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本文作者：何華柱1鄧金明2羅昌森2周錫文1作者單位：1廣西永鑫華糖集團(tuán)有限公司2廣西都安永鑫糖業(yè)有限公司

清污分流，廢水分類處理

將廠區(qū)內(nèi)的排水系統(tǒng)分成污水管網(wǎng)、清水管網(wǎng)、雨水管網(wǎng)等3個部分：①污水管網(wǎng)主要對各車間地板沖洗水、箱罐沖洗水、石灰消和殘汁以及經(jīng)過隔油處理后的壓榨廢水等高濃度污水進(jìn)行收集，通過專用水溝排放到生化處理系統(tǒng)的事故池；②清水管網(wǎng)則是對生產(chǎn)過程中鍋爐用水、工藝用水、蒸發(fā)和煮糖汁汽噴射冷凝器用水、設(shè)備冷卻水、水膜除塵器用水等進(jìn)行獨(dú)立管路設(shè)計(jì)，充分利用甘蔗帶來的水分；③雨水管網(wǎng)則對廠區(qū)內(nèi)的雨水進(jìn)行獨(dú)立收集。清污分流為實(shí)現(xiàn)廢水零排放奠定了基礎(chǔ)。

生產(chǎn)過程中水的循環(huán)使用

1）廢水循環(huán)利用系統(tǒng)。針對用水要求不同，制定合理的廢水回用方案，實(shí)現(xiàn)廢水循環(huán)利用。主要包括：①冷凝器冷凝水閉合循環(huán)系統(tǒng)；②汽機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)；③鍋爐沖灰水循環(huán)系統(tǒng)；④其它廢水循環(huán)系統(tǒng)。（1）冷凝水閉合循環(huán)系統(tǒng)。蒸發(fā)、煮糖汁汽噴射冷凝器排出來的冷凝水具有水量大、溫度高、含有微量SO2（溶于水形成亞硫酸）和微量糖分的特點(diǎn)，多次循環(huán)使用后濃度增高，易發(fā)酸發(fā)臭。我們先將冷凝器冷凝水排入循環(huán)熱水池，經(jīng)2000m3/h的WGPL無填料噴霧冷卻塔冷卻降溫至30℃后進(jìn)入循環(huán)冷水池，再從循環(huán)冷水池抽取300～400m3/h的冷凝水進(jìn)行生化處理，處理達(dá)標(biāo)后回流到循環(huán)冷水池補(bǔ)充冷凝水。從而使循環(huán)冷水池中冷凝水的污染物濃度控制在較低范圍內(nèi)，符合冷凝器用水要求，確保整個榨季生產(chǎn)冷凝水循環(huán)使用。同時經(jīng)過生化處理系統(tǒng)也可以對冷凝水進(jìn)行輔助降溫，可謂一舉兩得。此外，對循環(huán)冷水池中的水進(jìn)行COD含量實(shí)時監(jiān)控，并根據(jù)COD含量對循環(huán)池冷凝水生化處理量進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保循環(huán)冷水池中水質(zhì)符合要求。同時在循環(huán)池中加入一些石灰乳，調(diào)節(jié)循環(huán)池水的pH值在7.0～7.5范圍內(nèi)，防止冷凝水酸化。冷凝器冷凝水是一個閉合的循環(huán)系統(tǒng)（如圖1所示），可不再抽取原水置換循環(huán)水池中的水，不僅節(jié)約用水，還為煮糖和蒸發(fā)冷凝器提供充足合格的冷凝水，保證煮糖或蒸發(fā)真空度的穩(wěn)定性。（2）汽機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。汽機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)如圖2所示，汽輪機(jī)、引風(fēng)機(jī)和榨機(jī)冷卻水經(jīng)300m3/h冷卻塔降溫后循環(huán)使用。汽輪機(jī)冷卻水出水溫度高，沒有污染，汽輪機(jī)冷卻水對水質(zhì)要求不高，只要將出水溫度降低后就可以循環(huán)使用。壓榨機(jī)軸頭冷卻水含有一定的油，經(jīng)濾油池除去懸浮油，然后經(jīng)過降溫處理后循環(huán)利用。在整個冷卻過程中蒸發(fā)損失的水分用中水補(bǔ)充。（3）鍋爐沖灰水循環(huán)系統(tǒng)。鍋爐沖灰水循環(huán)系統(tǒng)是一個閉合循環(huán)系統(tǒng)（如圖3所示）。鍋爐沖灰水進(jìn)入沉灰池，經(jīng)灰水分離器處理后清水回用于鍋爐除塵，灰渣外運(yùn)進(jìn)行綜合利用。煙氣在水膜除塵器除塵過程中帶走不少水分，灰渣外運(yùn)也帶走一些水分，在循環(huán)過程中沖灰水損失部分用中水補(bǔ)充。（4）其它廢水循環(huán)系統(tǒng)。所謂的其它廢水，主要是硫磺爐冷卻水、洗箱罐水、洗地板水等。這部分水含有微糖分，濃度比較高。排入事故池后進(jìn)入生化處理系統(tǒng)，處理達(dá)標(biāo)后回用。

2）甜水回用于壓榨滲透水系統(tǒng)。傳統(tǒng)制糖生產(chǎn)過程中，蒸發(fā)罐、煮糖罐加熱器等的洗罐、試壓用水一般取于新鮮水，經(jīng)洗罐后其含有較高的糖分，俗稱甜水。甜水不含其它污染物，全部收集回用作壓榨滲透水。我們采用這種辦法減少了洗罐、試壓用水對末端廢水處理設(shè)施的沖擊，減少了使用新鮮水量及外排水量，還能提高糖分收回和降低能耗。

3）末效蒸發(fā)尾汽余熱利用系統(tǒng)。利用蒸發(fā)罐末效利用尾汽收集系統(tǒng)，蒸發(fā)末效汁汽不直接進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器，先進(jìn)入末效尾汽收集系統(tǒng)，混合汁進(jìn)入尾汽收集系統(tǒng)，與末效蒸發(fā)汁汽呈逆流形式產(chǎn)生熱交換，混汁溫度升高，汁汽溫度下降，溫度下降后的汁汽再進(jìn)入蒸發(fā)冷凝器。該系統(tǒng)充分利用尾汽余熱，降低蒸汽消耗量，減少蒸發(fā)冷凝器用水量，經(jīng)檢測證實(shí)，使用該系統(tǒng)后可降低標(biāo)煤耗達(dá)0.26%。

4）工藝熱水（汽凝水）循環(huán)系統(tǒng)。工藝熱水（汽凝水）循環(huán)系統(tǒng)如圖4所示。由于生產(chǎn)能耗較低，蒸發(fā)汽凝水除大部分供鍋爐用水、工藝用水和損耗外，還有富余的熱水，我們將這部分富余熱水送往蒸發(fā)熱水箱，蒸發(fā)熱水箱溢流出來的水經(jīng)高效冷卻塔冷卻降溫后進(jìn)入冷水箱，用作工藝?yán)渌⒏邏呵逑礄C(jī)用水和車間日常用水。同時，各蒸發(fā)罐全部使用高效捕汁器，以降低各效汽凝水含糖量，使Ⅱ效汽凝水符合鍋爐入爐水標(biāo)準(zhǔn)，滿足了鍋爐用水要求，減少了鍋爐用新鮮水量。

生產(chǎn)廢水經(jīng)生化處理后實(shí)現(xiàn)中水回用

1）廢水生化處理系統(tǒng)。廢水生化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)處理能力為14400m3/d，采用卡魯塞爾氧化溝工藝，有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示，工藝流程如圖5所示。廢水生化處理系統(tǒng)的核心是卡魯塞爾氧化溝，OXYRATOR表曝機(jī)又是卡魯塞爾氧化溝系統(tǒng)的核心設(shè)備，根據(jù)最高負(fù)荷和最不利條件下的COD，BOD5以及NH4-N的降解要求，對設(shè)備進(jìn)行了適當(dāng)?shù)倪x型和配置，使廢水生化處理系統(tǒng)具有足夠的抗負(fù)荷和抗沖擊能力。廢水生化處理系統(tǒng)在榨季生產(chǎn)期間，主要處理事故池中的高濃度廢水及部分循環(huán)冷水池中冷凝水，榨季結(jié)束后處理事故池、循環(huán)冷水池和汽機(jī)循環(huán)冷水池中的水?？斎麪栄趸瘻瞎に嚲哂姓嫉孛娣e少，曝氣設(shè)備安裝維護(hù)簡便，工藝穩(wěn)定可靠，處理效果好等優(yōu)點(diǎn)，為實(shí)現(xiàn)中水閉合循環(huán)使用創(chuàng)造了條件。2）中水回用。廢水經(jīng)生化處理系統(tǒng)處理，出水pH值、SS、氨氮、CODCr、BOD、石油類、色度共7個監(jiān)測因子監(jiān)測結(jié)果均達(dá)到GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中一級標(biāo)準(zhǔn)和GB21909-2008《制糖工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)限值要求，該出水俗稱中水。榨季期間，中水一部分泵送補(bǔ)充汽輪機(jī)、壓榨機(jī)冷卻水和鍋爐沖灰水循環(huán)過程中損失的水量，一部分供硫磺爐及硫氣冷卻水和沖洗地板水，剩余部分自流至循環(huán)冷水池調(diào)節(jié)循環(huán)冷水池中的冷凝水，確保冷凝水質(zhì)量符合回用要求，供制煉車間蒸發(fā)、煮糖汁汽噴射冷凝器使用（詳見圖6）。榨季結(jié)束后，中水供各車間設(shè)備檢修期使用，剩余部分留池子中待下一個榨季生產(chǎn)使用。

生產(chǎn)用水平衡分析

質(zhì)量守恒定律告訴我們：在任何與周圍隔絕的物質(zhì)系統(tǒng)（獨(dú)立系統(tǒng)）中，不論發(fā)生何種變化或過程，其總質(zhì)量保持不變。那么生產(chǎn)過程中，在不補(bǔ)充新鮮水的前提下，產(chǎn)品、副產(chǎn)品含水量和水蒸發(fā)損失量之和與甘蔗自帶水平衡，則沒有剩余水分，即實(shí)現(xiàn)零排放。如圖6所示。從甘蔗的化學(xué)成分分析可知，通常情況下，甘蔗纖維分11.5%～12.5%，蔗糖分12.5%～14.5%，非糖分2%～4%（非糖分中包括：還原糖1%～1.5%，果膠及有機(jī)酸0.3%～0.4%，含氮化合物0.4%，脂肪及蠟質(zhì)0.2%，灰分0.4%～0.6%），水分70%～75%[1]。廣西都安永鑫糖業(yè)有限公司4000t/d甘蔗糖廠產(chǎn)品及副產(chǎn)品含水量和生產(chǎn)過程中水分蒸發(fā)損失量如表2、表3所示。1）冷卻塔蒸發(fā)損失水量。根據(jù)給水排水設(shè)計(jì)手冊（第二版）（第4冊）工業(yè)給水處理資料[2]，工程上冷卻塔蒸發(fā)量的估算。（1）冷凝器冷凝水循環(huán)系統(tǒng)。安裝3臺2000m3/h的WGPL無填料噴霧冷卻塔，2備1用，進(jìn)水溫度為40℃，出水溫度為30℃，循環(huán)水量2800m3/h，蒸發(fā)損失水量為：E1=0.0016×(40－30)×2800=44.8（m3/h）（2）汽機(jī)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)。安裝2臺300m3/h噴霧冷卻塔，進(jìn)水溫度為40℃，出水溫度為30℃，循環(huán)水量600m3/h，蒸發(fā)損失水量為：E2=0.0016×(40－30)×300×2=9.6（m3/h）（3）工藝熱水（汽凝水）高效冷卻塔循環(huán)系統(tǒng)。安裝2臺200m3/h方形逆流式高溫冷卻塔，進(jìn)水溫度為70℃，出水溫度為35℃，循環(huán)水量150m3/h，蒸發(fā)損失水量：E3=0.0016×(70－35)×150=8.4（m3/h）

2）鍋爐沖灰水處理系統(tǒng)損失水量。廢氣處理系統(tǒng)安裝2套文丘里+麻石水膜除塵器和4臺灰水分離器。除塵器設(shè)計(jì)總處理煙氣量5.0×105m3/h，除塵效率≥98%，總阻力≤1.2kPa。灰水分離處理技術(shù)的成熟應(yīng)用為沖灰水的回用創(chuàng)造了條件，鍋爐沖灰水經(jīng)沉淀池、高效灰水分離器處理后進(jìn)行閉合式循環(huán)使用。鍋爐產(chǎn)生的煙氣溫度較高，進(jìn)入除塵器的煙氣溫度高達(dá)180℃，煙氣在水膜除塵器除塵過程中帶走不少水分。根據(jù)上幾個榨季對鍋爐沖灰水補(bǔ)充量的統(tǒng)計(jì)可知，煙氣在水膜除塵器除塵過程中帶走的水分E4約25m3/h?；以膺\(yùn)綜合利用帶走一些水分，蔗渣鍋爐噸蔗燃燒蔗渣量0.13t，灰分含量2%，灰渣含水量70%[3]，灰渣帶走的水分為（以生產(chǎn)能力4000t/d計(jì)）：E5=0.13×4000×2%×70%=5.2m3/d=0.22m3/h故鍋爐沖灰水處理系統(tǒng)損失水量約25.22m3/h。

3）廢水生化處理系統(tǒng)剩余污泥帶走的水分。廢水生化處理系統(tǒng)設(shè)置有污泥儲池，通過回流污泥泵將回流污泥送回卡魯塞爾氧化溝。為了保證卡魯塞爾系統(tǒng)中穩(wěn)定的污泥濃度，剩余污泥必須去除，剩余污泥從污泥儲池中抽出，通過剩余污泥泵送至污脫間，讓污泥在絮凝劑的作用下絮凝，通過帶式污泥濃縮脫水一體機(jī)濃縮壓成干泥，通過輸送帶將干泥送到濾泥堆場。按廢水生化處理系統(tǒng)進(jìn)水量400m3/h計(jì)，產(chǎn)生剩余干泥量約1.92t/h，干泥含水率80%～85%，則干泥帶走的水分E6約1.63m3/h。

4）生產(chǎn)工藝水和蒸汽循環(huán)過程中的損失。在生產(chǎn)工藝水和蒸汽循環(huán)使用過程中會造成一定的損失，損失量E7約2.5m3/h。以甘蔗中水分為70%計(jì)，4000t/d甘蔗糖廠產(chǎn)生甘蔗自帶水116.67m3/h，由表2、表3可知，在生產(chǎn)過程中產(chǎn)品、副產(chǎn)品和蒸發(fā)帶走的水分約115.89m3/h，剩余甘蔗自帶水0.78m3/h。由于榨季生產(chǎn)時間均在冬天，天氣干燥且雨水少，露天的池子會有些水分蒸發(fā)進(jìn)入大氣，因此沒有多余的廢水直接排入外界水體，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)管理，實(shí)現(xiàn)零排放

先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備是基礎(chǔ)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)纳a(chǎn)管理是關(guān)鍵。公司秉承“忠誠、高效、嚴(yán)謹(jǐn)、創(chuàng)新”的企業(yè)文化來詮釋不懈奮斗的精神，致力于深化企業(yè)改革，強(qiáng)化企業(yè)內(nèi)部管理工作。公司加大生產(chǎn)過程中各個工藝指標(biāo)控制的管理，廢水分類循環(huán)使用，杜絕“跑、冒、滴、漏”現(xiàn)象的發(fā)生，確保廢水生化處理系統(tǒng)不受高濃度廢水的沖擊。同時，公司有專業(yè)的環(huán)保技術(shù)人員，確保廢水生化處理系統(tǒng)正常運(yùn)行，出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)，最大限度地完成生產(chǎn)廢水“資源化”，實(shí)現(xiàn)廢水零排放。