制糖废水处理

制糖废水处理 制糖工业废水是以甜菜或甘蔗为原料制糖过程中排出的废水。主要来自制糖生产过程和制糖副产品综合利用过程。废水中一般含有有机物和糖分，COD、BOD很高，废水色度深、含氮、磷、钾等元素较高，其中主要来自斜槽废水、榨糖废水、蒸馏废水、地面冲洗水等。废水量为每生产1吨糖产生废水0.2-21m3（每吨甜菜排废水约2.5 m3）。 制糖工业废水的处理首先要清污分流；高浓废水先回收利用再处理；中浓度废水含BOD和COD低于5000-10000mg/L，经净化处理后排放；低浓度水应循环利用。常采用生化法或氧化塘，土壤处理系统方法处理废水。 1、​ 制糖废水的厌氧处理 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1kg COD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)比水利停留时间(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的应用。   上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是厌氧处理的一个有代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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l5kg COD/m3．d，COD去除率为90%左右时，其污泥负荷可高达30-50kg COD/m3．d。在利用UASB反应器处理甘蔗糖蜜时，有机物体积负荷率、营养平衡状况和碱度对厌氧污泥粒化特性的影响很大。Gonzalez et aL．发现，通过控制碱度和微量元素来使以甘蔗糖蜜为基质的厌氧污泥形成颗粒状。在16.51m3的UASB反应器中，基质浓度调节到COD为3750mg/1，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。故对于改善工艺条件大有裨益。 Khursheed et al引的实验是在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5.5h时，平均有机物负荷率为13kgCOD/m3．d，COD去除率75%-80%。在温度为34度时，产生甲烷的回收率约为0.22m3 CH4/kg•COD，Thaveesri et aL．研究的是实验室条件下，反应器中的溶液张力对粒状污泥的生长特性的影响。Jimenez发现悬浮固定化细胞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是Iqbal et aL．的新发现，制糖废水在经过多层介质过滤去除大部分固体颗粒、油和脂类(91%)后，在水利停留时间为6h的情况下，BOD和COD的去除率分别可达到98%、92%。 新型厌氧反应器以美国Biothane Systems公司研发的Biobed EGSB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3h，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。Murugappan et al．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，Nishihara et al．通过脂质分析得到了简便易行的解决方法。 2、​ 生物膜/活性污泥联合工艺处理制糖废水 生物膜/活性污泥联合工艺是把活性污泥法与生物膜法相结合的一种污水生物处理技术。它一方面利用生物膜法的污染负荷高的特点减少构筑物体积，降低投资；另一方面利用活性污泥法的固液充分接触特点，大大提高有机污染物的去除效率，确保出水水质稳定良好。 活性污泥法是目前国内外应用广泛的一种生物处理工艺，它具有处理能力高，出水水质好等优点，但存在负荷低，基建与运行费用较高，管理复杂的缺点。而且，厌氧活性污泥(如UASB)启动缓慢，污泥颗粒化需要时间长；好氧活性污泥容易发生污泥膨胀与上浮等问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 。 生物膜法虽然起步较晚，但具有污染负荷高，抗冲击负荷强，启动快，无污泥膨胀等优点，已在实际。 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 中广泛应用，如厌氧滤池、生物接触氧化等，特别是浓度较高的工业废水处理。 20世纪60年代，生物膜/活性污泥联合污水处理工艺就以其处理效果稳定、出水水质好的优点在城镇污水和中低浓度工业废水的处理中颇受欢迎。由于当时生物膜工艺普遍采用的填料是石质材料。存在比表面积小、密度大、易堵塞，无法实现生物膜法有机负荷高的特点，因此采用联合工艺的处理构筑物容积仍很大，造成其初始费用要高于活性污泥法，致使该工艺未能在实际工程中被推广。近年来，比表面积大、相对密度轻、使用寿命长的新型高负荷塑料填料已完全取代了传统的石质填料，它赋予了联合工艺新的活力，充分显示了该技术的优点，因此重新引起人们的重视，尤其是处理高浓度工业废水。 联合工艺主要有两类，一类是复合方式联合工艺(简称复合工艺)，另一类为串联方式联合工艺(简称串联工艺)。复合工艺的典型方式是往活性污泥曝气池中投加悬浮型填料作为微生物附着生长的载体，使反应器内悬浮生长的活性污泥与附着生长的生物膜共同作用，去除污水中有机污染物，因此工艺组成模式单一。串联工艺主要是针对处理污水的水质特征、处理深度要求，合理地将生物膜法与活性污泥法分单元串联结合起来。串联工艺的组合方式灵活多变：串联级数可以是两级，也可以多级；串联次序可以先生物膜法，后活性污泥法，也可以是相反的。串联方式可以使污染负荷在生物膜工艺和活性污泥工艺之间合理的分配，更能发挥它们各自的优点，因此在高浓度工业废水处理中被广泛应用。         废水处理流程见图1。 3、​ 生物转盘法处理甜菜制糖废水 生物转盘法是一种好氧生物处理技术，其实质是使细菌和一些菌类微生物附着在转盘表面生长繁殖，并在其上形成膜状生物污泥——生物膜。制糖废水与生物膜接触，其中的有机污染物作为营养物质，被生物膜上的微生物所摄取，BOD被有效去除，污水则得到净化，微生物自身也得到繁衍增殖。 1、生物转盘的构造及其净化作用原理生物转盘是由盘片、接触反应槽、转轴及驱动装置所组成。盘片串联成组，中心贯以转轴，转轴的两端安设在半圆形接触反应槽的支座上。转盘面积的40%~50%浸没在槽内的污水中，转轴高出水面10~25cm。 由电机、变速器和传动链条等组成的传动装置驱动转盘以较低的线速度在槽内转动，并交替地和空气与污水相接触。接触反应槽内充满污水，转盘经一段时间转动后，会在其上附着一层滋生着大量微生物的生物膜，微生物的种属逐渐稳定，微生物的新陈代谢功能也逐步地发挥出来并达到稳定的程度，污水中的有机污染物为生物膜所吸附降解。转盘转动离开污水与空气接触，生物膜上的附着水层从空气中吸收氧，并将其传递到生物膜和污水中，使槽内污水的溶解氧含量达到一定的浓度，为生物降解提供充足的氧。在转盘上附着的生物膜与污水以及空气之间，除有机物(BOD、COD)与O2外，还进行着其它物质，如CO2、NH3等的传递，其原理如图1所示。   2、生物转盘处理系统的工艺流程与组合 生物转盘宜采用多级处理方式，实践证明，如盘片面积不变，将转盘分为多级串联运行，能够提高处理水的水质和污水中的溶解氧含量。污水经处理后，BOD值逐渐降低，因此，可采用逐级减少的生物转盘工艺流程(如图2所示)。 3、生物转盘处理系统的特征 作为污水生物处理技术,生物转盘之所以能够被认为是一种效果好、效率高、便于维护、运行费用低的工艺，是因为它在工艺和维护运行方面具有如下各项特点： (1)微生物浓度高，特别是最初几级的生物转盘。据一些实际运行的生物转盘的测定统计，转盘上的生物膜量如折算成爆气池的MLVSS，可达40000~60000mg/L，FM比为0.05~0.1，这是生物转盘高效率的一项主要原因。 (2)生物项分级，在每级转盘生长着适应于流入该级污水性质的生物相，这种现象对微生物的生长繁殖，有机物降解非常有利。 (3)对BOD值达到10000mg/L以上的超高浓度有机污水和10mg/L以下的超低浓度污水都可以采用生物转盘进行处理，并能够得到较好的处理效果，因此，本法是耐冲击负荷的。 (4)在生物膜上的微生物的食物链较长，因此，产生的污泥量较少，约为活性污泥处理系统的1/2左右，在水温为5~20℃的范围内，BOD去除率为90%的条件下，去除1kg BOD的产泥量约为0.25kg。 (5)接触反应槽不需要爆气，污泥也勿需回流，因此，动力消耗低，这是本法最突出的特征之一，据有关运行单位统计，每去除1kgBOD的耗电量约为0.7KWh。 (6)本法不需要经常调节生物污泥量，不存在产生污泥膨胀的麻烦，复杂的机械设备也比较少，因此，便于维护管理。 (7)设计合理，运行正常的生物转盘，不产生滤池蝇，不散发臭味，不出现泡沫，也不产生噪声，因此，不存在二次污染的问题。生物转盘技术具有一系列优点，在国内外得到广泛应用，在其构造形成、系统组成、计算理论等各方面都得到了一定的发展。 四、甘蔗制糖企业生化处理废水的回收利用 由于目前糖厂普遍不再生产酒精，且制炼澄清系统配套了无滤布真空吸滤机，已基本杜绝酒精废液、洗滤布水等这两股高浓度废水，所以末端废水的进水水质变化不大，主要污染物 COD 浓度大多在300~600 之间波动，比较适合好氧微生物的生存代谢所需，为生化处理系统稳定达标出水奠定基础，并为制糖企业对废水的不断回收利用提供了条件。 许多糖厂为了降低工业生产的新鲜用水量，减少废水的排放量，打好节能减排、节水降耗攻坚战，纷纷将废水回收利用工程列入到生产技术改造项目中。随着制糖末端废水治理技术逐渐成熟，经生化处理后的工业废水均能做到出水清澈透明， COD、BOD5、SS 等主要污染物浓度指标普遍较低，且远低于国家允许排放浓度 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 ，出水水质稍稍偏碱。笔者认为，生化处理后废水在不接触生产原料、成品等影响到食品安全前提条件下，这样的达标废水是可以进行以下几个方面利用的。 1 回用循环冷却池 制糖企业的循环池冷却水大都进行闭式循环使用，主要用于生产过程的设备冷却降温、抽真空等，除了部分剩余的工艺热水进入到循环池冷却系统外，一般人为补水较少，所以工艺热水就成为循环池水溢流的水源。为了减少排水量，许多厂对循环池水采取“冷却→回用→再冷却→再回用”的循环用水方式，由于工艺水中含有一定糖分，这样不断重复利用势必导致冷却水污染物浓度的不断升高。作为生化系统处理的主要废水，循环池溢流冷却水浓度的提高将会给生化处理系统运行带来一定的负荷压力，甚至超出系统所能承受的负荷压力范围。有些糖厂为了降低循环冷却水水温和浓度以达到生产工艺要求，直接向循环池系统补充新鲜冷水，这样做的后果是既增加工业新鲜用水量，又加大了企业的排污压力，对节能减排工作十分不利。怎样做到不用向循环池系统补充新鲜水，又能保证循环冷却水处在低浓度情况下运行呢，目前比较理想的办法就是将生化处理后的部分达标排放废水直接回用到循环水池，具体回用水量须根据生化处理系统废水实际处理量适当进行调整，从而可以将循环池冷却水的污染物浓度控制在较低范围，同时也可以对循环水池中的循环水进行辅助降温，可谓一举两得。有制糖废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。 2 回用锅炉冲灰水池 许多甘蔗糖厂目前均对锅炉除尘冲灰水进行闭合式循环利用，灰水分离处理技术的成熟应用为冲灰水的回用创造了条件，不过由于锅炉产生的烟气温度较高，入水膜除尘器的烟气温度高达180℃，烟气在水膜除尘器除尘过程中已带走不少冲灰水份，加上打捞灰渣吸附带走的水量，所以锅炉冲灰水在循环利用过程中有相当一部分产生了损耗，只有通过补充水才能保证整个灰水循环系统的用水平衡。有一些糖厂为减轻企业的排污压力，利用洗罐水作为锅炉除尘损耗补充水，但因洗罐水含有一定的糖份，长期的循环回用会使冲灰水粘度越来越大，造成灰水分离器反洗困难、滤料顶罐等，影响到灰水处理系统的正常运行。因此，用生化处理出水作为冲灰水损耗的补充用水实为明智之举，并在一定程度上减少工业废水的排放量及污染物排放。 3 回用生化系统调节池 甘蔗糖厂生化处理系统设置调节池的主要目的是调节工业废水水质（包括COD 浓度、酸碱度、温度等）、水量，使废水水质均匀，同时承受由于生产排水不规律产生的冲击负荷，确保整个生化处理系统能够稳定运行。制糖工业废水水质成分比较单一，进入调节池内的废水COD 浓度大多在300~600mg/L 之间，BOD5 为200mg/L 左右，基本满足了生化系统微生物所需的碳源。但糖厂的生产过程也存在煮炼液位过高、物料满箱、管道泄漏等意外跑糖情况发生，跑糖后的制糖废水COD 污染物浓度一般高达1500mg/L 以上，往往超过生化系统设计值的 2~3 倍，即使设有调节池也很难将废水浓度降至系统正常进水水质要求，这时设置一条生化处理后清水回用管道就显得很有必要。将生化处理出水回用到调节池，可以稀释并降低池内的废水浓度，从而避免整个生化系统受到严重的负荷冲击。如果生产过程发生跑糖时不能采取有效的应对措施，严重的冲击极有可能引发糖厂的生化处理系统污泥极度膨胀，继而导致崩溃，这是我们在生化处理废水运行过程中最不愿看到的糟糕情形。此外，清水回用还可以调节废水的酸碱度和水温，即使在正常生产情况下，糖厂也可以根据现场要求调节清水回用量来维持调节池的进水水质，以达到系统稳定运行的目的。所以生化处理出水回用到调节池，产生的作用是显而易见的。 4 回用作卫生清洁用水 糖厂的生产区内一般均设有公共卫生间，这些卫生间内的冲洗水多为常流水，且为新鲜用水。其实这股冲洗水可以改用生化处理出水作为清洁水，并将产生的这股生活污水排回生化池系统继续处理。因排入调节池的生活污水氨氮含量相对较高，已无形中提高了池内废水的氨氮含量，这样就可以适当减少营养物氮源的添加，每天少加1~2 包尿素，从而在一定程度上降低生化处理系统的废水治理成本。 5 回用作污泥浓缩脱水系统冲洗水 生化处理系统产生的大部分活性污泥都是进行回用的，而剩余污泥则要采取相应措施进行处置，不过因污泥含水率高达 96%～99.8%，须经浓缩脱水处理后才能再综合利用。由于污泥浓缩脱水系统在运行过程中要消耗20~30m3/h 的水量用于冲洗压滤机滤带、调和絮凝剂等，如果生化处理系统出水回用至浓缩脱水机房，完全可以做到节省新鲜用水量及减少废水产生量。 五、制糖废水处理工程案例 1 水质概况 某糖厂甜菜制糖生产为秋季生产,废水排放流量为10 000 m3/d,考虑水量波动性,取时变化系数 1·2,则时最大流量为500 m3/h。废水水质指标如表1所示: 表1　进水水质表 本项目处理后的排放水达到国家污水综合排放标准(GB8978-96)一级标准。一级标准具体指标如表2所示: 表2　出水水质表 2　污水处理工艺的选择 2. 1　污水处理工艺的研究 甜菜制糖废水中的COD可生化性较好,因此, 考虑首选工艺采用生物处理较为适宜.由于糖分难以降解,因而在好氧生物处理工艺前处理采用水解酸化预处理,将大分子有机物转化分解,提高可生化性,同时也考虑在季节性生产时恢复正常运行快捷;主体工艺选择活性污泥与生物膜共生系统的好氧处理工艺,去除污水中大部分污染物,特别是可生化降解的有机物,并且活性污泥浓度高,更适用于北方寒冷地区;经过水解好氧处理后的出水中,可生化的有机物绝大部分已经被降解掉,尚在水中残存的有机物主要为难降解的复杂的大分子有机物,因而选择在生物处理后采用臭氧化学氧化工艺进行深度处理,进一步氧化分解难降解的复杂的大分子有机物和不可生化物质,保证水质净化效果;最后进一步以混凝沉淀的化学法将剩余不可生化物质去除,使出水优于排放标准。 2. 2　污水处理工艺 糖厂污水处理工程为如下工艺: 格栅→调节池→初沉池→水解酸化池→生化系统→二沉池→化学氧化池→二级好氧池→混凝沉淀池→达标排放 污水先经过格栅拦截大的悬浮物,然后进入调节池调节水量和水质;调节后通过提升泵进入初沉池,去除污水中大部分比重较大的、无机性的可沉颗粒;然后进入水解酸化池,使污水中的各种有机物在微生物菌群作用下被分解,大分子难降解有机物被分解为易生化的小分子物质,提高污水的可生化性; 再进入生化池,使污水中的有机物在微生物菌群作用下被分解,达到去除大部分有机物的目的;然后进入二次沉淀池进行泥水分离,使混合液澄清;出水进入化学氧化池,经过处理后出水进入二次接触氧化池,进行二次好氧处理,进一步去除有机物;然后进入混凝沉淀,经过投药、絮凝等物化方法使水中的 CODcr、BOD5形成混凝沉淀得以进一步去除,保证出水水质稳定达标。 2. 3　污泥处理工艺 对于工艺产生的污泥进行如下处理: 剩余污泥→污泥浓缩池→贮泥池→压滤机→泥饼外运 沉淀池的污泥经回流泵一部分回流,另一部分排至污泥浓缩池经浓缩处理后,排至贮泥池,后通过提升泵提升进入压滤机进行脱水处理,产生的泥饼外运。 3　主体工艺设计 3. 1　污水处理系统 3. 1. 1　水解酸化池 设计流量:Q=417 m3/h 水力停留时间: 8. 0 h 工艺尺寸: 16. 0 m×21. 0 m×5. 5 m,共两组 3. 1. 2　生化池 BOD污泥负荷: 0·18 kgBOD5/kgMLSS·d 污泥浓度:MLVSS=5 000 mg/L 总停留时间: 12. 0 h 缺氧段: 3. 0 h, 好氧段: 9. 0 h 硝化液回流比: 100% 缺氧段12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m,两组 好氧段12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m,六组 填料:缺氧池好氧池内设高效传质填料,填料采用新型弹性纤维一体化填料,材质聚乙烯,填装高度 3. 0 m。 3. 1. 3　化学氧化池 接触时间: 20 min 氧化剂投加量: O3　5 mg/L 3. 1. 4　二级好氧池 水力停留时间: 1. 5 h 工艺尺寸: 12. 5 m×10. 0 m×5. 5 m 填料:接触氧化池内设高效传质填料,填料采用新型弹性纤维一体化填料,填装高度3. 0 m。接触氧化池内曝气头采用膜片式。 3. 1. 5　混凝沉淀池 表面负荷: 3. 0 m3/m2·h 工艺尺寸: 5. 1 m×5. 1 m×4. 5 m(混凝部分), 共两组 13. 6 m×5. 1 m×4. 5 m (沉淀部分),共两组 水力停留时间:混凝30 min;沉淀0·84 h 附属设备: JBK-3580框式搅拌器;污泥回流泵: 150WL210-7-7. 5;回流比100%。 3. 1. 6　鼓风机 曝气采用鼓风曝气,气水比采用30: 1,风压 58·8 Kpa。 3. 2　污泥处理系统 3. 2. 1　污泥浓缩池 水力停留时间: 8. 0 h 3. 2. 2　压滤机 XMYJ60/800-UB,功率为1. 5 kw。 4　各构筑物去除率 工程经过3年左右时间运行,测试结果表明,本工艺运行稳定,出水完全达到排放标准。(见表3) 表3　各构筑物去除率表(均值)