甘蔗制糖生产节能减排、环保处理集成工艺技术研究论文_甘锦容1,李日新2,甘红建3,黄增乐4,韦美芬5,

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(广西农垦糖业集团红河制糖有限公司 广西来宾 546128)

摘要:目前我国环保处理的首要任务是综合整治工业生产废水,在这期间,甘蔗制糖工艺起到了关键的作用,不少制糖的企业开始全面落实节能减排工作,在治理生产废水方面取得了较为显著的成绩,为了让节能减排技术发展得更好,需要不断去完善改进生产技术,将理论与实践相结合,使甘蔗制糖节能减排环保处理技术更加有效合理,解决生产废水污染环境的问题。

关键词:甘蔗制糖;节能减排;集成工艺

我国的食品行业中,其基础工艺便是甘蔗糖业,在各种各样的行业中,比如:造纸业、化工业、发酵、医疗、建材、家具等产品的原料都是用甘蔗生产得到,它对国民经济起着积极的作用。从前甘蔗制糖工艺耗水量大,同时也是主要的污染源,在榨取甘蔗的季节源源不断地从江水中摄取水源,同时将制糖生产中产生的污水排放于江水中,造成河道水源被严重污染,臭气熏天,水生物灭绝死亡,严重破坏了生态平衡,造成人们无法正常饮用水源,甚至侵入地下水系统,影响人们的日常生活,危害身体健康并破坏了人与自然的和谐相处。

一、甘蔗制糖业的改进

因为处理工艺技术、使用设备、应用设施、管理方式的不同,使得绝大部分的制糖企业在甘蔗工艺方面耗水量保持不变,维持在0.5 m3/t至2.6 m3/t之间,期间虽然制糖企业不断对生产技术进行改进并推陈出新,提出新的方案,新建了许多新的单项指标,可是还是不能合理解决制糖生产过程中过度用水、污染物排放、设备优化使用的问题,使得管理理念缺乏科学性、有效性、规范性。近几年,科技的进步使得制糖行业的设备、生产工艺和整治污染物技术不断加强,取得了较大的进步,绝大多数企业改变了核心技术,使得主要污染物的排放量大幅度下降,降低了工厂对环境的污染,遵循一个原理,即维持用水、污染物治理的动态平衡,形成既能节能减排、又不污染环境环保的治理工艺技术,统筹计算制糖生产所需的耗水量以及污染物治理的力度大小,规范合理选择使用水资源、治理污染物、配置装备链,使制糖生产所用水质有安全保障,水量得以控制,制糖生产水系统可以稳定运行,废水被治污达标排放,在榨取甘蔗的季节不再从江水、河流中摄取水资源,经过特殊的生化处理后,甘蔗自身携带的多余的水分达到排放标准,从而有效地对生态环境以及水质环境进行保护,最终实现节能减排。

二、甘蔗制糖生产用水、环保处理技术的作用以及原理

在南方的冬季,正是枯水季,这时甘蔗糖工厂榨取甘蔗将耗费大量的江水、河流水资源,同时也不断向其中排放大量被污染的废水,污染了原本干净的水质[1]。经统计,制糖企业每年都会排放成亿吨的废水,与环境所能允许承载的程度相比,已远远超出了一大截,由于工业上对自然水资源的不合理使用,使得水资源日渐枯竭,陷入危机,所以要使得甘蔗糖厂实现节能减排,其关键在于解决工业用水的不合理性。

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现在的生产工艺大多采用亚硫酸法进行甘蔗制糖,通过与国外技术比较,将国内外技术有效结合起来,解决甘蔗制糖生产时用水、排水、治污以及二次利用等方面的问题,在合理计算后在制糖生产用水、治理污染物上使用先进的工艺改造技术,提高经济以及社会效益。

1.将污染的废水收集、冷却、循环再生使用,达到排放标准

在制糖车间,进行甘蔗制糖蒸发、煮糖操作的设备为抽真空喷淋器,它具有耗水量大、温度高的特性,在蒸发时与甘蔗的水分混合冷凝,最后形成水,但这种水很不稳定,会随着操作工艺技术的改变而改变,如果水中的含糖量增加,将使水中的有机物含量相应增多。甘蔗糖厂受污染的生产废水基本都对外排放,为了解决这一问题,使用冷却循环池的冷却塔喷淋,达到冷却的效果,最后实现冷却循环再生使用[2]。伴随产生出的气体被冷凝成水,甘蔗本身的水分也在冷却循环池中被分离出来,这种水质温度高、COD浓度上下浮动不稳定,使用冷却循环池可缓解溢出现象,利用末端的生化系统对废水进行治污处理,最终达到排放标准,可以被净化使用。

工艺技术作用原理,蒸发罐和煮糖罐产生的蒸汽通过冷凝器排出,此时为液体的状态,温度大约为五十摄氏度,由于在蒸发期间容易出现带糖、跑糖的状况,导致水溶有机物的浓度忽高忽低,不稳定,如果此时将这部分产生的废水直接应用于生产实践,那么制糖生产操作将无法正常进行,对产品质量产生一定的影响;直接排放污染的水质将导致江河的环境受到污染,生态环境更加恶劣。所以要求我们应认真处理冷却水,通过不断地比对每一种冷却水工艺,最后发现在制糖厂可以使用中空喷雾冷却塔或者高效冷却塔对富含糖分的冷却水进行循环冷却,使经过冷却塔的热水降低八至十摄氏度,可以反复在制糖工艺中使用,对制糖工艺喷射的冷凝水进行冷却,并不断加以使用,提高其生产利用指数,科学有效的治理废水,减小废水处理系统的规模和相应的投资金额[3]。

2.收集制糖过程中的高浓度废水,用于锅炉的冲灰、冲渣

制糖操作中,产生的通罐水、多余渗出的糖水、污染冷却水、冲地板水等,它们都具有含糖量高、被微生物水解酸化的特点,所以摆在技术人员面前的问题是如何科学地处置这些高浓度废水,防止它们扩散污染其他的水源,在不断的试验中,选择集成新型的技术,其作用原理为:将受污染的废水、通罐水等用作锅炉的冲灰水,冲灰后使用沉渣池和灰水分离器分离渣滓,废水再次进行冲灰渣操作,冲渣并除尘,不仅能去除灰渣、烟中的粉尘,还能去除废水中的污染物。

3.采用新型的高效装备并改进旧装备

要实现节能减排,首先应保证清洁生产,使用新型的高效装备并改进旧装备,在制糖的生产过程中采取集成下列几种技术设备:

(1)吸滤系统:选择TGR环保型无滤布真空吸滤机,不仅能把沉降下来的泥水提高7%的蔗糖回收率还能彻底解决机器每天排放300-400m3受污染废水的问题。

(2)使用新硫磺炉:提高硫磺的燃烧利用率、硫熏效率,节省原材料,保证硫熏冷却后水质不会受到污染,水温维持在48至50℃被循环冷却回用。

(3)煮糖结晶罐真空系统:使用真空泵代替传统的水喷射冷凝器和雨淋式冷却器,保持系统能稳定运行,提高40%的节水效率。

结语:总而言之,在甘蔗制糖生产过程中,对未被污染的机械装备冷却水闭合循环进行二次使用;将污染的废水收集、冷却、循环再生使用,达到排放标准;使用新型装备,高效地利用蒸发罐中的蒸汽冷凝水,对甘蔗制糖工艺不断改进,维持用水、污染物治理的动态平衡,最终可达到节能减排的功效。

参考文献:

[1]桂琪,周亮,张海霞.水解酸化/好氧氧化/沉淀处理甘蔗制糖废水[J]. 中国给水排水. 2013(24)

[2]李明智,吴彬. 广西发布首部《甘蔗制糖工业水污染物排放标准》[J].农家之友. 2013(10)

[3]胡国强,黎学标. 甘蔗制糖企业成本费用分析与控制[J].财会通讯. 2012(32)

论文作者:甘锦容1,李日新2,甘红建3,黄增乐4,韦美芬5,

论文发表刊物:《科技研究》2018年11期

论文发表时间:2019/1/24

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