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甘蔗制糖工艺废水排放量大，化学需氧量(CODcr)浓度高，成分复杂，废水处置具有一定的难度。废水若不经处置直接排入水体，将会对水资源形成严重污染，同时又向环境排放大量的废水和有机污染物，毁坏生态环境。制糖废水的综合管理不断都是工业废水处理研讨的重点，目前我国用水短缺，严峻的形势请求制糖废水污染物排放总量到达控制请求和达标排放。因而企业要开展，环保工作必需要先落实，节能减排、达标排放成了制糖生产制造企业需求研讨的重点。为此，各个制糖企业越来越注重环境维护和污水综合管理，并投入了大量的人力、物力和财力用于环境污染管理技术的研讨与开发。
本文以云南沧源南华勐省糖业有限公司为例，讨论应用CASS(Cyclic Activated Sludge System)活性污泥法工艺处置制糖末端废水和废水处置后多余污泥的压滤技术，依据GB21909-2008《制糖工业水污染物排放规范》减排污染物，到达稳定的达标排放，以便为甘蔗制糖行业对今后污泥处置工艺技术提供参考根据。
1、资料与办法
1.1 主要资料及设备
1.1.1 主要原料
⑴活性污泥：污水长时间曝气产生的污泥，外形为絮状污泥，在显微镜下能够见到大量的细菌、真菌、原生动物和后生动物，它们组成了一个特有的生态系统。可经过其它污水处置厂购进培育好的污泥，也可自行培育。
⑵废水：制糖过程的中、低浓度废水，其中低浓度废水主要是设备冷却水以及抽真空用冷凝水;中浓度废水主要是冲洗箱罐、冲洗地板等污染较严重的水。
1.1.2 主要设备
以废水处置量3000m3/d的企业为例，主要有以下设备：
⑴格栅池：需配置5m3左右水池，主要作用是隔离大颗粒的物质以及沉淀砂粒等物质，制糖污水比拟特殊，大颗粒物质比拟少，对格栅池的请求不高。
⑵冷却塔：主要作用是控制进曝气池水的温度，CASS活性污泥对水温有一定的请求，因而必需配置冷却塔，面积100～200m2即可。
⑶调理池：废水在处置行进行合适处置条件的水质调理，主要调理污水浓度、pH值等，调理池准绳上和曝气池同样容积，也可比曝气池小(边调理边进水)。
⑷曝气设备：①曝气池：CASS活性污泥法处置废水的主要反响池，从经济耐用角度思索用普通的钢筋混凝土浇铸而成，依据需求处置的水量来设计，设计的容积通常要比实践需求的容积大8%～10%，以便当操作管理，日处置3000m3的厂，配置3个1150m3曝气池。②曝气器：常用的有鼓风曝气和机械曝气2种，从经济运转角度思索，鼓风曝气更合适于CASS活性污泥法废水处置工艺。风机采用罗茨风机，每天处置3000m3水量，配置4台HSR175型45kW的罗茨风机(一台备用)则能满足生产制造请求。③曝气安装：从制糖行业废水特性以及经济运转角度动身，最佳选择是弹性曝气软管，采用化学纤维加强塑料制成，直径为65mm，长度能够依据实践需求肯定，软管上平均散布微型小孔，曝气量在2～7m3/(m·h)。
⑸滗水器：从经济适用角度动身采用浮筒式滗水器。
⑹清水池：配置1个300～500m3左右的暂贮池，在实践运转过程假如水质量处置不达标，可返回调理池重新处置，检测达标直接排放或者回用。
⑺污泥浓缩罐：多余的活性污泥在实行压滤处置行进行浓缩的一个过程，污泥浓缩罐装备2个40～55m3的普通圆柱体容器即可，可用紧缩空气或者机械安装作为搅拌安装，紧缩空气搅拌优于机械搅拌。
⑻污泥压滤机：压滤机过滤面积70～100m2即可满足生产制造请求。
⑼污染物检测设备：依据HJ860.1-2017《排污答应证申请与核发技术标准农副食品加工加工工业—制糖工业》中规则，制糖企业废水排放执行GB21909-2008《制糖工业水污染物排放规范》，其中的COD、pH、氨氮、流量需求装置在线监测，其它指标每个月做1次自行监测。企业按请求配置有相应的检测设备，并依据水处置工艺需求制定监测污染因子以及频次。
1.2 实验办法
1.2.1 CASS活性污泥法处置甘蔗制糖废水
甘蔗制糖废水主要污染物来自于甘蔗处置过程，经过物理化学反响后产生的以COD、NH3-N、BOD为主的非耐久性有机污染物。因而从投资本钱、运营管理方面思索，采用CASS活性污泥法好氧工艺处置，其具有较低的单位根底投资费用、较高的去除效果、操作管理简单等优势。
1.2.1.1 CASS活性污泥法工艺流程
废水送至污水处置站，先经过格栅池拦截粗大悬浮物，如来水水质异常，则进入事故池贮存另行处置;如来水满足进污水站请求，则进入调理池中调理水质，调理池出水由提升泵送至冷却塔中，使废水温度降低至30℃±1℃，冷却塔出水自流入CASS池中实行好氧生物处置，好氧处置后的廓清废水经过滗水器排至清水池，回用或达标排放。工艺流程见图1。
1.2.1.2 CASS活性污泥法的控制要点
活性污泥系统在实践运转中，污水的水质及水量在不时的变化，环境条件也在不时的变化，需求依照活性污泥中微生物的代谢规律实行调理控制，使系统处在最佳运转状态，发挥最大的效益，进一步进步出水水质。
废水在处置前需求实行水质调理，调理时要控制好表1的参数。CASS活性污泥法处置工艺要到达各污染物的去除率95%以上，必需要按时对水质实行化验剖析，用剖析数据作为工艺控制的根据。水处置过程要平衡，工艺控制过程要稳定，主要工艺控制要点有：水温、进水pH、进水CODcr浓度、曝气时间和曝气量、污泥比率等。
⑴进水水温要控制在25～35℃，低于25℃或者高于35℃污泥中的活菌不容量生长，水处置效果不佳，水温控制在30℃±1℃效果最佳。
⑵进水pH控制在7～8之间，不能高于9，假如pH值连续24h高于9，大局部活性污泥中的微生物会死亡，水质会变黑、变臭，比处置前更恶劣。
⑶进水CODcr浓度300～800mg/L，进入CASS池的废水CODcr浓度不能超越800mg/L，如调理池废水CODcr浓度大于800mg/L时，应运用清水调理或减少进水量。经调理后的CODcr浓度依然超越800mg/L时，进水量确实定应根据系统正常运转时的CODcr负荷核算，采取减少滗水和进水方式确保CASS池免受冲击。CODcr浓度低于300mg/L，水中的营养不够，不利于微生物生长，需求加氮肥、磷肥等营养物质，所需的氮、磷等营养比例为COD︰N︰P=100︰5︰1。
⑷曝气时间以及曝气量：曝气时间能够依据污泥中的微生物含量、污泥量等指标实行调整，一个2000m3的曝气池，曝气时间不得低于3～5h。最终的曝气量用水中的溶解氧来断定，溶解氧含量通常在2～4mg/L，不得低于2mg/L。
⑸污泥比率用简单的物理沉降办法直观比拟，取曝气过程中500mL的水样放入量筒，静置1h，查看污泥所占的比率。污泥比率在35%±2%时效果最佳，可依据进水CODcr浓度实行恰当调整。进水CODcr浓度高，污泥比率相应进步，污泥高于40%需求抽走多余污泥，低于25%时需求调理水质、增加曝气时间来培育污泥。
1.2.2 废水处置后多余污泥的压滤技术研讨
CASS运用的是微生物法，产生的多余污泥如何处置是制糖企业废水处置需求研讨的重点，废水处置后的污泥含大量微生物菌株，其性能为浓度低、粘度高、有滑性，其吸附性、过滤性、沉降性较差，很难用普通的过滤或脱水设备脱水，许多过滤设备的生产制造企业以及制糖企业实行过多种办法实验，最终也没有到达理想的效果。基于云南沧源南华勐省糖业有限公司的多年研讨，压滤技术获得一定效果，主要研讨办法如下：
1.2.2.1 多余污泥的处置工艺流程
将多余污泥排放至浓缩池实行二次浓缩，浓缩后的清水直接排放，剩余的浓液泵至带有搅拌安装的搅拌池加植物纤维(蔗渣)混合搅拌，混合平均后的污泥送到压滤机实行压滤过滤。过滤出来的清水直接排放(契合排放规范)，压滤泥则用作生物有机肥的生产制造原料。工艺流程见图2。
1.2.2.2污泥处置工艺控制请求
⑴需将污泥泵送至贮存罐实行搅拌混合平均。
⑵添加的植物纤维即蔗渣颗粒大小、数量要适中，颗粒太大、太小均影响过滤效果以至无法过滤，最好是搅拌平均的蔗渣糠，污泥︰蔗渣体积比例为10︰1左右。
⑶当污水处置工艺动摇招致压滤艰难时，需添加恰当的污水处置运用的絮泥剂，以确保压滤效果。
⑷压滤机的配置为：每处置1500m3的污水用10m2的压滤机。
2、结果与剖析
2.1 末端废水CASS活性污泥法处置废水效果
依据云南沧源南华勐省糖业有限公司的生产制造理论标明(见表2)，2010年和2011年未运用CASS活性污泥法处置废水，CODcr排放量分别为210、101mg/L，吨糖排水量分别为26.51、25.58m3/t，超出了《制糖工业水污染物排放规范》水污染物排放限值。2012年开端应用CASS活性污泥法处置废水后，CODcr排放量和吨糖排水量大幅度降落，氨氮、SS、总氮、BOD5排放量也有不同水平的降落，pH值和总磷浓度变化不大。截止到2018年，CODcr排放量和吨糖排水量分别为24.95mg/L和1.26m3/t，pH值为7.7，氨氮、SS、总磷、总氮、BOD5浓度分别为1.03、13、0.06、0.86、3mg/L，各项指标执行《制糖工业水污染物排放规范》中的规范限值。
表3是2018年1～5月云南沧源南华勐省糖业有限公司CODcr的处置效果，从该公司生产制造理论来看，2018年CASS活性污泥法处置废水的主要污染物CODcr均匀去除量为40.17t，均匀去除效率95.42%，是制糖废水处置比拟理想的工艺技术。
除了CODcr去除率达95%以上，2018年云南沧源南华勐省糖业有限公司废水处置的负荷率为1.37%，能耗约2kW·h/m3，处置本钱约2.5元/m3，这些数据标明采用CASS活性污泥法管理废水具有良好的环境效益和社会经济效益。
2.2 多余污泥的压滤技术效果
在未运用压滤技术前制糖废水活性污泥法产生的污泥很难处置，多余污泥的压滤技术主要是辅助水处置稳定运转，依据污泥含量实时地实行处置，能够避免污泥收缩，保证污泥质量。但未运用压滤加蔗渣技术之前，污泥进压滤机后附着在滤布上，无法正常压滤，滤汁SS浓度和BOD5浓度也很难丈量。压滤后污泥水分根本在95%以上(表4)，污泥脱水效果不好，处于稀泥状态，要有足够场地实行污泥自然蒸发晒干，方可作生物有机肥原料。运用压滤加蔗渣技术后，滤汁CODcr浓度降落至40～80mg/L，滤汁SS浓度和BOD5浓度分别为700mg/L和200mg/L，压滤泥水分降低至50%～70%(表4)。压滤加蔗渣技术处置后的污泥能够不用二次晾晒，直接供生物有机肥作原料或作绿化用肥，减少了场地的运用面积以及二次污染。
3、结论与瞻望
本文应用CASS活性污泥法管理甘蔗制糖末端废水以及废水处置后应用压滤技术处置多余污泥。截止到2018年能够完成吨糖均匀排水量1.26m3/t，吨糖主要污染物CODcr均匀排放量24.95mg/L，CODcr去除效率达95%以上，氨氮、SS、总氮、BOD5排放量也有不同水平的降落，各项指标执行《制糖工业水污染物排放规范》中的规范限值。但CASS活性污泥法产生的污泥稀、湿、滑，压滤效果不好，本文运用压滤加蔗渣技术后，滤汁CODcr浓度显著降落，压滤泥水分由原来的95%以上降低至50%～70%，能够不用二次晾晒，直接供生物有机肥或作绿化用肥，减少了场地的运用面积以及二次污染。
