关于甘蔗制糖吨糖COD零排放的探讨与实践

关于甘蔗制糖吨糖COD零排放的探讨与实践-------广西都安永鑫糖业有限公司韦生勇1.前言全国制糖企业每处理1t甘蔗平均耗用新鲜水约6m3,排放污水约6.5m3榨季正值江河的枯水期间,大量取水,大量排污,给江河造成极大的工农业用水和环境压力实现甘蔗制糖生产零取水零排放的新技术,是制糖业节能、节水、防治污染的一项重要的战略措施，有利于广西经济的可持续发展2.研究现状及主要问题甘蔗制糖的废水污染主要来源于生产过程中的压榨、过滤、蒸发、煮糖助晶工序以及水膜除尘器等产生的二次污染除尘水。随着设备及工艺的不断创新，许多制糖企业在废水的综合治理和利用方面取得了不少的成就，仍有巨大潜力可挖。目前制糖工业废水处理主要采用物化法和生化法相结合制糖废水处理存在问题对用于加热的乏汽汽凝水管理不善,仅有70%回用锅炉,而二效汽凝水大多数难以达到锅炉给水标准,一般还要抽取河水经处理后作锅炉补充用水清污水分流不彻底水重复利用率偏低许多废物不能回收利用2.研究现状及主要问题3.生产废水实现零取水零排放的战略措施“零排放”是一个相对的概念，文中所谓的“零排放”是指除了产品和副产品带走的水分及生产过程中热交换水分蒸发损失外，不直接向外界水体排放废水。广西都安永鑫糖业有限公司甘蔗制糖生产废水实现零排放，关键有两点：（1）生产过程中实现零取水；（2）生产废水“资源化”，分类闭合循环使用。3.1清污分流，废水分类处理•污水管网：对各车间地板冲洗水、箱罐冲洗水、石灰消和残汁以及经过隔油处理后的压榨废水等高浓度污水进行收集利用•清水管网：对生产过程中锅炉用水、工艺用水、蒸发和煮糖汁汽喷射冷凝器用水、设备冷却水、水膜除尘器用水等进行独立管路设计,充分利用甘蔗带来的水分•雨水管网：则设置专用雨水沟清污分流为实现废水零排放奠定了基础3.2生产过程中零取水生产前一次性取新鲜水约2000m³，供锅炉和工艺用水。榨季生产期间，充分利用甘蔗带来的水分,中水回用（即经过生化处理系统处理达标后的水），不补充新鲜水，实现生产过程中零取水。3.2.1汽凝水的收集在制炼车间煮糖楼配备蒸发热水箱、煮糖热水箱和冷水箱各一个，将生产过程中加热、蒸发和煮糖产生的汽凝水进行分类收集。3.2.2锅炉用水榨季生产前：锅炉入炉水用生产前备的新鲜水经过反渗透等设备软化处理达标后注入炉水贮存罐，供生产初期入炉水使用；生产正常后：蒸发Ⅰ效汽凝水含糖份≤10PPM，Ⅱ效汽凝水含糖份≤15PPM，均符合锅炉用水标准。按蒸发热力衡算可知，当Ⅰ、Ⅱ效汽凝水全部作为入炉水使用时，完全可以满足锅炉用水需要，并有部分Ⅱ效汽凝水剩余，剩余部分送往蒸发热水箱。3.2.3工艺用水制糖工艺用水主要包括压榨渗透水，磷酸、絮凝剂稀释用水,石灰消和用水,煮糖用水及分蜜机筛糖用水等。压榨渗透水主要使用甜水（含有较多糖分的洗箱罐水）及蒸发热水箱的水；磷酸、絮凝剂稀释用水使用经降温后的蒸发热水箱水；石灰消和使用蒸发热水箱水或冷水箱水；煮糖用水使用煮糖热水箱的水；分蜜机筛糖用水使用煮糖热水箱的水。3.2.4蒸发、煮糖汁汽喷射冷凝器用水榨季生产初期，蒸发、煮糖汁汽喷射冷凝器用水来自上一个榨季循环水池贮存水。榨季生产期间，连续抽取300-400m3/h循环冷水池的水进行生化处理，处理达标后再回流到原来水池，保证其水质符合制炼车间冷凝器、泵群、硫磺炉等设备的冷却用水要求。3.2.5设备冷却水设备冷却水主要包括三个方面：（1）压榨车间榨机和泵冷却水；（2）动力车间汽机、泵和各类风机冷却水；（3）制炼车间泵群冷却水。压榨车间和动力车间设备冷却水使用汽机循环冷水池中的水，制炼车间泵群冷却水使用循环冷水池中的水。3.2.6试压水、洗箱罐水、硫磺炉及硫气冷却水、冲洗地板水试压水、洗箱罐水均使用冷水箱中的水，硫磺炉及硫气冷却水使用冷凝器冷凝水、冷水箱中的水或中水，冲洗地板水使用循环冷水池中的水或中水。3.3生产过程中水的循环使用3.3.1废水循环利用系统针对用水要求和生产区域不同，设立有各个独立的废水循环回用系统，实现废水循环利用。主要包括：（1）冷凝器冷凝水闭合循环系统；（2）汽机冷却水循环系统；（3）锅炉冲灰水循环系统；（4）其他废水循环系统。3.3.1.1冷凝水闭合循环系统具体做法是：冷凝器冷凝水排入循环热水池，经一台或两台2000m3/h喷雾冷却塔冷却降温至30℃后进入循环冷水池。另外，再从冷水池抽取300-400m3/h的冷凝水进行生化处理，处理达标后又回流至池里，确保其水质质量。冷凝器冷凝水是一个闭合的循环系统（如图所示），可不再抽取原水置换循环水池中的水，不仅节约用水，还为煮糖和蒸发冷凝器提供充足合格的冷凝水，保证煮糖或蒸发真空度的稳定性。3.3.1.2汽机冷却水循环系统汽机冷却水循环系统如图所示，汽轮机、锅炉风机和榨机冷却水经300m3/h冷却塔降温后循环使用。因为汽轮机、锅炉风机、榨机轴瓦、泵群等设备冷却水，在使用过程中未受到污染，降温后不用经过任何处理就可重复循环使用。在整个冷却过程中水分蒸发损失，损失部分用中水补充。3.3.1.3锅炉冲灰水循环系统锅炉冲灰水循环系统是一个闭合循环系统（如图所示）。锅炉冲灰水进入沉灰池，经灰水分离器和自然沉淀处理后回用于锅炉除尘器，其灰渣外运作农业有机肥料。冲灰水在除尘过程中蒸发不少水分，灰渣也带走一些水分，损失的这部分水使用中水补充。3.3.1.4其他废水循环系统这里所指的其他废水，主要是车间地表污水、榨机外部冷却水和其他受到污染水等。这些废水一般都含有少量污垢，必须经过生化处理系统处理达标后才能回用。3.3.2甜水回用于压榨渗透水系统传统制糖生产过程中，蒸发罐、煮糖罐加热器等，经洗罐后其含有较高的糖份，俗称甜水。甜水不含其它污染物，全部收集回用作压榨渗透水。采用这种办法可减少洗罐、试压用水对末端废水处理设施的冲击，同时可以提高糖份收回和降低能耗。3.3.3末效蒸发尾汽余热利用系统蒸发罐末效尾汽收集系统，即蒸发末效汁汽不直接进入蒸发冷凝器，先进入末效尾汽收集系统，与混合汁呈逆流形式直接接触，完成热交换后，混汁温度升高，汁汽温度下降，温度下降后的汁汽再进入蒸发冷凝器。该系统充分利用尾汽余热，降低蒸汽消耗量，减少蒸发冷凝器用水量,经检测证实，使用该系统后可降低标煤耗达0.26%。3.3.4工艺热水（汽凝水）循环系统不符合锅炉用水标准的这部分汽凝水，送往煮糖楼热水箱供工艺用热水，当出现热水富余的时候，富余热水从热水箱溢流到高效冷却塔降温后，可用作工艺冷水、高压清洗机用水和车间日常用水。同时，各蒸发罐全部使用高效捕汁器，以降低各效汽凝水含糖量，使Ⅱ效汽凝水符合锅炉入炉水标准，满足了锅炉用水要求，减少了锅炉用新鲜水量。3.4生产废水生化处理，中水回用3.4.1废水生化处理系统废水生化处理系统设计处理能力为14,400m3/d,采用卡鲁塞尔氧化沟工艺，卡鲁塞尔氧化沟工艺具有占地面积少，曝气设备安装维护简便，工艺稳定可靠，处理效果好等优点。为实现中水闭合循环使用创造了条件。3.4.2中水回用废水经生化处理系统处理后出水俗称中水。榨季期间：中水一部分泵送补充汽轮机、压榨机冷却水和锅炉冲灰水循环过程中损失的水量；一部分供硫磺炉及硫气冷却水和冲洗地板水；剩余部分自流至循环冷水池调节循环冷水池中冷凝水的浓度，确保冷凝水质量符合回用要求，供制炼车间蒸发、煮糖汁汽喷射冷凝器使用。榨季结束：中水供各车间设备检修期使用，剩余部分留在池子中待下一个新的榨季生产使用。3.5质量守恒，生产用水平衡广西都安永鑫糖业有限公司4000吨/日甘蔗糖厂产品及副产品含水量和生产过程中水分蒸发损失量如表2和表3所示：3.5质量守恒，生产用水平衡9.624.221201污泥带走1.63损耗9.6溢流23生化处理量300-4000外排口压榨渗透水25中水补充水损耗8.48413损耗2.590.593蔗渣带走甘蔗自带水116.67通罐及冲洗地板水2产品、滤泥及桔水带走3.74ⅠⅡ效汽凝水地下水逆流高效冷却塔循环冷水池生化处理系统除尘器调节池清水池工艺冷水箱工艺热水箱洗箱洗罐水灰水沉淀循环池化验室用水压榨车间制炼车间动力车间蔗汁含水124汽机循环水池隔油池损耗44.8损耗25灰渣带走0.22Ⅱ效汽凝水3.6严谨的生产管理，实现COD零排放先进的技术和设备是基础，严谨的生产管理是关键。公司秉承“忠诚、高效、严谨、创新”的企业文化来诠释不懈奋斗的精神，致力于深化企业改革，强化企业内部管理工作。公司加大生产过程中各个工艺指标控制的管理，废水分类循环使用，杜绝“跑、冒、滴、漏”现象的发生，确保废水生化处理系统不受高浓度废水的冲击。公司有专业的环保技术人员，确保废水生化处理系统正常运行，出水水质达标，最大限度地完成生产废水“资源化”，实现COD零排放。4结束语广西都安永鑫糖业有限公司4000吨/日甘蔗糖厂以高效、节能、降耗、减少污染物排放为主线，引进先进技术和设备，加强生产过程中的工艺指标管理，在实践过程中实现零取水零排放，吨糖COD排放量为0.00kg，取得了较大的社会效益和经济效益。