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甘蔗糖业2010年第5期SugarcaneandCanesugar2010年10月-38-甘蔗制糖生产节能减排、环保处理集成工艺技术黄健泉黄中兴（广西糖业生产力促进中心，南宁530031）摘要制糖生产废水综合治理是当前的主要任务，广西制糖企业已经全面实施节能减排工作，生产废水治理成果显著。为进一步完善节能减排技术，通过实践总结出一套甘蔗制糖节能减排环保处理集成技术，有效利用糖厂生产废水，解决糖厂污染问题。关键词制糖节能减排集成技术废水治理中图分类号TK11+.5;X703文献标识码B文章编号1005-9695（2010）05-0038-08EnergySavingandEmissionReduction,EnvironmentalProcessingIntegrationTechnologyinCaneSugarProductionHUANGJian-quan,HUANGZhong-xin(GuangxiSugarIndustryProductivityandPromotionCenter,Nanning530031)AbstractWastewatertreatmentiscurrentlyplayingthemainroleinsugarproduction.SugarenterprisesinGuangxihavecarriedouttheworkoffullimplementationofenergysavingandemissionreductionandachievedsignificantresults.Inordertofurtherimproveenergysavingtechnology,theintegrationtechnologyofenergysavingandenvironmentalprotectionwassummedupincanesugarproductionafterpractices.Itcannotonlymakeuseofwastewatermoreefficiently,butalsocansolvepollutionproblems.KeywordsCanesugarproduction;Energysavingandemissionreduction;Integrationtechnology;Wastewatertreatment0概述甘蔗糖业是我国食品行业的基础工业，其产品及副产品是造纸、化工、发酵、医药、建材、家具等多种产品的原料，甘蔗制糖在食品工业以及国民经济中占有重要地位。以前甘蔗制糖生产耗水量较大,是发展甘蔗制糖地域的用水大户,同时也是产生污染源大户,每个榨季生产不断从江河中抽取水源,而又源源不断地将制糖生产过程中带有污染的有机物质废水排回江河中。废水排放造成江河水系污染，严重时导致河道水质变成浊流泛臭，水生物灭绝，生态严重失调，殃及人民生活饮用水源，甚至污染了地下水系统，严重影响人民的生活质量、身体健康和自然生态平衡。但由于处理工艺技术装备的选择、设施的应用与管理水平等差异，大部分制糖企业吨蔗耗水量仍保持在0.5～2.6m3/t之间。虽然制糖企业不断地对制糖生产工艺进行技术改造与技术创新,创造出不少新的单项指标，然而，如何面对制糖收稿日期：2010-09-14；修回日期：2010-10-16作者简介：黄健泉，广西糖业生产力促进中心主任，教授级高工。E-mail:hig588@sina.co黄健泉等：甘蔗制糖生产节能减排、环保处理集成工艺技术-39-生产过程的用水、污染物治理整体性的概念与装备优化组合,尚缺乏科学的、规范的系统工程化管理理念。多年来,随着制糖行业的生产技术、装备及污染治理技术不断提高，节能降耗、污染物治理都取得长足进步，大部分企业通过技改实现了主要污染物排放量大幅减少，大大减少了糖厂对环境的污染。我们以用水、污染物治理动态系统平衡为原理，集成一套节能减排、环保治理工艺技术，对整个制糖生产系统的用水、污染物治理进行科学的衡算，规范和优化选择用水、污染物治理处理的工艺和装备链，确保制糖生产用水水质和水量，保证制糖生产用水系统稳定、正常运行,保证废水治污达标排放。实现了榨季期间不再向江、河抽取用水，每天排放的是经生化处理后达标的甘蔗本身带来的多余的水量。这样有效地保护了生态环境，保护了水的资源环境，达到了制糖生产节能减排的目的。1甘蔗制糖生产用水、污染物治理集成技术作用与机理正值冬季的南方枯水季节，是甘蔗糖厂榨季生产耗用大量的江、河水资源时期，同时又向江、河排放大量受污染的废水，污染水体。制糖工业每年排出上亿吨的废水，其污染负荷已大大地超过环境生态圈所能消化允许的程度，工业对自然水资源掠夺性的吞用，已造成水资源枯竭危机。如何有效解决这一严重的问题，正是甘蔗制糖厂生产实现节能减排的技术关键。我们根据亚硫酸法甘蔗制糖现行生产工艺的特点，结合国内外对甘蔗制糖生产在用水、排水、治污和回用等方面的先进工艺技术，在衡算的基础上运用以下制糖生产用水、污染物治理集成改造技术，具有显著的经济和社会效益。1.1未污染的机械设备冷却水全部闭合循环回用甘蔗糖厂的机械设备冷却水，主要以压榨车间压榨机轴瓦冷却水、汽轮发电机油冷却水为主,为提高水资源的复用指数，我们选择集成以下闭合冷却循环回用技术。1.1.1技改工艺压榨车间用水示意图见图1，汽轮发电机工段用水示意图见图2。图1压榨车间用水示意图图2汽轮发电机用水示意图1.1.2作用与机理压榨车间的机械冷却水和汽轮发电机冷却水，由于只经过机械轴瓦箱与换热器的列管外进行热交换和带走热量，水体没受到污染物的污染，水温在40℃以下，所以，分别在其车间旁边选择喷淋式冷却塔进行冷却，实行100％的闭合循环甘蔗糖业2010年第5期SugarcaneandCanesugar-40-利用。对于压榨机轴头冷却水，则采用收集分流,经隔渣、隔油后汇入浊水沟，或用作锅炉冲灰水。这样不但有效地控制了污染物质的扩散，同时有效地将未受到污染的水进行冷却循环利用。1.2受污染生产废水进行冷却循环再利用、生化治污达标排放制炼车间的抽真空喷淋器，是甘蔗制糖蒸发、煮糖的主要附属装备，其耗用水量大，温度高，同时又是将甘蔗带来的水分（汁汽）混合冷凝成水，其水质很不稳定，极容易受到工艺操作的影响，一旦遇到带糖跑糖，很容易造成水中的有机物含量增大，是甘蔗糖厂生产的受污染的生产废水，以往也是主要受污染外排的废水。解决的方法是建立冷却循环池采用冷却塔进行喷淋冷却，实行冷却循环再利用。而随着生产汁汽的不断冷凝成水，由甘蔗带来的水分则在冷却循环池溢余排水。这股水温高、水质COD浓度峰值高低不稳的废水，采用冷却循环池溢流口计量调控方式排至末端生化系统进行治污处理，达标排放与部分净化回用。1.2.1技改工艺制炼冷凝器用水示意图见图3。图3制炼冷凝器用水示意图1.2.2作用与机理蒸发罐和煮糖罐汁汽喷射冷凝器排出的冷凝器水，水温高达50℃左右，受蒸发工段等带糖、跑糖的影响，水溶有机物浓度高低不稳，这部分废水如直接回用于生产，将影响到制糖生产的正常进行和产品的质量，如直接外排势必污染江河水质和破坏生态环境。因此，该冷却水的处理回用显得特别重要。经对各种冷却水工艺的比较优化选择，中空喷雾冷却塔或高效冷却塔较适合用于糖厂含糖分的冷却水循环冷却，热水经冷却塔冷却后水温下降8～10℃左右甚至更多，可循环用于制糖工艺冷却用水。对制糖工艺喷射冷凝水进行冷却循环，提高生产用水的复用指数，科学合理的计量进行生化处理治污，缩小与减少废水末端生化处理系统的建设规模和投资。1.3稳定和提高蒸发罐汁汽冷凝水的回收利用率末末黄健泉等：甘蔗制糖生产节能减排、环保处理集成工艺技术-41-糖厂的加热器、蒸发罐、煮糖罐等都属热交换器，其排放出汽凝水的热量应尽可能充分回收利用,这是甘蔗糖厂生产节能效果最为显著的一个重要环节。如何确保汽凝水含糖低于20ppm，满足锅炉入炉水水质的要求，我们选择集成以下成熟、可靠的技术。1.3.1技改工艺锅炉给水示意图见图4。图4锅炉给水用水示意图1.3.2作用与机理锅炉给水主要是充分提高和利用制炼车间的Ⅰ效、Ⅱ效蒸发罐的加热蒸汽冷凝水作为锅炉用水。为确保稳定、正常的汽凝水的回炉，重新改造Ⅰ效、Ⅱ效蒸发罐的捕汁器和增加液位自动控制装置，运用新型高效自动化程度高的控制技术，使蒸发罐汁汽冷凝水得到充分的回用，这样不但保证了锅炉用水的水质水量，同时也提高了锅炉的蒸发效率，降低燃料的消耗与生产成本。同时，加热器、煮糖罐的冷凝水全面回收作为生产补充用水，达到节能减排的效果。1.4汇集制糖生产过程中产生的高浓度废水用作锅炉冲灰、冲渣水制糖生产过程中由于制糖工艺产生的通罐水、泵群箱罐渗溢出的少量糖水、污染冷却水、冲地板水等含糖分高且被微生物水解酸化的这类高浓度废水如何科学地消化处置，控制其扩散污染其他水体，消减污染源，这是长期以来被人们所忽视消减污染源的问题，我们选择集成以下可行的技术。1.4.1技改工艺锅炉减排示意图见图5。图5锅炉减排示意图末甘蔗糖业2010年第5期SugarcaneandCanesugar-42-1.4.2作用与机理制糖机械设备、泵群的轴承、轴套、水封等的冷却用水沾染了机械润滑油、糖浆、糖汁等污染物，虽然其水量小、水温低，但它是微生杂菌最容易孳生的底物，极易发酸发臭，将来源于各类机泵机械受污染的废水、制炼多余的冲罐洗箱和通罐水、车间冲洗地台水等用作锅炉冲灰渣用水，冲灰后经沉渣池和灰水分离器隔渣分离，废水又闭合循环于冲灰渣中。采用闭合循环再利用，进行冲渣和除尘，不但有效消除了灰渣、烟气中的粉尘，同时,热灰渣也吸附去除废水中的有机污染物，随渣外运作堆肥，由于冲渣和除尘在高温中进行，所以其吸收和蒸发耗水量较大，需要补充大量的水，这样有效地消解了制糖生产过程中高浓度废水的处理和处置。1.5运用新型高效设备和改进旧设备清洁生产是实现节能减排的主要措施，运用新型高效的设备和改进旧设备，是实现节能减排的主要手段，在制糖生产过程中我们选择集成以下技术装备。（1）洗滤布水系统：选用TGR环保型无滤布真空吸滤机代替原有的有布真空吸滤机。无滤布真空吸滤机不但对沉降下来的泥汁具有提高7％左右的蔗糖回收率并彻底地解决了滤布真空吸滤机每日产生300～400m3受污染的高浓度废水排放。（2）采用新硫磺炉：其硫磺燃烧完全，硫熏效率高，节省原料，耗用冷却水少，硫熏冷却后水质基本上不受到污染物污染，冷却后水温仅在48～50℃左右，可循环冷却回用。（3）煮糖结晶罐真空系统：采用水环式真空泵(西门子技术)取替原配套的水喷射冷凝器和雨淋式冷却器，实现一罐一泵，体系操作稳定，效率高，节水达40％。或使用雾化式喷射冷凝器，对稳定真空度、减少用水量也有较好的促进作用。1.6生化处理技术1.6.1受污染生产废水经末端好氧生化治污处理、达标排放1.2所述的制炼冷凝器用水经循环冷却复用，其冷却池溢余排水必须达标处理。我们选择具有抗负荷冲击力强,处理效能高的CASS好氧生化治污处理技术。（1）技改工艺生化处理示意图见图6。图6生化处理示意图（2）作用与机理好氧生物处理是去除废水中溶解性有机物质，降低B0D的有效途径，其操作管理简单，运行费用低，为国内外所普遍使用。该废水的好氧生化处理是在提供游离氧的前提下，以好氧微生物为主使有机物降解，是一种稳定的无害化处理方法。废水中以糖元素为主的溶解体有机物，是多种微生物的营养源，这些高能位的有机物质，经一系列的生化反应，逐步释放能量，最终以低能位的无机物质稳定下来，达到无害化处理的要求。CASS废水生化处理技术与目前常用的氧化沟、生物接触法处理技术相比,具有抗负荷冲击能力强、系统运行稳定性好、排放达标水率高的优点，有效解决因跑糖造成末端废水处理被冲击、恶化的难题。1.6.2水、污染物动态平衡与CASS治污工艺甘蔗制糖生产用水、污染物治理动态系统平衡，是甘蔗在制糖生产过程中用水、产污、排水、处置、循环的水系统运行工程，是甘蔗制糖生产实现节能减排的基本要求，尤其是对受污染废水的处置及达标排放，是考