制糖废水处理的研究进展_薛科创

收稿日期：2017-03-28作者简介：薛科创（1985-），男，毕业于西北大学，硕士，讲师，研究方向：催化剂的设计与合成，15991383694，xuekechuang@126.com。制糖工业所产生的废水以及用糖蜜制造酒精工业产生的废水中，含有大量的有机物和固体物质，其中固体物质的浓度达到了10%～20%；此外，这些废水还含有大量氢离子，酸度非常大，而且颜色很深，量也非常大，例如，用糖蜜为原料发酵生产酒精，生产每吨酒精约产生7～15吨废水。如果大量的废水直接排入环境势必造成污染，而且从经济角度考虑，损失较大。所以处理制糖废水成为人们研究的重点[1]。本文论述了最近几年对制糖工业所产生的废水以及用糖蜜制造酒精产生的废水处理方法的最新进展。1厌氧处理方法对于制糖工业所产生的废水以及用糖蜜制造酒精产生的废水，采用厌氧处理的方法是比较有效的。这种方法产生的污泥少，厌氧菌对废水中营养元素要求低，同时厌氧发酵可以产生甲烷作为能源，消除气体排放的污染，投资成本较低，和好氧工艺相比，运行费用也比较低[2]，因而厌氧处理在制糖工业以及糖蜜制酒精工业废水处理过程中经常使用。1.1上流式厌氧污泥床反应器在采用厌氧发酵处理的方法来处理制糖废水的典型方法中，上流式厌氧污泥床反应器（UASB）是早期的方法。在UASB反应器中，制糖产生的废水从UASB反应器底部均匀流入反应器，然后向上流动，在反应器下部的污泥浓度较高，而反应器上部的污泥浓度较低。在处理甜菜制糖废水时，一般容积负荷可达到20.7kgCOD/（m3·d），对COD去除率一般可以达到为90%以上。张国强等[3]采用UASB厌氧系统对味精厂的淀粉及制糖废水处理情况进行了研究，工艺流程如图1所示。废水水质选用淀粉黄浆废水和制糖产生的废水。废水首先经过沉淀后去除固体沉渣，然后进入UASB反应器进行厌氧发酵，最后再经过UASB厌氧发酵后的废水中加入高硫酸盐进行处理。研究结果表明：废水水质随生产的波动而产生较大的波动。当进水COD浓度平均在8000mg/L时，工艺能够稳定运行，每日处理废水量达到1000m3以上，对COD去除率可以达到80%以上，UASB有效容积负荷能够达到5.0kgCOD/（m3·d）以上，同时每天可以产生3500m3以上的沼气。史忠义等[4]研究了上流式污泥床反应器在废水生物处理中的应用，采用上流式厌氧污泥床工艺（UASB），该工艺对低浓度制糖废水比较适合，可以将水力停留时间摘要：制糖工业产生的废水具有有机物含量大、酸度大、颜色深和水量大等特点，随着制糖工业的发展，处理制糖废水成为人们研究的重点。论述了制糖废水处理的方法，提出了对制糖工业废水处理的建议。关键词：制糖工业；厌氧；好氧；废水处理doi：10.3969/j.issn.1008-553X.2017.04.003中图分类号：X792文献标识码：A文章编号：1008-553X（2017）04-0011-03制糖废水处理的研究进展薛科创（陕西国防工业职业技术学院化学工程学院，陕西西安710300）图1处理制糖废水工艺流程图安徽化工ANHUICHEMICALINDUSTRY第43卷，第4期2017年8月Vol．43，No．4Aug.201711缩短到3～4h。他们采用6m3的UASB反应器作为中试装置，试验结果表明：将水力停留时间控制在3～8h时，废水的有机负荷能够达到15～40kgCOD/（m3·d）。史忠义还对此工艺进行了评价，从评价结果可以看出，此工艺对制糖废水的脱氮和产酸发酵也是有利的。当然，使用UASB工艺也有如下缺点：①在对气体、水和污泥的分离，方法还不够成熟，很难设计出完美的三相分离器；②对于颗粒污泥的培养比较困难，初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长；③在使用UASB时，要对进水中的悬浮物浓度进行控制，防止悬浮物堵塞设备；④耐冲击负荷能力不强，出水水质往往达不到传统二级处理工艺的出水要求。正是因为UASB有这样的缺点，现在已经不单独使用。1.2折流式厌氧反应器由于上流式厌氧污泥床反应器有一定的缺点，在二十世纪80年代，人们开发了新的厌氧工艺———折流式厌氧反应器（AnaerobicBaffledReactor，ABR），这是一种新型高效的厌氧反应器，其结构是在反应器内设置若干竖向导流板，通过导流板将反应器分隔成几个反应室，这些反应室是串联的，并且每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床，其中的污泥以颗粒或絮状形式存在，水流则由导流板引导以上下折流形式前进，依次流过各个反应室，从而使进水中的污染物与污泥中的微生物充分接触而被降解去除。何仕均等[5]对折流式厌氧反应器处理甜菜制糖废水进行了中试研究。他们采用某制糖企业前段工序产生的压籽水，总COD达到了5750～9502mg/L，pH在4.5～4.7之间，从处理结果可以看