南宁糖业股份有限公司香山糖厂
前言:甘蔗制糖业是广西最重要和最具有代表性的传统优势产业之一,是广西的支柱产业,自从1988年广西被国家列为全国产糖基地后,国家和广西区政府投入了大量的人力、物力、财力,使广西制糖工业得以飞速发展,当前阶段,广西食糖含量在全国的食堂总产量中的占比超过了百分之六十。由于甘蔗制糖企业生产取用新鲜水量大,造成的废水的排放量也在不断增加,如果排除的水没有经过处理,就会严重污染水资源,还会对周边的生态环境造成破坏。2017年1月4日环境保护部办公厅发布《制糖工业污染防治技术政策》,促进制糖工业生产工艺和污染防治技术进步,为保护生态环境做出贡献。
1甘蔗制糖的主要生产工艺简介
食糖以甘蔗为原料,经榨汁、沉清、蒸发、结晶、分离、干燥提炼而成。其中蒸发工艺和结晶成糖的工艺程序颇为固定,而提汁和清净等程序可采取不同的工艺路线和手段,提汁可采用的工艺通常包含压榨工艺、渗出工艺、模压工艺,清净工艺通常因采用的澄清剂不同而选择不同的工艺,例如:亚硫酸工艺、石灰工艺、碳酸工艺、电澄清工艺、离子交换工艺等。下面以压榨法提汁和亚硫酸法清净工序为例讨论废水处置效果影响因素的分析。
2废水处理工艺
现如今,好氧生物处理技术是制糖企业末端废水处理应用最为广泛的技术,其包含活性污泥法与生物膜法两种,其中活性污泥法更适合季节性生产的制糖企业。
末端废水目前广泛采用好氧生物处理技术,即活性污泥法和生物膜法两种方法。而活性污泥法更适合季节性生产的制糖企业。其末端废水处理工艺流程为:生产废水经泵送进入调节池,进行酸碱调节,然后通过提升泵加压至氧化沟,通过在其中添加磷酸及尿素等方法对废水中氮、磷等营养成分进行科学调节,在搅拌充氧操作中应采用曝气机,才能让微生物、有机物、氧气得以有效混合,而微生物的新陈代谢作用,成功将废水中的有机物分解成二氧化碳与水,通过泵将泥水混合物送入沉淀池;在沉淀池中,利用重力作用成功分离泥和水,上层分理出的清水进行回收利用或是向外排放,采用行车刮泥机和污泥回流泵将污泥抽吸并输送到氧化沟中,而多余的污泥就要利用泵输送到带式浓缩压滤一体机中展开脱水处理,而污泥采用压滤机压干之后可作为肥料出售,滤液排至调节池。
回用
低浓度废水
清水池
沉淀池
氧化沟
调节池
总排水口
污泥浓缩池
应急池
压泥机
中浓度废水
废水处理工艺流程
3废水处理效果影响因素分析
3.1废水水质情况
制糖企业废水水质按其浓度划分,主要分为低浓度废水与终浓度废水,低浓度废水通常是设备冷却水和抽真空用冷凝水,这方面含有大量的水剂连续排放,大约占据废水总量的65%-75%,其水质成分是CODCr,低于50毫克/升(含有微量糖分),SS处于30毫克/升上下[1];中浓度废水主要是冲洗箱罐、冲洗地板等污染较严重的水,这种废水含有糖分、悬浮物与少量的机油,CODCr和SS高达几百毫克到几千毫克/升,排放量较少且属于间接排放,在废水中大约占总量的20%-30%[1]。
3.2水质处理效果影响因素
废水在处理前需要进行水质调节,调节时要控制好表1的参数。工艺处理过程中要按时对水质进行化验分析,以分析数据作为工艺调整的依据,整个工艺控制要点主要有:进水水温、进水pH、进水CODcr浓度、曝气时间和曝气量、污泥沉降比等。
表1 调节池水质参数控制条件
序号 | 参数名称 | 参数控制条件 |
1 | 进水温度(℃) | ≤40 |
2 | 进水pH值 | 6~9 |
3 | 进水CODcr浓度 | ≤600 |
4 | 曝气时间(h) | 3~5 |
5 | 溶解氧(mg/L) | 2~4 |
6 | 污泥沉降比SV30% | 20~50 |
3.2.1温度的影响
进水的温度应该控制在25℃-40℃,若是温度处于25℃以下或是40℃以上,污泥中的活菌生长将受到影响,水处理过程中的效果也会不理想,进水温度若是控制在30℃±1℃将会取得最佳效果。
3.2.2进水pH值的影响
进水的pH应该控制在6-9范围内,若是pH值在24个小时中始终处于9以上,大多数处于活性污泥中的微生物都会受到影响,甚至发生死亡的状况,其中的水质就会逐渐变黑,并发出臭臭的味道,将会远比处理之前更加恶劣。
3.2.3进水CODcr浓度的影响
进水CODcr浓度应该控制在300-600毫克/升,若是调节池中废水的CODcr浓度高于600毫克/升,就要利用清水对进水量进行降低或调解。而废水的浓度若是调节完成之后始终高于600毫升/升,在确定进水量的过程中,其核算应充分结合系统运行过程中的CODcr负荷,应在减少废水与进水方式的基础上防止氧化沟受到冲击。若是CODcr浓度小于300毫克/升,水中的养分将会不足,影响微生物的生长,我们需要在其中添入磷肥与氮肥等营养物质,对于氮肥及磷肥等营养物质的添入比例应该是COD:N:P=100:5:1。
3.2.4溶解氧DO的影响
曝气时间应结合污泥中的微生物含量及污泥量等指标实施调整,如两千立方米的曝气池,曝气时间就要多于三小时到五小时。而最终的曝气量判定应该根据水中的溶解氧,溶解氧的含量一般处于2-4毫克/升,应高于2毫克/升。[2]
3.2.5污泥沉降比的影响
在进行污泥浓度比的比较过程中,应采用简单的物力沉降法才能确保比较结果更为直观,将曝气中的水样取出五百毫升放到量筒中,然后静置1个小时,之后对污泥的占比率进行详细的查看。污泥比率的最佳效果就是处于35%±2%,还可按照进水CODcr浓度适当的进行调整。进水CODcr浓度若是高,污泥比率将会相对提升,污泥若是超过40%,就要抽出多余的污泥,若是小于25%,就要及时调节水质、提高曝气时间进行污泥的培养。
4 结语
废水处理过程中均衡,工艺控制过程中稳定,CODcr去除效率会超过95%,NH3-N、SS、TN、BOD5的排放量将会出现不同程度的降低,各项指标都可以满足《制糖工业水污染物排放标准》(DB45/893-2013)中的标准限定值。因为以往制糖工艺缺少先进性,污染物较多、排放量也将对较多,因此,应加强控制制糖业的废水污染,不应从末端处理控制,应从源头进行控制,减少生产新鲜水的用量,提高废水循环利用率,加强生产管理,只有这样,才能减少末端处理的压力,便得废水处理效率提高,达到经济效益和环境效益有机统一。
参考文献:
[1]林新福. 甘蔗制糖企业生化处理系统活性污泥膨胀及控制对策[J]. 轻工科技,2017,29(09):107-108.
[2]谢贤,罗飞. 广西糖业甘蔗原料供给反应分析[J]. 农村经济与科技,2018,21(01):81-83+46.
[3]廖锦赤,谢星武. 浅谈广西制糖企业用蔗渣制浆造纸的发展前景[J]. 广西蔗糖,2017(03):39-43+46.
[4]阮平南,王建忠,胡志江. 我国制糖业发展影响因素分析(三)[J]. 甘蔗糖业,2016(04):50-54+36.