制糖企业废水处理工艺分析

韦兵官

摘要：伴随着我国社会的飞速发展，水资源紧缺现象愈发严重，为促使水资源得以持续利用，降低水资源的消耗情况，减少污染物排放对环境造成的不良影响，必须对城市及工业废水进行有效处理及再生利用。广西作为我国的产糖大省，拥有较多糖厂，这在一定程度上增加了废水的排放量，破坏生态环境，因此做好制糖企业废水处理工作尤为重要。基于此，本文主要分析了制糖企业废水处理的工艺，并提出了制糖废水处理的发展方向。

关键词：制糖企业;废水处理;工艺分析

广西是我国的产糖大省，糖厂众多，其年产白砂糖的总量约占全国产量的6成之多，当前糖业已然成为广西的支柱产业。据广西壮族自治区糖业发展相关报告表明，近几年广西糖业的主要经济指标仍在稳定中不断攀升。但是在制糖企业稳定发展的过程中，废水排放量也不断增多，如果不进行有效处理，将其直接排入到水体中，会对水资源造成严重的污染，同时对生态环境也有非常严重的破坏。

一、制糖企业废水处理工艺

現阶段，处理制糖企业废水的工艺主要包括两种，其一是物化工艺，其二是生化工艺。因制糖企业废水具有较好的可生化性，所以国内及国外对制糖企业废水进行处理时，运用最多的工艺则为生化工艺，其有包括了三种处理工艺，即厌氧处理工艺、好氧处理工艺及两者结合处理工艺。

1、厌氧生物处理工艺

制糖企业废水有机物含量较高时，适合运用厌氧处理工艺。因为在进行厌氧处理过程中，所产生的污泥量相对较少，并且对营养元素也没有太高的要求，所产生的甲烷可以当做能源的一种，可将气体中排放的污染有效消除，与好氧工艺相比，支出的运维管理费用也相对较低，因此该工艺在制糖企业废水处理中得到了广泛的应用。厌氧处理有一个非常具有代表性的形式即UASB（上流式厌氧污泥床反应器），在该反应器中，废水可以均匀的速度从底部进入并不断的向上进行运动，而其上边为浓度相对较低的悬浮污泥床，下边则为浓度相对较高的污泥床，通常情况下对甜菜制糖过程中产生的废水进行处理时，容积负荷数值约为20.8kgCOD/（m·d）。UASB最为主要的优势是具有较高的有机负荷，且水力停留时间短，运行工作效率高，成本支出少。但是该工艺也存在一定的缺点，首先三相分离器缺乏完善的设计方案;其次培养颗粒污染存在一定难度，第一次启动以及形成较为稳固的颗粒污泥所运用的时间较长;最后绝大多数的该反应器都需要严格把控进水的悬浮物浓度，以此来预防短流及阻塞现象的发生。因此为将反应器中颗粒污染培养的问题解决，在启动厌氧时，可将惰性物质进行适量的加入，从而促进颗粒的快速形成。

当前还有一种新型的反应器ABR（折流式反应器），其因受废水流动以及沼气上升作用的影响，使得反应器里边的污泥出现上下运动的情况，而污水又因为受到折流板的影响，在水流围绕其进行流动的过程中，增加了流经的周长，同时因受污泥沉降以及折流板阻挡的影响，使得污泥上升速度较慢，进而将生物固体截留下来。相较于UASB处理工艺，该反应器运行情况更为稳定，且操作便捷，工艺简单，所支出的成本较少，对于毒性物质具有较强的适应性。

2、好氧生物处理工艺

2.1活性污泥处理工艺

该处理工艺就是将活性污泥作为主体的一种生物处理技术，其将废水中的有机物当做一种培养基，在有氧且充足的环境下，混合并连续培养不同种类的微生物群体，之后经凝聚、吸附及氧化分解等操作方式，将有机物去除的一种方法。SBR法（序批式活性污泥法）是活性污泥处理工艺非常具有代表性的形式之一，其主要是在反应池中有效完成进水、反应、沉淀以及排泥的过程。与连续式活性污泥法相比较，SBR法不仅具有较强的抗冲击负荷性，而且具有较高的氧利用率，处理效果稳定等优势。但是优劣势是相对存在的，其缺陷则为过度依赖自动控制设备、反应器利用率低、间断运行的曝气器极易出现堵塞现象。而对于SBR法存在的弊端，又有多种变形工艺不断出现，其中最有代表性的则为CASS工艺（循环式活性污染系统），该工艺有效优化了活性污染选择器的设计，并以循环进水的方式运行，在一定程度上克服了SBR的不足。

2.2生物膜处理工艺

生物膜处理工艺共包括四种，即生物滤池、转盘、接触氧化设备以及流化床。而运用在制糖企业废水处理中最主要的是内循环好氧生物流化床工艺，其通过结合微生物固化技术以及以往的流态化技术进行制糖企业废水处理工作，不仅构造相对简单，且具有较高的传质效率、能耗低，抗冲击负荷能力比较强，这为制糖企业废水工作的高效处理提供了一种行之有效的新方法。

2.3生物膜/活性污泥联合工艺

此种联合工艺顾名思义就是结合生物膜/活性污泥联合工艺的废水生物处理技术。该工艺既具备生物膜法中负荷较高的优势，有效降低了构筑物的体积，同时也具备活性污染泥的优质特征，可有效去除有机污染物，具有较为稳定的出水水质。相关研究表明，将联合工艺应用于制糖企业中淀粉制糖废水处理时，水质可以达到一级标准，并且与单一处理工艺相比较，运行情况更为稳定，并且一般情况下均不会发生污泥膨胀的现象。

3、厌氧-好氧处理工艺

经实践研究结果表明，在高浓度的有机废水处理过程中更适合运用厌氧生物处理工艺，不仅能源消耗相对来说较少，并且可以将沼气回收作为能源能优势。而对于好氧生物处理技术，则更适合运用在浓度较低的废水处理中，其主要的优势为在净化之后有较好的出水水质。所以当前处理高浓度有机废水时，经常会使用厌氧-好氧联合处理工艺，其具体操作方式为先通过厌氧处理工艺进行处理，在出水之后，运用好氧处理工艺进行净化，实践过程中应用效果显著。

相较于UASB及传统活性污泥工艺，CASS及ABR工艺处理制糖废水的效果明显更为理想，因此可结合CASS及ABR工艺。厌氧系统运用ABR工艺，可将废水的可生化性得以提升，减缓好氧生化负荷所带来的冲击，从而为系统的稳定运行提供保证。而好氧系统运用CASS工艺，可有效实现自动控制，降低污泥膨胀现象的发生概率，从而使废水能够达到相关规定标准。

二、制糖企业废水处理的发展方向建议

随着大众对糖类产品需求量的不断增加，导致制糖企业所产生的废水也越来越多，以往的处理工艺已无法有效满足现阶段制糖企业处理废水的要求，所以寻求一种有效的处理工艺尤为重要。首先应从源头出发以达到减排的要求，这就必须优化制糖工艺，严格把控制糖企业废水污染的情况，有效实施清洁生产，这个过程中，可运用真空无滤布吸滤机，以此降低废水排出时造成的水污染情况，其在制糖企业蔗汁的过滤中运用较多，该机器不仅可减少水资源浪费的情况，同时具有较高的过滤效率，且能源消耗较低。其次提升废水的循环利用率，从而有效减少水资源的浪费情况。针对低浓度的废水，如压榨动力汽轮机及真空吸滤机水喷泵等，都可进行循环利用，这在一定程度上实现了水资源有效节约的目的。最后通过运用废水中的有效资源，将其变成可再度运用的“宝贝”，从而使其利益达到最大化。相关研究中表明，在污泥接种量大约为17.75g/L，温度在35度左右，水利停留时间约6小时左右，通过对负荷进行有机调节，一般在11-13天左右就可有效实现生物制氢，而其属于热值极高的清洁能源，可有效减缓能源不足的情况。所以运用制糖企业的废水制氢，一方面可使廢水得到净化，变废为宝，另一方面具有环保及经济的双重效果。

三、结束语

总而言之，在制糖企业中，其排出的废水属于一种高浓度的有机废水，如果未经处理直接排入到水体中，那么会对水资源造成严重的污染，进而对生态环境造成破坏，因此有效分析其处理工艺有非常重要的意义。废水主要处理工艺包含物化及生化处理工艺两种，而经生化处理后废水的回收利用，可有效实现废水的资源化，并且可减少对周围河流的水体污染及生态破坏，继而达到制糖企业稳定可持续发展的目的。

参考文献：

[1]黄玲，晏波，李宝花，等.某甜菜制糖企业糖蜜酒精废水处理工艺探讨[J].资源节约与环保，2018（9）：93-95.

[2]吴栖华.甘蔗制糖企业废水处理工程项目设计分析[J].建材与装饰，2019（26）：129-130.

[3]邓智英.UASB+接触氧化法处理高浓度制糖废水应用实例[J].广东化工，2018，45（12）：196-197.

[4]王宏洋，王海燕，张丽红，等.我国制糖工业废水减排现状分析及启示[J].工业水处理，2018，38（10）：7-11.

[5]赵璐，彭方玥，曲震，等.ABR反应器处理制糖废水研究进展[J].中国甜菜糖业，2019（1）：44-48.

[6]JOHNJUSTOAMBUCHI.EGSB工艺处理甜菜制糖废水效能及纳米颗粒强化甲烷产生机制研究[D].黑龙江：哈尔滨工业大学，2017.

[7]钟国强，何进温.两种不同处理工艺在制糖废水处理中的应用探讨[J].广西糖业，2017（5）：28-32.

[8]东莞理工学院.一种高效节能的高浓度甘蔗制糖废水处理工艺：CN202110434524.1[P].2021-06-01.