了實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放及“十一五”節(jié)能減排工作目標(biāo)，我區(qū)幾乎所有甘蔗制糖企業(yè)均上了末端廢水治理項(xiàng)目，其中絕大多數(shù)糖廠采用了包含活性污泥法在內(nèi)的好氧- 微生物處理法。這種方法是在溶解氧存在的條件下，通過工業(yè)廢水與好氧微生物充分接觸而進(jìn)行微生物代謝和有機(jī)物分解，使制糖廢水最終達(dá)到排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。如今許多糖廠的好氧- 微生物處理廢水工藝流程比較相似，如圖1。

圖1 工藝流程圖

由于目前糖廠普遍不再生產(chǎn)酒精，且制煉澄清系統(tǒng)配套了無濾布真空吸濾機(jī)，已基本杜絕酒精廢液、洗濾布水等這兩股高濃度廢水，所以末端廢水的進(jìn)水水質(zhì)變化不大，主要污染物 COD 濃度大多在300~600 之間波動(dòng)，比較適合好氧微生物的生存代謝所需，為生化處理系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)出水奠定基礎(chǔ)，并為制糖企業(yè)對廢水的不斷回收利用提供了條件。

3 生化處理廢水的回收利用

許多糖廠為了降低工業(yè)生產(chǎn)的新鮮用水量，減少廢水的排放量，打好節(jié)能減排、節(jié)水降耗攻堅(jiān)戰(zhàn)，紛紛將廢水回收利用工程列入到生產(chǎn)技術(shù)改造項(xiàng)目中。隨著制糖末端廢水治理技術(shù)逐漸成熟，經(jīng)生化處理后的工業(yè)廢水均能做到出水清澈透明， COD、BOD5、SS 等主要污染物濃度指標(biāo)普遍較低，且遠(yuǎn)低于國家允許排放濃度標(biāo)準(zhǔn)，出水水質(zhì)稍稍偏堿。筆者認(rèn)為，生化處理后廢水在不接觸生產(chǎn)原料、成品等影響到食品安全前提條件下，這樣的達(dá)標(biāo)廢水是可以進(jìn)行以下幾個(gè)方面利用的。

3.1 回用循環(huán)冷卻池

制糖企業(yè)的循環(huán)池冷卻水大都進(jìn)行閉式循環(huán)使用，主要用于生產(chǎn)過程的設(shè)備冷卻降溫、抽真空等，除了部分剩余的工藝熱水進(jìn)入到循環(huán)池冷卻系統(tǒng)外，一般人為補(bǔ)水較少，所以工藝熱水就成為循環(huán)池水溢流的水源。為了減少排水量，許多廠對循環(huán)池水采取“冷卻→回用→再冷卻→再回用”的循環(huán)用水方式，由于工藝水中含有一定糖分，這樣不斷重復(fù)利用勢必導(dǎo)致冷卻水污染物濃度的不斷升高。作為生化系統(tǒng)處理的主要廢水，循環(huán)池溢流冷卻水濃度的提高將會給生化處理系統(tǒng)運(yùn)行帶來一定的負(fù)荷壓力，甚至超出系統(tǒng)所能承受的負(fù)荷壓力范圍。有些糖廠為了降低循環(huán)冷卻水水溫和濃度以達(dá)到生產(chǎn)工藝要求，直接向循環(huán)池系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮冷水，這樣做的后果是既增加工業(yè)新鮮用水量，又加大了企業(yè)的排污壓力，對節(jié)能減排工作十分不利。怎樣做到不用向循環(huán)池系統(tǒng)補(bǔ)充新鮮水，又能保證循環(huán)冷卻水處在低濃度情況下運(yùn)行呢，目前比較理想的辦法就是將生化處理后的部分達(dá)標(biāo)排放廢水直接回用到循環(huán)水池，具體回用水量須根據(jù)生化處理系統(tǒng)廢水實(shí)際處理量適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，從而可以將循環(huán)池冷卻水的污染物濃度控制在較低范圍，同時(shí)也可以對循環(huán)水池中的循環(huán)水進(jìn)行輔助降溫，可謂一舉兩得。

3.2 回用鍋爐沖灰水池

許多甘蔗糖廠目前均對鍋爐除塵沖灰水進(jìn)行閉合式循環(huán)利用，灰水分離處理技術(shù)的成熟應(yīng)用為沖灰水的回用創(chuàng)造了條件，不過由于鍋爐產(chǎn)生的煙氣溫度較高，入水膜除塵器的煙氣溫度高達(dá)180℃，煙氣在水膜除塵器除塵過程中已帶走不少沖灰水份，加上打撈灰渣吸附帶走的水量，所以鍋爐沖灰水在循環(huán)利用過程中有相當(dāng)一部分產(chǎn)生了損耗，只有通過補(bǔ)充水才能保證整個(gè)灰水循環(huán)系統(tǒng)的用水平衡。有一些糖廠為減輕企業(yè)的排污壓力，利用洗罐水作為鍋爐除塵損耗補(bǔ)充水，但因洗罐水含有一定的糖份，長期的循環(huán)回用會使沖灰水粘度越來越大，造成灰水分離器反洗困難、濾料頂罐等，影響到灰水處理系統(tǒng)的正常運(yùn)行。因此，用生化處理出水作為沖灰水損耗的補(bǔ)充用水實(shí)為明智之舉，并在一定程度上減少工業(yè)廢水的排放量及污染物排放。

3.3 回用生化系統(tǒng)調(diào)節(jié)池

甘蔗糖廠生化處理系統(tǒng)設(shè)置調(diào)節(jié)池的主要目的是調(diào)節(jié)工業(yè)廢水水質(zhì)（包括COD 濃度、酸堿度、溫度等）、水量，使廢水水質(zhì)均勻，同時(shí)承受由于生產(chǎn)排水不規(guī)律產(chǎn)生的沖擊負(fù)荷，確保整個(gè)生化處理系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。制糖工業(yè)廢水水質(zhì)成分比較單一，進(jìn)入調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水COD 濃度大多在300~600mg/L 之間，BOD5 為200mg/L 左右，基本滿足了生化系統(tǒng)微生物所需的碳源。但糖廠的生產(chǎn)過程也存在煮煉液位過高、物料滿箱、管道泄漏等意外跑糖情況發(fā)生，跑糖后的制糖廢水COD 污染物濃度一般高達(dá)1500mg/L 以上，往往超過生化系統(tǒng)設(shè)計(jì)值的 2~3 倍，即使設(shè)有調(diào)節(jié)池也很難將廢水濃度降至系統(tǒng)正常進(jìn)水水質(zhì)要求，這時(shí)設(shè)置一條生化處理后清水回用管道就顯得很有必要。將生化處理出水回用到調(diào)節(jié)池，可以稀釋并降低池內(nèi)的廢水濃度，從而避免整個(gè)生化系統(tǒng)受到嚴(yán)重的負(fù)荷沖擊。如果生產(chǎn)過程發(fā)生跑糖時(shí)不能采取有效的應(yīng)對措施，嚴(yán)重的沖擊極有可能引發(fā)糖廠的生化處理系統(tǒng)污泥極度膨脹，繼而導(dǎo)致崩潰，這是我們在生化處理廢水運(yùn)行過程中最不愿看到的糟糕情形。此外，清水回用還可以調(diào)節(jié)廢水的酸堿度和水溫，即使在正常生產(chǎn)情況下，糖廠也可以根據(jù)現(xiàn)場要求調(diào)節(jié)清水回用量來維持調(diào)節(jié)池的進(jìn)水水質(zhì)，以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的目的。所以生化處理出水回用到調(diào)節(jié)池，產(chǎn)生的作用是顯而易見的。

3.4 回用作衛(wèi)生清潔用水

糖廠的生產(chǎn)區(qū)內(nèi)一般均設(shè)有公共衛(wèi)生間，這些衛(wèi)生間內(nèi)的沖洗水多為常流水，且為新鮮用水。其實(shí)這股沖洗水可以改用生化處理出水作為清潔水，并將產(chǎn)生的這股生活污水排回生化池系統(tǒng)繼續(xù)處理。因排入調(diào)節(jié)池的生活污水氨氮含量相對較高，已無形中提高了池內(nèi)廢水的氨氮含量，這樣就可以適當(dāng)減少營養(yǎng)物氮源的添加，每天少加1~2 包尿素，從而在一定程度上降低生化處理系統(tǒng)的廢水治理成本。

3.5 回用作污泥濃縮脫水系統(tǒng)沖洗水

生化處理系統(tǒng)產(chǎn)生的大部分活性污泥都是進(jìn)行回用的，而剩余污泥則要采取相應(yīng)措施進(jìn)行處置，不過因污泥含水率高達(dá) 96%～99.8%，須經(jīng)濃縮脫水處理后才能再綜合利用。由于污泥濃縮脫水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中要消耗20~30m3/h 的水量用于沖洗壓濾機(jī)濾帶、調(diào)和絮凝劑等，如果生化處理系統(tǒng)出水回用至濃縮脫水機(jī)房，完全可以做到節(jié)省新鮮用水量及減少廢水產(chǎn)生量。

4 結(jié)語

生化處理后廢水的回收利用，可以實(shí)現(xiàn)廢水的“資源化”，為制糖工業(yè)生產(chǎn)用水做到“零取水、零排放”奠定基礎(chǔ)，確保污染物長期、穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，減少、消除對周圍河流的水體污染與生態(tài)破壞。同時(shí)還能節(jié)約工業(yè)新鮮用水量，降低甘蔗成品糖的生產(chǎn)成本，從而達(dá)到制糖經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的目的，真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的共贏。

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