甜菜制糖废水治理的探索_周志萍

收稿日期:2007-12-17作者简介:周志萍(1955-),女,高级工程师。甜菜制糖废水治理的探索周志萍1,秦文信2(1.包头华资实业股份有限公司,内蒙包头014045;2.哈尔滨工业大学食品科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150090)摘要:目前,介入制糖工业废水治理的已有数十家高等院校、科研院所及相关的环保治理公司,废水治理达标的经济产业化实践还没有成功的案例。采用折流式厌氧反应器(ABR)常温下处理制糖废水(中试),进水COD浓度在2000～9000mg/L,HRT=60～24h,COD平均去除率70%以上。关键词:制糖废水;治理;COD去除率中图分类号:TS24文献标识码:A文章编号:1002-0551(2008)04-0017-070前言随着国家对环何标准的规范和强化管理,甜菜制糖废水排放、自然水的供应、水资源费的收缴愈来愈严格,废水达标治理的严峻形势已突出地摆在我们面前,成为制约行业生存和发展的关键,企业又面临着新一轮的优胜劣汰。1甜菜制糖废水特征及治理现状1.1制糖废水特征甜菜制糖属高用水量工业,目前行业用水量的一般水平在菜水比1:4.5左右,先进水平为菜水比1:3左右。按生产规模计算,企业废水的排放量基本都在10000吨/日以上。从产品结构分析,甜菜制糖工业废水,包括以甜菜加工生产蔗糖过程中产生的废水和糖蜜酒精废水两部分。制糖废水主要有流送洗涤水、压粕水、滤泥水、冷凝冷却水、洗滤布水等,一般为中、低浓度废水;糖蜜酒精废水是指以糖蜜为原料,发酵生产酒精过程中产生的高浓度有机废水,废水量约为酒精产品的7～12倍,而且污染物浓度高,含有蛋白质、氨基酸等有机物以及氮、磷、钾、钙、镁等无机盐和较高浓度的硫酸根。具体情况见表1。表1甜菜蜜酒精废醪液主要成份表序号成分含量(%)序号成分含量(%)1固形物10.511钙0.022碳酸盐灰份3.612甘油0.373甜菜碱1.6613硫酸根0.34有机酸(以Hac计)2.214五氧化二磷0.035钾1.2715镁0.0036总氨基酸1.1716比重1.057残糖0.617CODmg/l70000～800008总氮0.5718BOD5mg/l40000左右9氯0.5219SSmg/l3000左右10钠0.4120pH4.7～5.5注:表中含量单位为重量百分数。此类废水色度高,类黑色素等难以降解。就制糖生产废水而言,甜菜本身含水在77%左右,按我国现行的碳酸法工艺流程,在制糖生产过程控制中所消耗和被再制品带走的水量近于此数值。因此,甜菜糖厂的废水治理,应以最大限度地采取水回收循环利用以减排废水量为前提,其后再进行最终废水的达标净化治理。1.2治理现状1.2.1制糖生产废水我国甜菜糖厂工艺加工过程水循环回收利用的产业化始于上世纪80年代初,这一进步,使行业的用水量大大降低。这方面的措施显现出节约用水、进一步降低工艺损失的效果,但从废水治理的角度衡量,差距还很大。在此趋势下,1989年新中国糖厂投资建设玉米酒精等项目,根据环保“三同时”的规定,新建了污水处理系统,开始了制糖工业废水实质性的治理,尤其在2000年以后,为了落实国家环保的“一控双达标”要求,相关制糖企业都投入了千万乃至数千万的资金及大量的人力、物力,2008年第4期2008年12月中国甜菜糖业CHINABEET&SUGAR2008No.4Dec.2008实践着废水的达标排放,企业全期废水治理的运行费用基本都在200万元以上,但离稳定达标差距较大,更谈不上经济运行。目前制糖工业废水的治理主要采用物化法和生化法的结合。用物化法对废水进行预处理,然后再进入生化系统,最后依次经物化及生物滤池处理后排放。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;由于制糖废水的可生化性好,因此国内外多采用生化法处理。主要有厌氧处理法(UASB、IC、二段厌氧法)、厌氧-好氧处理法、厌氧-光合细菌处理法、深层暴气、深井暴气法等。1.2.2糖蜜酒精废水对糖蜜酒精废水治理,国家科技部曾推荐使用蒸发浓缩法,在2004年《食用酒精生产许可证换(发)证实施条件》中也规定糟液处理为蒸发浓缩,但此工艺技术有待进一步完善。包头华资实业股份有限公司于2000～2002年采用生化组合工艺的处理方法对酒精废水进行了两期治理。第一期治理(2000～2001年)的工艺流程如图1。图1一期酒精废水处理流程废水处理站于2000年4月土建动工,2001年1月3日开始调试。调试过程中,出现意外情况,由于废水池产生大量臭气,臭气主要成分:硫化物(H2S,SOX)、氮氧化物(NOX)、氨气(NH3),影响周边环境,造成二次污染,于3月27日调试被迫停止。调式过程出水水质COD含量达到3000mg/1,pH6～7。第二期治理(2001～2002年)的工艺流程如图