甜蜜」的環境負擔：聚焦製糖業水污染處理

糖果大多數時候與甜蜜聯繫在一起，而製糖工業背後隱藏的水污染異常嚴重，造成環境負擔，影響人們正常的生產和生活。2017年1月4日，環保部辦公廳印發《製糖工業污染防治技術政策》，對製糖工業源頭及生產過程污染防控、污染治理及綜合利用以及二次污染防治等內容進行了規定。

技術政策為指導性文件，可為製糖工業產業政策和污染防治規劃制定、排污許可制度貫徹實施、污染防治技術路線選擇等環境管理及企業污染防治工作提供技術支撐。其中明確，製糖工業應優化產業結構，嚴格行業准入，淘汰落後產能，加快技術進步，加強資源能源的綜合利用。

我國是世界上主要的食糖生產和消費大國。廣西是全國的產糖大省，同時，製糖廢水也成為廣西第一大水污染源。由於地域性差異，技術水平低，設備落後等原因，廣西大部分製糖企業採用直流供水或部分循環供水方式，造成水資源極大浪費，同時向環境排放大量的有機污染物和廢水，對當地水資源環境造成嚴重污染。

2013年廣西發布首部《甘蔗製糖工業水污染物排放標準》，對廣西製糖企業提出環保要求，將促使各企業改進生產工藝，淘汰一批耗能高、排污量大的設備，最終促進位糖產業結構調整。2017年1月4日，環保部辦公廳印發《製糖工業污染防治技術政策》，對製糖工業源頭及生產過程污染防控、污染治理及綜合利用以及二次污染防治等內容進行了規定。

廢水特點

製糖工業廢水是以甜菜或甘蔗為原料製糖過程中排出的廢水。主要來自製糖生產過程和製糖副產品綜合利用過程。廢水中一般含有有機物和糖分，COD、BOD很高，廢水色度深、含氮、磷、鉀等元素較高，其中主要來自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等。

處理方法

製糖工業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 低於5000-10000mg/L，經凈化處理後排放;低濃度水應循環利用。常採用生化法或氧化塘，土壤處理系統方法處理廢水。

1.好氧降解是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉澱等作用，去除水體中的有機污染物，其最終產物是合成的細胞體、水和CO2。由於好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡單，所以是有機污染廢水處理的首選，但是對於象製糖廢水這樣的包含高濃度有機物的情況，好氧處理仍然存在著許多原理和工藝上的限制條件，因而在實際應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(ASFF)用於處理製糖廢水是一種較新的技術，在水利停留時間為6-8h的情況下，處理效果可以達到BOD88.5%-97.9%，COD67.8%-73.6%。

通過對體系中的好氧降解生物種群的研究和篩選，可以進一步提高活性污泥對高濃度有機廢水的處理能力。有實驗表明，好氧生物處理利用改進的混合微生物菌種接種進行污泥培養。從另一個角度，如生物轉盤處理製糖廢水時系統中的纖毛蟲的差異性比較，製糖廢水中綠藻的生長特性，都可以為好氧處理提供一些參性數據。

高濃度有機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依據。用一好氧分離器預防製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內外發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，經曝氣的廢水流經填料層，和生物膜接觸，在生物膜作用下，廢水得到凈化。一般可採用射流曝氣技術，其設備結構簡單耐用，投資省，維護少，氧利用率高，主要設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的一種工藝，所以它兼有兩種處理法的優點。生物接觸氧化法具有如下特徵：

a.由於填料比面積大，池內充氧條件好，氧化池內單位容積的生物量高於活性污泥曝氣池及生物濾池，因此，它可以達到較高的容積負荷。

b.由於相當一部份微生物固著生長在填料表面，不需要設污泥迴流系統，也不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。

c.由於池內生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對水質水量的驟變有較強的適應能力， 系統操作彈性大。

d.生物接觸氧化法具有多種凈化功能，能有效除去有機污染物質外，還能用以脫氮除磷。

接觸氧化池內裝有生物掛膜填料，微生物附著在填料上，在不斷供氧的環境中，利用經培養馴化的微生物菌群氧化有機物。在氧化過程中，微生物對複雜有機物進行分解，並利用分解所產生的能量進繁殖、生長和運動。用作能量的這部份有機物最後轉化為穩定的無機物CO2 、H2O、NH2，另一部份分解物質則同微生物合成為新細胞。通過以上過程污水中有機物得以除去。

3.利用土地來進行有機污水的處理，主要是利用土地、植物的凈化功能，在治理廢水的同時，又利用其中的水分和肥分來促進作物、林木的生長，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點。

實踐案例

——《工業用水與廢水》氧化塘一 ABR — A/ O氧化溝工藝處理製糖廢水，蘇焱順內蒙古某糖業有限公司是 日處理甜菜3500 t、 年加工甜菜 4 5萬 t 的大型甜菜製糖企業 。公司主要產品是綿 白糖、白砂糖、赤砂糖 ，副產品是甜菜顆粒粕、糖蜜。在甜菜製糖過程 中，會產生大量廢水.這類廢水呈現中高有機物濃度的特點 該公司的生產廢水主要有鍋爐水 、壓粕水、流洗水和少部分生活污水 、冷凝水等 ，其中壓粕水全部 回用 ，鍋爐水不進入本污水處理系統 .因此。本系統處理的污水基本都是流洗水和少部分生活污水。製糖企業里流洗工段 的廢水為反覆循環使用的洗甜菜廢水 .水 中富含泥砂等懸浮物質.S S的質量濃度一般達 5000——6000mg / L 。由於 S S的濃度過高 ，導致 C O D、 B O D 的濃度也很高，同時， 該企業廢水還具有水質、水量不穩定 ，氨氮濃度較高等特點。

1 廢水水質水量

設計水量為 6 0 0 0 m Vd 進水 和出水水質指標根據企業現場實測值及 G B 2 1 9 0 9 - -2 0 0 8( 製糖工業水污染物排放標準》 中新建企業水污染物排放限值確定。

2 工藝流程

根據該公司的廢水特點 ，同時結合該企業 的廢水處理可用地現狀。本項 目採用氧化 塘一 高效沉澱一 A B R — A /O氧化溝一 淺層氣浮的處理工藝。具體設計工藝流程見圖 1

3 主要單元技術說明

氧化塘 。廢水在足夠大的空間里停留，大分泥砂都可以沉積下來 ，不易造成設備 的堵塞。

高密度沉澱池 。有選擇性地投加混凝劑及助凝劑，使之與原水充分混合、反應，從而去除大部分 S S及部分有機物。

調節池 。調節廢水的水質 、水量 ，保障廢水處理系統穩定、連續運行 ：在調節池內安裝板式換熱器 ，提高廢水溫度，控制ABR反應器進水水溫在3 5攝氏度左右，有利於後段厭氧反應器的運行。

A B R厭氧池 。該反應器是一種高效厭 氧折流板式反應器 。相 當於多個 串聯運行的 UA S B反應器。每個反應室中的污泥可以顆粒化形式或絮狀形式存在 。廢水進入反應室沿導流板上下折流前進 ，依次通過每個反應室的污泥床.廢水中的有機物通過與微生物充分接觸而得到去除。 由於導流板的阻擋作用和污泥的 自身沉降能。大量厭氧污泥被截留在反應室內。如果設計參數合理 ，將污泥的懸浮層控制在反應室的中部位置 .則每一個反應室的出水都是上清液運行監測表明，該 A B R厭氧池設計容積負荷為 5.12 k g[ C ODc r ] /( m ? d) ，C OD。的去除率可達到80 %以上 。

A / O氧化溝 。A / O氧化溝為 曝氣 環狀折流池型，兼有推流式和完全混合式的流態，耐衝擊負荷。A段缺氧區為反硝化反應區，O段好氧 區主要為氨氮硝化反應 區 A / O氧化溝無須專用 的混合液內迴流設備，運行和管理控制方便靈活 。除磷脫氮效率也很高。

二沉池 。二沉池為輻流式沉澱池 。廢水從氧化溝進入二沉池 .進行 固液分離.上清液直接排放。沉澱下來 的污泥，部分迴流至活性污泥池 ，剩餘 的則排至污泥濃縮池淺層氣浮池 。進一步去除懸浮物，強化出水效果 在高效淺層氣 浮系統 中投加 PAC混凝劑及 P AM助凝劑 。能確保氣浮出水達標排放。 ( 8 )污泥濃縮池。高密度沉澱池產生的物化污泥和生化系統剩餘污泥排入污泥濃縮池進行濃縮。 通過污泥泵將污泥濃縮池中的污泥輸送到壓濾機進行脫水處理。

4.運行情況

5.案例總結

( 1 ) 製糖企業廢水量大 .污染物濃度高且變化較大 .需在生化處理前設置物化預理，在用地允許的情況下建議預處理採用氧化塘工藝.避免泥砂及浮渣堵塞沉澱設備。

( 2 ) 該項 目位於 內蒙古地區 。當地氣溫較低，為 了保證 AB R反應器的啟動及高效運行 ，須對廢 水進行預加熱 .控制A B R反應器進水水溫在 3 5℃左右為宜。

( 3 ) 運行實踐表明.氧化塘一 高效沉澱一 A B R — A / O氧化溝工藝的抗 衝擊負荷能力較好，在水質水量有一定波動的情況下出水仍較穩定，特別適合於季節性生產 的企業。

廢水回收利用

——廣西輕工業，甘蔗製糖企業生化處理廢水的回收利用，林新福製糖行業對整個國民經濟的發展和社會穩定有著不可缺少的推動作用，但高耗水高污染和水資源不足嚴重製約了不少製糖企業的進一步發展，做好節水減排工作對於一家謀求長遠發展的製糖企業而言已顯得十分重要。

許多糖廠為了降低工業生產的新鮮用水量，減少廢水的排放量，打好節能減排節水降耗攻堅戰，紛紛將廢水回收利用工程列入到生產技術改造項目中隨著製糖末端廢水治理技術逐漸成熟，經生化處理后的工業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普遍較低，且遠低於國家允許排放濃度標準，出水水質稍稍偏鹼。生化處理后廢水在不接觸生產原料成品等影響到食品安全前提條件下，這樣的達標廢水是可以進行以下幾個方面利用的。

1、回用循環冷卻池

2、回用鍋爐沖灰水池

3、回用生化系統調節池

4、回用作衛生清潔用水

5、回用作污泥濃縮脫水系統沖洗水

生化處理后廢水的回收利用，可以實現廢水的 資源化 ，為製糖工業生產用水做到 零取水 零排放 奠定基礎，確保污染物長期穩定達標排放，減少 消除對周圍河流的水體污染與生態破壞同時還能節約工業新鮮用水量，降低甘蔗成品糖的生產成本，從而達到製糖經濟可持續發展的目的，真正實現節能減排與經濟發展的共贏。

製糖廢水處理髮展方向

隨著食糖需求量的急劇增加，製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製糖工業產生的廢水處理要求。因此，怎樣高效處理製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。加強製糖生產過程中管理，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。採用先進設備，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 採用先進設備，最新技術，提高生產效益。

④廢水的綜合利用，製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，製糖廢水排放不會對當地水資源造成環境污染

小編後記

「前門產糖，後門排污」是有些人對製糖業污染的總結，雖不是完全客觀的評價，但也從一個側面反映製糖業處於的尷尬的環境治理困局。製糖，製造出來的是甜蜜，而留下的是更嚴重的污染，但「甜蜜」背後造成的環境負擔不應由民眾承擔。製糖企業應採取源頭控制、過程管理、末端治理相結合的全過程污染防治技術路線。同時應全面提高清潔生產水平，落實企業清潔生產工作責任制，持續開展清潔生產審核，實施清潔生產技術改造，大力發展循環經濟。讓甜蜜不再是負擔。

《轉自第一環保網--信息來源 : 水世界訂閱號》