Сточные воды сахарного рафинирования - это типичные органические сточные воды с высокой концентрацией органических веществ, характеризующиеся большим объемом производства, высокой концентрацией ХПК (химическая потребность в кислороде) и БПК5 (биохимическая потребность в кислороде), хорошей биоразлагаемостью и насыщенным цветом. В процессе очистки обычно используется многоступенчатая комбинация для достижения эффективной и стабильной очистки. Основной технологический процесс можно разделить на три стадии: предварительная обработка, биологическая обработка (анаэробная + аэробная) и усовершенствованная обработка.
1. Стадия предварительной очистки: Цель - удаление крупных взвешенных частиц и регулирование качества и количества воды, создание стабильных условий для последующей биологической очистки.
1.1 Барабанная сортировка: Удаляет крупные твердые частицы, такие как багасса и волокна, чтобы предотвратить засорение труб и оборудования.
1.2 Уравнительный резервуар: Гомогенизирует и выравнивает качество и количество воды, смягчая колебания качества и количества воды; время удержания обычно составляет 6-12 часов.
1.3 Седиментация/коагуляция Седиментация: Удаляет ил и взвешенные частицы и снижает мутность за счет естественного отстаивания или добавления флокулянтов.
2. Этап биологической очистки (основной компонент): На этом этапе используются микроорганизмы для разложения органических веществ, часто применяется комбинированный анаэробно-аэробный процесс, чтобы сбалансировать эффективность и энергопотребление.
2.1 Анаэробная обработка: Этот этап подходит для сточных вод с высокой концентрацией органических веществ и разлагает крупные органические молекулы на метан и углекислый газ, снижая нагрузку по ХПК и одновременно генерируя биогаз, пригодный для повторного использования. К распространенным процессам относятся: анаэробный иловый блок (UASB), анаэробный перегородчатый реактор (ABR) и резервуары для подкисления гидролизом (для улучшения биоразлагаемости). Анаэробная обработка позволяет достичь коэффициента удаления ХПК более 80% при низком уровне образования осадка и низком энергопотреблении.
2.2 Аэробная очистка: На этом этапе происходит дальнейшее разложение мелкомолекулярных органических веществ в анаэробных стоках, что обеспечивает соответствие качества стоков нормам. Общие процессы включают: Биологическое контактное окисление (высокая устойчивость к ударным нагрузкам, стабильность стоков), процессы с активным илом (например, SBR) и комбинированные процессы с биопленкой и активным илом. Аэробная очистка позволяет достичь степени удаления БПК, превышающей 90%, но при этом потребление энергии выше.
3. Этап углубленной очистки (необязательно, для повышения стандартов или повторного использования): Углубленная очистка требуется, когда стоки должны соответствовать более строгим стандартам или использоваться повторно.
3.1 Коагуляция и седиментация: Добавление коагулянтов (таких как PAC, PAM) удаляет остаточные коллоиды и пигменты.
3.2 Фильтрация: Фильтрация песком, фильтрация активированным углем и т.д. удаляют мелкие взвешенные частицы и остатки органических веществ.
3.3 Адсорбция: Адсорбция активированным углем может эффективно обесцвечивать и удалять следовые количества не поддающихся восстановлению органических веществ.
3.4 Дезинфекция: Дезинфекция ультрафиолетовым светом, озоном или гипохлоритом натрия уничтожает патогенные микроорганизмы и подходит для регенерированной воды.
