糖厂制糖污水处理工程设计-文献综述

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文献综述

目录

1．前言 (1)

2. 制糖废水的来源和水质 (1)

3. 制糖废水处理研究的历史 (2)

4. 制糖废水处理常用的工艺 (2)

4.1厌氧处理 (2)

4.2 好氧处理 (4)

4.3 土地处理 (4)

5. 适合本设计工艺 (5)

5.1 工艺的选择 (5)

5.2 工艺流程图及描述 (6)

6. 结语 (7)

参考文献 (8)

前言

水是生命之源，是人类和其它一切生物生存和发展的物质基础，又是社会经济发展重要而宝贵的资源。随着经济的发展和人口的增长，水资源的短缺已成为当代社会突出的环境问题。

目前我国有60％以上的水源用于农业，工业用水约占20％，主要工业产品的平均用水量比发达国家高几十倍甚至上百倍，不仅加剧了用水的紧张，而且产生大量污水污染环境。根据国家环保总局发布的“2002年全国环境统计公报”显示，2002年，全国废水排放总量为439.5亿吨，比上年增加1.5％。其中工业废水排放量207.2亿吨，占废水排放总量的47.1％；废水化学需氧量(COD

)排放量1367

cr

万吨，其中工业废水中化学需氧量排放量584万吨，占化学需氧量排放总量的42.7％[1]。重金属、砷、氰化物、挥发酚等的排放量也呈上升趋势。

目前制糖废水的治理主要采用物化法和生化法。用物化法对废水进行预处理，然后再进入生化系统，最后依次经物化处理及生物滤池后达标排放。物化法处理包括：沉淀法，吸附法，电化学法。磁分离法，高级氧化法，蒸发浓缩法等。制糖废水的可生化性好，因此国内外对此废水的处理常采用生化法。主要有厌氧处理法(UASB法、二段厌氧法)、厌氧一好氧处理法、厌氧一光合细菌处理法等。

2. 制糖废水的来源和水质

制糖废水包括生产废水和糖蜜酒精废水两部分。生产废水是指以甜菜和甘蔗为原料加工生产蔗糖过程中产生的废水，一般为中、低浓度废水，包括洗涤流送水、冷凝冷却水、滤泥水、压粕水、洗滤布水(亚法糖厂)等。糖蜜酒精废水是指以制糖副产品一糖蜜为原料，发酵生产酒精过程中产生的高浓度有机废水。此类废水水量大，每生产1吨酒精约产生7～15吨废水，而且污染物浓度高，含有糖、

2-。蛋白质、氨基酸、维生素等有机物以及N、P、K、Ca、Mg等无机盐和较高浓度SO

4

此类废水大多呈酸性，而且色度高，类黑色索等难以降解。这些废水若直接排放会造成水体富营养化、缺氧、鱼虾绝迹、水质恶化、发臭，严重污染地表地下水。如酒精生产排放的废水污染负荷是广西最主要的水污染源，占广西废水排放污染负荷总量73％。

3. 制糖废水处理研究的历史

甘蔗糖厂的污染主要有废水、废气及废渣的污染。过去几年经过很多人的努力, 污染程度减小了许多,但距洁净生产还有很远的距离。

废水的种类及目前的处理方法: 一是酒精生产排放的废醪液(COD100000mg/ L 左右,pH4.0 左右) ,日榨1000 吨甘蔗的糖厂每天约有150 吨废醪液。有的厂直接排放; 有的厂做成液体肥给农业用; 有的厂采用氧化塘法, 雨季来时, 随

洪水冲走; 有的厂生产单细胞蛋白后再排放; 有的厂采用大型工业沼气工程处

理后排放; 有的厂采用浓缩后燃烧; 有的厂用于锅炉烟道气冲灰后排放; 也有

的厂采用废醪液回流复用发酵, 之后处理排放等等。二是洗滤布水(COD6000mg/ L 左右, pH7.0 左右) , 清洁冲地板水,洗罐水, 日榨1000 吨甘蔗的糖厂每天有200 多吨这种废水。这部分废水,多数厂是直接排放的。废气主要是烟囱排放的烟气, 目前多数厂采用水膜除尘,烟气是白色的水雾气, 没有大的污染。三是冷却用水, 这部分水, 量大直接排放不会有污染。四是滤泥, 对碳酸法糖厂来讲, 滤泥量大, 碱性, 确实有污染, 大厂把滤泥用于作制水泥的原料, 可以消除其

污染, 小厂及中等规模的厂, 对这部分滤泥确实是个难题。

目前，用于制糖废水处理的处理工艺主要有：UASB+活性污泥工艺处理系统；UASB+SBR工艺；生物滤塔/射流曝气/曝气生物滤池工艺处理系统；生物膜/活性污泥工艺处理系统等等。

4. 制糖废水处理常用的工艺

4.1厌氧处理

废水的厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的。由于厌氧处理时，去除1kgCOD能产生 0.35m3的甲烷，反应器不受氧传递的限制，其中的固体停留时间 (SRT)比水力停留时间(HRT)高出约 10—100倍，单位体积负荷远高于好氧系统，污泥产生量少，运行费用低。因而在制糖工业废水处理中得到了广泛应用。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是厌氧处理的一个有代表性的形式。在这种反应

器中，废水从底部均匀进入并向上运动，反应器下部为浓度较高的污泥床，上部为浓度较低的悬浮污泥床。正常情况下，有机物负荷可达到 15kgCOD／m3 ·天，COD去除率为90%左右时，其污泥负荷可高达 30—50kgCOD／m3·天。

在利用 UASB反应器处理甘蔗糖蜜废水时，有机物体积荷率、营养平衡状况和碱度对厌氧污泥粒化特性的影响很大。通过控制碱度和微量元素来使甘蔗糖蜜为基质的厌氧污泥形成颗粒状。在UASB反应器中，基质浓度调节到COD为3750mg／L，碱度：COD为 1.06，N ：COD为0.018，P：COD 为0.0028的情况下，30天后形成厌氧生物颗粒，通过调节其他条件，在 90天后形成了平均粒度达 3.1mm 的最大颗粒。在其他条件不变的情况下，碱度：COD降为0.4时，加入的营养物可使形成的颗粒自动悬浮分散。对于改善工艺条件大有裨益，有关的实验是在2.83m3的UASB反应器中进行的。在甘蔗制糖废水的水利停留时间为5.5小时时，平均有机物负荷率为 13kgCOD／m 3·天，COD去除率 75—80%。在温度为34℃时，产生甲烷的回收率约为 0.22m3 CH

／kgCOD。用悬浮固定化细胞

4

生物反应器厌氧处理糖蜜酒精发酵废水时，应用青霉菌属进行好氧前处理可以明显改善随后的厌氧处理另一种非常有效的前处理方法，制糖废水在经过多层介质过滤去除率分别达到 98% 、92% 。

新型厌氧反应器以美国BiothaneSystems公司研发的BiobedEGSB反应器(商品名，实质上为一种膨胀颗粒污泥床)较为突出。其反应介质与UASB中的颗粒载体上的微生物生长特性相似，但它的最大的特点是并未使用载体介质，而完全使用生物颗粒。在制糖废水这样的高浓度负荷的情况下，此反应器非常适用。而对反应器的设计、处理流程的选择有一定指导意义的是Starkenburg(1997)的研究报告。

废水的BOD值是生物处理工艺的重要参数，但是其测量的周期为 5天，很难为设备控制提供及时的参考；而COD值的测量大约只需要 3小时，所以能找到两者之间的关系，就可更好地进行污水处理流程的控制。Murugappanetal(1997) 进行了制糖废水中的BOD和COD的相关研究，对特定的制糖废水可以得出两者之间的线性关系，其实验测定方法可以借鉴于其它的处理流程。另一个指示反应器性状的量，消化污泥中的甲烷细菌量，Nishiharaetal(1995)。通过脂质分析得到了简便易行的解决方法