制糖工业污染物控制标准

制糖工业污染物控制标准 《制糖工业污染物控制标准》 编制说明 (征求意见稿) 《制糖工业污染物控制标准》编制组 二??五 年 十 月 目 录 1 总论..................................................................................................................................................... 2 1.1 任务来源 .................................................................................................................................. 2 1.2 行业概况 .................................................................................................................................. 2 1.3 标准制定的必要性 .................................................................................................................. 3 1.4 标准编制原则 .......................................................................................................................... 4 1.5 标准编制技术路线 .................................................................................................................. 4 1.6 标准编制开展的主要工作 ...................................................................................................... 5 2 制糖生产及污染 ................................................................................................................. 8 2.1 甜菜制糖工艺及污染分析 ...................................................................................................... 8 2.2 甘蔗制糖工艺及污染分析 .................................................................................................... 10 3 制糖工业废水治理技术 ................................................................................................................... 15 3.1 低浓度废水循环利用 ............................................................................................................ 15 3.2 中高浓度有机废水的生化处理 ............................................................................................ 17 4 主要技术内容和指标的确定 ........................................................................................................... 21 4.1 标准框架制订的依据 ............................................................................................................ 21 4.2 水污染物排放标准限值确定的依据 .................................................................................... 22 4.3 大气污染物排放标准限值的确定 ........................................................................................ 29 4.4 噪声标准限值的确定 ............................................................................................................ 31 4.5 固体废弃物处理处置规定 .................................................................................................... 31 4.6 污染控制措施的确定 ............................................................................................................ 31 5 经济评估及污染治理工艺分析 ....................................................................................................... 33 5.1 环境效益分析 ........................................................................................................................ 33 5.2 重点技术设备成本效益分析 ................................................................................................ 33 附件1 糖厂调查数据汇总 .................................................................................................................. 36 附件2 国内外制糖行业污染物排放标准相关数据 .......................................................................... 41 附件3 主要参考文献 .......................................................................................................................... 45 1 总论 1.1 任务来源 根据《关于公布2003年度环境标准编制单位名单的通知》(国家环保总局办公厅环办函[2003]508号)，《制糖工业污染物排放标准》由中国轻工业清洁生产中心牵头制订。 1.2 行业概况 制糖工业是食品行业的基础工业，又是造纸、化工、发酵、医药、建材、家具等多种产品的原料工业，在国民经济中占有重要地位。2003/04年制糖期，全国共生产食糖1002.3万吨，比上个制糖期下降5.7%。其中:甘蔗糖943.57万吨，甜菜糖58.73万吨。随着我国糖业结构和区域布局的调整，一部分地区和企业相继退出制糖行业，截止到2003年底，全国共有315家制糖生产企业开工。其中:甜菜糖生产企业40家;甘蔗糖生产企业266家。 1993年至2003年食糖产量发展趋势如图1-1所示。 图1-1 93/94—03/04制糖期食糖产量 单位:万吨 1200 1000 800 600 400 200 0 93/9494/9595/9696/9797/9898/9999/0000/0101/0202/0303/04 全国合计甘蔗糖小计甜菜糖小计 全国有18个产糖省区，集中在北部、西北部和西南部。甘蔗糖产区主要分布在广西、云南、广东、海南及邻近省区;甜菜糖主要分布在新疆、黑龙江、内蒙古及邻近省区。 图1-2 03/04主要产糖区食糖产量示意图 其他新疆海南4%4%4%广东10% 广西云南59%19% 广西云南 广东海南 新疆其他 1.3 标准制定的必要性 1.3.1 污染物排放量大，污染严重 制糖工业是轻工领域有机污染比较严重的工业之一。为控制污染、保护环境，制糖工业在清洁生产和污染防治工作中虽然取得了较大的进展，制糖工业每吨产品废水排放量有较大程度的降低，但随着产品产量的增长，废水及污染物排放总量仍 3有增长的趋势。据2003/04年制糖期测算，全国制糖废水排放量7.8亿m、CODCr排放量达11.7万吨。 1.3.2 现行污染排放标准不能满足环境管理的需要 现行污染物综合排放标准虽然对监管企业污染物排放发挥了积极的作用，但由于其不能有效地反映行业特点，且不注重污染从源头控制，已不能满足环境管理的需要，也不利于促进企业的技术进步和资源综合利用。 1.3.3 有利于削减污染物排放总量，实现“十五”目标 根据《国家环境保护“十五”计划》的:到2005年，化学需氧量的排放量在2000年的基础上减少10%。因此，到2005年，制糖工业的水污染物排放量也必须在2000年的基础上削减10%以上，而控制水污染物的排放浓度和最高允许废水排放量或控制水污染物的排放总量是实现这一目标的重要保证。 1.3.4 有利于加强环境管理，促进产业结构调整 与发达国家相比，我国制糖企业大部分属于低水平、小规模、高能耗、低效益的发展模式。因此，本标准增加管理和管理规定，有利于企业加强环境管理，促进技术进步和资源有效利用。 制糖工业污染物控制标准的制订，将在淘汰高污染及落后的生产工艺、促进采用无污染、低污染的先进生产工艺及促使企业采用先进的污染治理措施方面发挥重要作用，从而使我国制糖工业走上高效、低污染的发展轨道，这对于保护生态环境、保障人民的身体健康都具有十分重要的意义。 1.4 标准编制原则 标准编制应遵循以下原则: (1)要从国情出发，汲取国内外有关标准化的先进技术和科研成果，并参考世界各国制定标准的先进技术。 (2)要有充分的科学依据，依靠系统科学的分析方法，以环境质量基准为依据，调研水域环境质量和各种污染源的控制现状、发展趋势及规划目标，并且考虑区域的环境特点，协调好各类环境标准中纵向、横向标准间的相互矛盾，提高标准的系统性和整体性，充分发挥横向和纵向两个积极性。 (3)要区别对待，宽严有度，远近结合。现有企业标准以近期环境目标为主，新、改、扩建企业标准以远期环境目标为依据。 (4)制定标准时，一方面要考虑与国际接轨，另一方面以成熟可靠的新工艺和新技术为依据，对新建项目要求用新工艺、新技术，减少能源消耗，实行污染物最小量化的清洁生产。积极借鉴国外先进排放标准，提高我国制糖工业技术总体水平。 1.5 标准编制技术路线 标准制定的技术路线见图1-3。 环境效益预测 行业环境影响 技术经济评估 资料研究 生产工艺 污染预防 重点污染源 标准限值 排放因子 问卷调查 论证和确定 调查 处理技术 排放水平 处理成本 现场考察 国内外 标准研究 行业相关政策、 法规研究 图1-3 标准制订的技术路线 1.6 标准编制开展的主要工作 1.6.1 资料查阅 在标准制定的过程中，主要查阅了以下资料: (1)我国制糖工业基本情况:主要生产企业、生产规模、工艺路线、能源消耗、发展趋势等。 (2)国外制糖工业污染物控制方法及相关污染物排放标准限值。 (3)国内外制糖工业清洁生产工艺技术以及污染物相关处理技术。 1.6.2 企业调研 本标准调研工作采用了到生产企业实地调研及函调相结合的方式。 本次调研工作共对广西、云南、广东、海南等地70家大中型甘蔗制糖企业进行了调查，企业基本情况如表1-1所示。 表1-1 被调查甘蔗制糖企业基本情况 日榨甘蔗 10000t以上 5000~10000t 5000t以下 合计 企业数目 9 17 44 70 所占比例 12.9% 24.2% 62.9% 100% 70家甘蔗制糖企业日榨蔗总计277916吨，年产糖490万吨，占全国甘蔗糖产量的52.4%。 本次调查共收回54封回函，日榨甘蔗总计227750吨，年产糖402万吨，占全国甘蔗糖产量的43%。 对新疆、内蒙古、黑龙江等地15家大中型甜菜制糖企业进行了调查，企业基本情况如表1-2所示。 表1-2 被调查甜菜制糖企业基本情况 日榨甜菜 5000t以上 3000~5000t 3000t以下 合计 企业数目 1 6 8 15 所占比例 6.7% 40% 53.3% 100% 15家甜菜制糖企业日榨甜菜总计33300吨，年产糖41.7万吨，占全国甜菜糖产量的71%。 本次调查共收回9封回函，日榨甜菜总计20800吨，年产糖26万吨，占全国甜菜糖产量的44.3%。 1.6.3 调研主要内容 (1)生产工艺 制糖企业生产所采用的工艺路线、生产规模以及原材料、能源消耗情况。 (2)污染物产生情况 对所有重点调研企业的生产工艺流程进行现场了解，重点了解工艺布局、清洁生产等情况，对制糖企业生产全过程的污染物的产生点、产生量及内含主要污染物、污染物排放去向等进行了重点调研。 (3)污染物处理现状 对调研企业现有污染物处理装置的处理工艺流程、原理、效果、主要设备及投资费用、处理费用、污染物排放去向进行了调查研究。 (4)水质监测状况 对企业水质监测能力、监测项目、方法、主要仪器、设备及人员配备情况进行 了调查研究。 2 制糖生产工艺及污染分析 2.1 甜菜制糖工艺及污染分析 2.1.1 生产工艺 甜菜的加工一般须经原料预处理、渗出、清净、蒸发、煮糖等工序。甜菜糖的加工首先将甜菜从甜菜窖用水力输送到车间内(干法输送除外)，经除草、除石和清洗后，把甜菜切成丝，送入渗出器内，逆向通入热水，从甜菜丝中提取糖和其它可溶性固体。从渗出器提取的糖汁加石灰乳处理，然后充入二氧化碳，经混合沉淀后过滤，以去除非糖物质。糖汁再进一步用二氧化硫脱色，然后送至多效蒸发器，浓缩到65Bx，送至结晶罐煮糖，再经分离、干燥，成品糖包装出厂。工艺流程如图2-1所示。 三系煮糖 甜菜 预灰 石灰乳 流送 主灰 助晶 流洗水 HO 一碳饱充 废蜜 洗涤 2分蜜 CO 2 切丝 砂糖 二碳饱充 甜菜粕 冷凝水 渗出 干燥 SO 硫漂 2 渗出汁 产品 蒸发 图2-1 甜菜制糖生产工艺流程图 2.1.2 产污分析 甜菜糖厂的废弃物主要包括以下三种:废水、废气、固体废弃物。 (1)水污染物分析 我国的甜菜糖厂主要分布在东北、西北、华北地区，生产期为每年气候寒冷的一、四季度，以加工冻藏原料为主，在预处理过程中，糖分流失较多，故废水中污 染负荷比国外加工新鲜甜菜的污染负荷约高出3倍。每加工一吨甜菜，排放BOD19~26kg，悬浮物18~27kg。 5 甜菜糖厂的废水属高浓度有机废水，主要分为三大类，废水水质如表2-1所示。 表2-1 甜菜糖厂废水的部分水质指标 水质指标 低浓度废水 中浓度废水 高浓度废水 pH值 6.8~7.2 6.6~8.5 5.5~10.5 COD(mg/L) 20~60 2600~4500 5800~27000 BOD(mg/L)15~35 1200~2100 3000~11000 5 SS(mg/L) 40~100 500~3200 550~3500 低浓度废水:主要指甜菜糖厂生产中的蒸发罐、结晶罐等的冷凝水和动力车间、汽轮发电机等设备的冷却水，只受到轻微的污染，除温度较高外，水质基本无变化。这部分水量约占总废水量的30%~50%，其水质成分为COD值一般在60mg/L以下(冷凝水则含有少量氨气和糖分)，SS在100mg/L以下。 中浓度废水:主要指糖厂甜菜流送、洗涤废水以及锅炉排水。含有较多的悬浮物和相当数量的溶解性有机质。废水水量700%~800%对菜，BOD约1500~2000mg/L，5 SS在500mg/L以上，其水量约占整个糖厂废水总量的40%~50%。 高浓度有机废水:包括流送水泥浆、压粕水、洗滤布水等。此外，还有综合车间排出的生产加工废水。这类废水含有较多的糖分和有机物质，特别是压粕水，COD在5000mg/L以上。这部分废水的水量较少，约占总排水量的10%。 先进制糖企业对废水的治理工艺为:中、低浓度废水进行循环利用，高浓度废水进行生化处理。具体废水治理工艺详见附件4。 (2)大气污染物分析 甜菜糖厂的废气主要包括:锅炉烟道气、废粕干燥机尾气、制糖车间饱充罐排出的废气等。目前糖厂对锅炉烟道气多采用旋风式和水膜式除尘，废粕干燥机尾气采用旋风式除尘，而饱充罐废气则直接排空。 (3)固体废弃物分析 甜菜制糖生产过程中产生的固体废弃物主要有废粕、废蜜、滤泥和炉灰渣。 ?废粕 废粕产生于渗出工序，是甜菜糖厂的主要废弃物之一。废粕的产生量为90%对菜。全国每年约产生甜菜粕1100万吨。目前甜菜糖厂已将废粕全部进行综合利用， 用于加工甜菜颗粒粕，成为出口创汇产品。 ?废蜜 废蜜产生于分蜜工序，甜菜糖厂废蜜的产生量约为4%~5%对菜。目前绝大多数厂都利用废蜜作为原料生产酒精，也有少数糖厂利用其生产味精、柠檬酸、酵母等。 ?滤泥 滤泥是甜菜制糖生产清净过程中产生的废弃物，其主要成分是碳酸钙。甜菜糖厂排放的滤泥量约为10%对菜，目前绝大多数糖厂排到厂外自然堆放或填沟用，只有少数几家糖厂利用其制水泥、复合肥等。 ?炉灰渣 糖厂是用煤大户，因此炉渣量也很大，约为60%对煤，多数糖厂将其直接出售给砖厂，也有极少数糖厂利用其生产炉渣砖及其它建筑材料。 2.2 甘蔗制糖工艺及污染分析 2.2.1 生产工艺 甘蔗制糖的过程，一般包括提汁、清净、蒸发和结晶成糖等工序。其中蒸发、结晶成糖的工艺路线较为固定，而提汁与清净工序则由于可采用不同的方法而有不同的工艺路线与手段。提汁方法有压榨法、渗出法与磨压法;清净工序主要以其所使用的澄清剂的不同而有不同的方法，如亚硫酸法、石灰法、碳酸法、电澄清法和离子交换法等，其中以亚硫酸法(亚法)和碳酸法(碳法)为主，图2-2为亚法制糖工艺流程，图2-3为碳法制糖工艺流程。 甘蔗 蔗渣 O H2破碎 压榨工段冷却废水 压榨 混合汁 石灰乳 预灰 SO 石灰乳 2 硫熏中和 滤泥 连续沉降 泥汁 吸滤或压滤 洗滤布水 清汁 滤液 蒸发冷凝水、洗罐水 多效蒸发 SO 2二次硫熏 糖浆 煮糖冷凝水 三系煮糖 汽凝水 冷却水 助晶 除尘水 糖蜜 分蜜 冲灰水 动力车间 干燥 机械冷却水 成品 图2-2 亚硫酸法工艺流程图 蔗渣 甘蔗 破碎 压榨工段冷却废水 O H2压榨 混合汁 石灰乳 预灰 石灰乳 主灰 CO2 一碳饱充 过滤 滤泥 石灰窑 洗滤布水 CO2 二碳饱充 滤液 二次过滤 滤泥 瓦过滤 滤泥 斯 洗 SO 一次硫漂 2涤 水 蒸发 蒸发冷凝水、洗罐水 二次硫漂 硫漂糖浆 三系煮糖 煮糖冷凝水 助晶 除尘水 糖蜜 分蜜 冲灰水 动力车间 机械冷却水 干燥 成品 图2-3 碳酸法工艺流程图 2.2.2 产污分析 甘蔗糖厂的污染来源于生产过程中压榨、澄清、蒸发、结晶等工段产生的废水、废糖蜜、滤泥、甘蔗渣，以及动力车间锅炉产生的烟气、炉渣、灰渣。对环境的影响主要是生产过程产生的废水。 (1)水污染物分析 废水按其性质和污染程度分为三类，废水水质如表2-2所示。 表2-2 甘蔗制糖废水来源及污染负荷 COD SS BOD吨甘蔗排占总废水5 废水名称 3mg/L 水量/m 比例/% 11.9 73.7 30 40 70 煮糖、蒸发冷却水 洗滤布水 2.55 15.8 1500 3900 6500 冲煤灰水 1.70 10.5 5000 150 250 平均值 16.15 100 784.11 661.43 1104.84 ?低浓度废水:包括制糖车间蒸发、煮糖冷凝器排出的冷凝水和设备冷却水，真空吸滤机水喷射泵用水、压榨动力汽轮机和动力车间汽轮发电机等设备排出的冷却水。这部分水量较大，约占整个糖厂废水总量的65%~75%，其水质成分为COD50mg/L以下(含极微量糖分)，SS在30mg/L左右，水温一般在40~60?。若将此水冷却降温可循环使用或作其他用水，可减少废水排放量。 ?中浓度有机废水:包括澄清压榨工序的洗滤布水(亚法糖厂)，滤泥沉淀池溢出水(碳法糖厂)，洗罐污水以及锅炉湿法排灰、烟囱水膜除尘废水等。这类废水含糖、悬浮物和少量机油，COD和SS达几百到几千毫克/升，废水排放量较少，约占制糖总排水量的20%~30%。 ?高浓度废水:主要指碳酸法糖厂湿法排滤泥废水(碳酸法排放滤泥量大，除部分厂采用滤泥干排工艺外，大部分采用湿法排泥，冲入河流中去)。COD和SS高达几万毫克/升，废水成弱碱性。此外，高浓度废水还包括综合利用车间所排出的各类废水。如废糖蜜制酒精车间产生的废液、蔗渣造纸的造纸黑液等。这些废水不属于制糖废水，宜另设排水口，另行监测及控制。 (2)大气污染物分析 主要是锅炉排放的烟气、制糖车间燃硫炉排放的SO。 2 (3)固体废弃物分析 甘蔗制糖生产过程中产生的固体废弃物主要包括:滤泥、蔗渣、锅炉排出的炉渣灰、煤灰渣以及生产糠醛、木糖后的残渣等。 ?滤泥 亚硫酸盐法滤泥的主要成分为CaSO，可用于生产有机肥料。 4 碳酸法滤泥含CaO为36~40%，pH值为8.5~9.0，综合利用比较困难，可用于生产水泥和建材。 ?蔗渣 全国每年约产生蔗渣1100万吨。主要用于制浆造纸。 3 制糖工业废水治理技术 3.1 低浓度废水循环利用 甘蔗制糖过程中用水量较大，蔗糖的渗透提取、物料的稀释、蒸汽的产生、冷凝以及设备的冷却等都需大量水。采用直供水工艺的制糖厂，每吨甘蔗耗新鲜水约 330~50m，而采用循环用水工艺则耗水量成倍下降。循环利用的供水流程图如下: 排放 水源头 净化 锅炉房、制糖生产、生活用水 补充水 汽机间及其他冷却用水 甲乙丙 车间水池 冷却设施 调节水池 糖冷凝器用水 部分排放 蒸发、抽气器用水 冷水泵 图3-1 循环利用供水流程图 与甘蔗制糖相同，甜菜糖厂节约用水主要在于水的重复利用上，可采用密闭的、串联的和混合的水循环系统。冷却水和冷凝水就其污染程度和水温而言，经降温后可循环利用。含固体杂质的甜菜流送洗涤水也可通过澄清处理后回用。此外，压粕水、压榨水也都可经处理后作为制糖工艺中其他工段的用水。 据有关资料显示，经严格的节约用水，并将废水作适当处理后循环利用，可将 3废水排出量降到1.0m/t菜或更少。图3-2是美国已经部分采用的具有完全重复用水的典型流程。当加工周期终止时，将这个系统中剩余的水全部排放到厌氧塘，贮存约31周，BOD由进水的3000mg/L降至50mg/L，水质达到排放标准后再排出。甚5 至有的工厂，塘里的水一点也不外排，到下一个生产季节时，塘水用于流送和洗涤系统，基本上实现了“零”排放。 甜菜仓库 新鲜水 流送沟 沉降池 洗菜机 二级 沉降池浆粕筛网 切丝机 浆粕压榨 池塘 干燥器 渗出器 干化浆粕 Ca(OH)2 加灰、饱充 石灰窑 CO2 过滤器 滤泥池 蒸发罐 结晶罐 助晶槽 离心机 糖蜜 春季排入河流 干燥机 或排入市政污 水处理系统 成品糖 图3-2 甜菜糖厂中具有完全重复用水的水流向图解 国内目前还没有利用上述流程作为废水完全重复利用的厂家，但对于流送洗涤 水、冷凝冷却水以及压粕水的循环利用有一定的应用，并取得了较好的经济效益、 环境效益。 流送、洗涤水循环利用及其治理是糖厂水处理中的一个重要部分，由于它占制 糖车间总排水量和污染负荷量的50%左右，若能得到合理的利用，则制糖的排污量可减少一半以上。这类废水中含有大量的泥砂，只含微量的糖分和有机质，故可考虑将其固液分离后，上清液进行回用，泥浆则可进行一步处理。目前国内常用斜板(管)沉淀池进行固液分离。流程如图3-3所示。 流送洗涤水 排污 沉降设备 补充水 澄清池 图3-3 流送、洗涤水循环利用流程 3.2 中高浓度有机废水的生化处理 3.2.1 压粕水回收技术 压粕水是甜菜制糖工业主要污染源之一，通过对压粕水的回收可以回收大量的热能和糖分，减少废水排放量，起到了节水、节电、降低污染程度的作用，具有显著的经济效益和环境效益。其工艺流程图如下: 一次压粕水 双螺旋压榨机 二次压粕水 压粕水箱 泵 混合压粕水箱 泵 旋液分离器 渗出用水箱 渗出器 定时自动排渣 冷凝水 图3-4 压粕水回收系统工艺流程图 3.2.2 氧化塘法 目前，我国普遍采用氧化塘法处理制糖废水。表3-1列出了美国利用厌氧塘，兼性-好氧塘处理制糖废水的技术参数。 表3-1 氧化塘处理制糖废水技术参数 项目 塘内水深/m 停留时间/d BOD去除率 COD去除率 5 厌氧塘 1.8 3.5 60%(冬)约90%(夏) 50%(冬)约80%(夏) 兼性-好氧塘 0.4 2 70%~90% 60%~80% 福建某糖厂利用三级氧化塘处理了亚硫酸糖厂的中浓度废水。其流程示意图如图3-5所示: 水膜除初级 曲筛 尘器水 沉淀池 混合 三级 沉淀池 氧化塘 洗滤 板框 布水 压滤机 图3-5 三级氧化塘流程 各级氧化塘的处理效率见表3-2。 表3-2 氧化塘处理效率 COD/(mg/L) COD/(mg/L) 名称 去除率/% 去除率/% 进水 出水 进水 出水 一级氧化塘 2443 70.67 97.11 1293 120 90.72 二级氧化塘 70.67 44.60 36.89 — — — 三级氧化塘 44.60 37.01 17.02 — — — 3.2.3 高浓度废水综合生化处理 甘蔗糖厂通常附设有酒精等利用车间，通常将糖厂的洗滤布水(亚法糖厂)或滤泥沉淀池溢出水(碳酸法糖厂)和冲灰水(水膜除尘废水)等一起处理。 酒精废醪液与糖厂其他生活废水混合后其BOD/COD,0.45，废水可生化性较5 好。由于混合废水污染负荷较高，宜先采用物化处理作预处理，然后再进入生化系统，最后依次经物化及生化处理后达标排放。对于碳法糖厂及亚法糖厂，其处理流程分别见图3-6和图3-7所示。 调 废醪液 节 调 池 预 生 生 废石灰水 节 处 化 物 排放或回用 池 系 滤 理 滤泥溢出水 统 池 渣作肥料 冲灰水 沉淀池 图3-6 碳法糖厂综合废水治理工艺流程 废醪液+废石灰水 排 洗 调 水 干 预 生 物 生 放 滤 节 膜 化 处 化 化 物 或 布 除 系 系 滤 池 场 理 回 水 尘 统 统 池 用 渣作复混肥 图3-7 亚法糖厂综合废水治理工艺流程图 3.2.4 UASB法处理高浓度有机废水 国外甜菜糖厂废水处理主要采用厌氧-好氧技术，其工艺流程如下: 厌氧 好氧 废水 调节池 预热器 二沉池 出水 反应器 曝气池 图3-8 UASB法废水处理工艺流程图 其中厌氧反应器常采用UASB。目前已有众多糖厂使用USAB方法处理高浓度有机废水。其处理效果如表3-3所示: 表3-3 UASB处理效果 所采用的最 进水特征 处理效果 大负荷 反应器 容积 酸化 有机 水力 以出水离心以出水溶解以出水离心COD 3 /m程度 (mg/L) 负荷 负荷 液COD计% COD计% 液BOD计% 5% 6 3500~4000 75 30~32 4~6 90~95 95~98 200 4000~5200 70~90 14~16 3~4 87~95 90~95 目前，国外很多制糖企业采用UASB方法处理制糖废水，下表列出了国外部分糖厂利用UASB处理制糖废水的基本情况: 表3-4 国外部分糖厂废水处理技术情况 序设计能力 反应器容积工厂名称 国家 废水类型 时间/a 3号 (COD/d) /m 1 CSM，Breda 荷兰 液体糖生产 1976 0.6 30 2 CSM，Halfweg 荷兰 甜菜制糖 1978 18 300 3 Suiker Unie 荷兰 甜菜制糖 1979 28 1425 4 CSM，Breda 荷兰 甜菜制糖 1980 17.5 1300 5 Zuckerfabrik Bruhl 1981 18 1500 前西德 甜菜制糖 6 CSM，Vierverlaten 荷兰 甜菜制糖 1981 33 1700 7 Suiker Unie 荷兰 甜菜制糖 1981 26 1800 8 Sugana Zucker，Enns 奥地利 甜菜制糖 1982 25 3040 9 Franken Zucker 前西德 甜菜制糖 1982 21.5 2300 10 1983 15.5 1200 Suiker Unie，Roosendaal 荷兰 甜菜制糖 11 Ebro Agricolas 西班牙 甜菜制糖 1992 12.6 850 4 主要技术内容和指标的确定 4.1 标准框架制订的依据 4.1.1 标准的分级 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)执行“环境水体功能越低，相应的污染源排放越宽;环境水体功能越高，相应的排放标准越严”的定性原则。其结果是，在污染源集中的区域，即使所有的污染源都达标排放，也无法保证环境水体的水质要求。 本标准不按照环境水体功能区划对标准进行分级，本标准将水污染物排放标准分为两级，其中:排放到自然水域的污水执行本标准规定的污水排放标准;排入城镇污水处理厂进行二级处理的制糖工业企业的废水，应达到负责审批该污水处理厂的环境保护行政主管部门核定的排放要求。 4.1.2 时间段的划分 《污水综合排放标准》(GB8978-1996)将污染源分成1997年12月31日之前建设的单位及1998年1月1日之后建设的单位两类。前者执行宽松的标准，后者执行更严厉的标准，旨在推动清洁生产，促进技术进步，但同时也把两类污染源摆在了不公平的竞争环境中。 因此，根据我国制糖工业的现状，考虑新、老企业在设备、生产工艺水平和污染治理能力等水平的差异，本标准分为两个执行时间段，即标准实施之日前建设(包括改、扩建)的单位，废水的排放执行现有企业水污染物排放标准;现有企业通过2年的过渡期后，执行新建企业水污染物排放标准。 标准实施之日起建设(包括改、扩建)的单位，废水的排放执行新建企业水污染物排放标准。 建设(包括改、扩建)单位的建设时间，以环境影响评价报告书(表)批准日期为准。 4.1.3 管理和操作规定 为了全面加强制糖工业的环境管理，促进行业技术进步，新标准从生产全过程污染控制出发，对制糖生产和副产品资源综合利用的管理和操作进行了规定。 4.2 水污染物排放标准限值确定的依据 本标准结合制糖工业生产和污染特点、污染控制技术水平和管理水平，参考国内外相关污染物排放标准的法规，在调查了制糖行业十多年来的技术发展状况及60多家企业的生产及污染排放现状，确定的本标准限值。 4.2.1 甘蔗制糖水污染物排放标准的确定 4.2.1.1 污染物指标的选取 甘蔗制糖的辅助材料，亚硫酸法有SO(漂白净洁糖浆)、石灰乳，在制糖工艺2 过程中形成亚硫酸钙、硫酸钙通过滤泥排出;碳酸法主要采用CO饱充清净糖浆，2所形成的碳酸钙也通过滤泥排出。因此甘蔗制糖行业的废水仅是从糖汁带来的耗氧有机物，不含其它有害物质。因此，确定水污染物排放控制指标为BOD、COD、5crSS、PH值和排水量。国外如美国、日本等国的同行标准(国外标准具体内容详见附件3)，也同样选择上述项目作为控制指标。 4.2.1.2 水污染物排放标准限值的确定 (1)甘蔗制糖企业水污染物产生量如表4-1所示 表4-1 甘蔗制糖废水来源及污染负荷 COD SS BOD吨甘蔗排占总废水5废水名称 3单位:mg/L 水量/m 比例/% 煮糖、蒸发冷却水 11.9 73.5 30 40 70 洗滤布水 2.6 16.0 1500 3900 6500 冲煤灰水 1.7 10.5 5000 150 250 16.2 100 787 671 1121 平均值 ? 煮糖、蒸发、喷射抽真空的冷凝水;汽轮发电机等设备的冷却水占甘蔗制糖总废水量的70%左右，这部分废水除温度升高外，水质无大变化，可再利用。目前，国内先进企业均采用冷凝水循环利用，循环利用率一般在50%以上，可大大降低用水量和排水量。 ? 洗滤布水是甘蔗制糖工业主要污染源之一，通过改进清净工序工艺、设备可以减少洗滤布水的产生量。比较先进的设备有环带式真空吸滤机、无滤布真空吸滤机等。其中，采用无滤布真空吸滤机可以实现洗滤布水零排放;目前，大多数制糖企业采用环带式真空吸滤机、无滤布真空吸滤机联合使用的方式，洗滤布水循环沉 降，利用率达到30%以上，COD可降低50%以上;少数企业仍使用板框压滤机，滤泥湿法排放，污染比较严重。 ? 锅炉排煤灰水，要进行二级甚至多级或絮凝沉降处理，可去除悬浮物90%以上，同时COD、BOD值也能相应降低。冷凝水、冷却水自成系统，冷却后回用。 Cr5 通过生产过程的污染控制，甘蔗制糖企业污染物产生量可达到表4-2的各项指标。 表4-2 生产过程污染控制后甘蔗糖厂水污染产生量 COD SS BOD吨甘蔗排占总废水5 废水名称 3mg/L 水量/m 比例/% 6.0 63 30 40 70 煮糖、蒸发冷凝水 洗滤布水 1.8 19 750 1950 3250 冲煤灰水 1.7 18 500 15 25 平均值 9.5 100 251 398 664 (2)甘蔗制糖企业水污染物浓度排放限值的确定 甘蔗制糖企业综合废水主要采用“氧化塘法”和“活性污泥法”处理工艺。以“氧化塘法”为例，BOD、COD、SS去除率分别为90%、85%、60%。经过处理后，污水中污染物排放浓度分别为: BOD = 398×10% = 40(mg/L) 5 COD = 664×15% = 100(mg/L) SS = 251×40% = 100(mg/L) 目前，我国大部分制糖企业仍有酒精废液排放，如果与制糖污水混合排放处理，综合废水浓度将有所提高，根据企业实际调查的情况分析得知(表4-3)，我国约有30%以上的先进制糖企业要采用厌氧-好氧污水处理工艺，处理效果明显(厌氧处理工艺COD、BOD的去除率分别可达到87%和80%)，可以达到新污染源排放标准限值;60%以上的甘蔗制糖企业(含先进企业)可以达到现有污染源排放标准限值，因此，本标准在经济、技术上是可行的。 表4-3 甘蔗制糖生产企业污水处理厂出水水质汇总表 指标范围 企业数量 指标范围 企业数量 指标范围 企业数量 COD?120 22 BOD?60 10 SS?100 26 5 120,COD?150 20 60,BOD?80 21 100,SS?120 15 5 COD,150 12 BOD,80 14 SS,120 10 5 合计 54 合计 45 合计 51 4.2.1.3 单位产品污染物排放限值的确定 《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)规定甘蔗制糖工业最高允许排水量为10.0 3m/吨甘蔗。随着无滤布真空吸滤机以及冷却水回用等工艺的使用，甘蔗制糖企业的 3废水排放量大大减少，比较先进的企业废水排放量在6.0~8.0 m/吨甘蔗。 同时，为了与国际相关行业标准接轨以及便于企业进行统计，本标准将制糖废水总量控制改为吨甘蔗糖最高允许排水量。以近年来，我国平均甘蔗糖产糖率8.5吨 3甘蔗/吨糖计算，先进企业吨糖废水排放量为51.0~68.0 m/吨甘蔗糖。 经调查，经过调查，我国大中型甘蔗制糖企业废水排放情况如表4-4所示。 表4-4 甘蔗制糖企业废水排放量汇总表 333 ?51.0(m/t糖) 51.0~68.0(m/t糖) ,68.0(m/t糖) 合计 企业数量 18 14 22 54 百分比(%) 33.3 25.9 40.8 100 单位产品污染物排放限值为单位产品最高允许排水量与污水允许排放浓度的乘积，通过折算，甘蔗制糖单位产品污染物排放限值如表4-5所示。 表4-5 甘蔗制糖工业单位产品污染物排放限值 控制项目 现有企业 新建企业 (kg/t甘蔗糖) COD10.2 6.12 Cr BOD 5.44 3.06 5 SS 8.16 5.1 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 4.2.1.4 本标准与相关标准的比较 本标准排放指标限值与《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)、国外相关标准的对比见表4-6和表4-7。 本标准现有甘蔗制糖企业的排放限值比《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)(98年1月1日之后建设的单位)二级标准略微严格。对于新源，考虑到应当严格控制排放，根据已有可行的处理技术，标准值更严，水平应逐步与国外排放标准相 33当。最高允许排水量不按m/t甘蔗作为统计单位，而是以m/t甘蔗糖作为统计单位。 表4-6 水污染物排放标准主要指标的对比(单位:mg/L) 本标准限值 污水综合排放标准 控制项目 现源 新源 现源 新源 COD 150 120 150 150 Cr 80 60 100 60 BOD 5 SS 150 100 200 150 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 本标准将最高允许排水量改为单位产品污3排水量 10.0m/t甘蔗 染物排放限值 表4-7 水污染物排放标准主要指标的对比(单位:kg/t甘蔗糖) 本标准限值 美国制糖污水排放标准 控制项目 现源 新源 每日最大值 COD 10.2 6.12 — Cr 5.44 3.06 BOD 1.19 5 SS 10.2 6.12 0.27 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 可以看出，新标准与美国制糖污水排放标准还有一定的差距，存在差距的主要原因主要包括:原料含糖率低、生产规模小、工艺设备落后等方面的原因。 4.2.2 甜菜制糖水污染物排放标准的确定 4.2.2.1 污染物指标的选取 甜菜制糖生产工艺流程是以水作溶剂提取糖份，用双碳酸法清净糖汁并浓缩后以洁净方式提取产品。废水主要来自冷凝水，原料预处理时的流送洗涤水，工艺过程中的压粕水、冲滤泥水，各占废水总量的50%、40%、5%和5%。其污染物主要是 流失的糖份、甜菜带来的土壤等夹杂物，故BOD和SS较高并成强碱性。因生产期5 正值江河封冻枯水期，水体自净能力很低，排入江河会造成水中缺氧，影响水中水生物生存。因此选择BOD、COD、SS、PH值和排水量作为本行业废水排放的控制5 指标。 4.2.2.2 水污染标准限值的确定 根据企业调研数据及相关研究，甜菜制糖企业废水来源及污染负荷如表4-8: 表4-8 甜菜制糖废水来源及污染负荷 废水 排水量 SS 所占比例 COD BOD5pH值 3(mg/L) (mg/L) (mg/L) 类型 (m/吨甜菜) (%) 7.5 50 20~60 15~35 40~100 6.8~7.2 低浓度 中浓度 6.0 40 2600~4500 1200~2100 500~3200 6.6~8.5 高浓度 1.5 10 5800~27000 3000~11000 550~3500 5.5~10.5 平均值 15.0 100 1630~4530 787.5~1957.5 275~1680 本标准根据制糖工业现有清洁生产技术、污染物处理技术来确定标准排放限值。 低浓度废水主要包括指甜菜糖厂生产中的蒸发罐、结晶罐等的冷凝水和动力车间、汽轮发电机等设备的冷却水。 中浓度废水主要包括糖厂甜菜流送洗涤废水以及锅炉排水。 高浓度有机废水:包括压粕水、洗滤布水。 目前，由于甜菜糖厂均在北方，生产期在冬季，环境温度低，存在保温投资大、生化效果不稳定的缺点，较常用的厌氧-好氧处理方法对甜菜糖厂的废水不能稳定、彻底处理。要解决甜菜糖厂水污染问题，必须加强内部水循环，集中对洗滤布水等高浓度废水进行治理，而后对低浓度废水进行集中治理。主要措施如下: ?压粕水经除渣、灭菌后作为渗出用水回到渗出器中不再外排。 ?更新糖厂落后的过滤设备，实现滤泥综合利用，大大减少排水中的沉淀物和悬浮物。 ?冷凝水、冷却水自成系统，冷却后回用。 ?改变锅炉水力卸灰方式或冲水澄清回用。 ?煮洗蒸发罐的废酸、废碱液循环利用，排放时应排入流洗废水中合并处理。 ?流送洗涤水循环利用，减少新水补充量。但伴随循环次数的增加，污染物积累，必须引出部分废水经生化处理后排放，同时补充等量的新水。 ?改变甜菜的水力输送方式或采用干法输送是进一步节水和减少排污量的有效途径。 本标准以“厌氧—好氧法”处理工艺作为确定排放限值的基础，COD的去除率可达97%以上。 从我们调查的情况分析得知(表4-9)，大部分甜菜制糖企业可以达到现有污染源排放标准限值，约有30%以上先进企业可以达到新污染源排放标准限值。因此，本标准在经济、技术上是可行的。 表4-9 甜菜制糖生产企业污水处理厂出水水质汇总表 指标范围 企业数量 指标范围 企业数量 指标范围 企业数量 COD?150 2 BOD?100 2 SS?120 4 5 150,COD?200 5 100,BOD?120 5 120,SS?150 3 5 COD,200 2 BOD,120 2 SS,150 2 5 合计 9 合计 9 合计 9 4.2.2.3 单位产品污染物排放限值的确定 《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)规定甜菜制糖工业最高允许排水量为4.0 3m/吨甜菜，根据多年来企业实践经验来看，本标准限值过于严格，只有部分企业可 3以达到。为此，本标准作出了修改，现有企业最高允许排水量可以定为5.0 m/吨甜 3菜，新建(改、扩建)企业最高允许排水量应达到4.0 m/吨甜菜。 同时，为了与国际相关行业标准接轨以及便于企业进行统计，本标准将制糖废水总量控制改为吨甜菜糖最高允许排水量。以近年来，我国平均甜菜糖产糖率8.0吨 3甜菜/吨糖计算，现有企业和新建企业最高允许排水量分别为40.0 m/吨甜菜糖， 332.0m/吨甜菜糖。 经调查，经过调查，我国大中型甜菜制糖企业废水排放情况如表4-10所示。 表4-10 甘蔗制糖企业废水排放量汇总表 333 ?32.0(m/t糖) 32.0~40.0(m/t糖) ,40.0(m/t糖) 合计 2 4 2 8 企业数量 百分比(%) 25 50 25 100 单位产品污染物排放限值为单位产品最高允许排水量与污水允许排放浓度的乘积，通过折算，甜菜制糖单位产品污染物排放限值如表4-11所示。 表4-11 甜菜制糖工业单位产品污染物排放限值 控制项目 现有企业 新建企业 (kg/t甜菜糖) COD8.0 4.8 Cr BOD 4.8 3.2 5 SS 6.0 3.84 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 甜菜制糖企业为达到以上规定，减少排水量，应采用以下方法: 采取幅流沉降，对冷凝水、冷却水进行循环利用，可减少废水排放80%以上。 采用干法输送、锅炉排水絮凝沉淀技术，水循环利用率可达60%以上。 采用封闭式压粕水回收系统，每吨甜菜压粕水排放量可减少0.3吨。 采用无滤布真空吸滤机等先进设备，逐步实现洗滤布水零排放。 4.2.2.4 本标准与相关标准的比较 本标准排放指标限值与《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)、国外相关标准的对比见表4-12和表4-13。 本标准现有甜菜制糖企业的排放限值比《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)(97年12月31日之前建设的单位)二级标准略微严格。对于新源，考虑到应当严 3格控制排放，根据已有可行的处理技术，标准值更严。最高允许排水量不按m/t甜 3菜作为统计单位，而是以m/t甜菜糖作为统计单位。 与美国制糖工业污水排放标准进行比较，可以看出，吨糖污染物排放总量已经逐渐与美国标准接轨，逐步达到国际先进水平。 表4-12 水污染物排放标准主要指标的对比(单位:mg/L) 本标准限值 污水综合排放标准 控制项目 现源 新源 现源 新源 COD 200 150 200 200 Cr 120 100 150 100 BOD 5 SS 150 120 200 150 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 本标准将最高允许排水量改为单位产品污33排水量 4.0m/t甜菜 4.0m/t甜菜 染物排放限值 表4-13 水污染物排放标准主要指标的对比(单位:kg/t甜菜糖) 本标准限值 美国制糖污水排放标准 控制项目 现源 新源 每日最大值 COD 8.0 4.8 — Cr 4.8 3.2 3.3 BOD 5 SS 6.0 3.84 3.3 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 6.0~9.0 4.2.3 混合废水污染物排放标准的确定 糖厂属于综合性企业，大多数制糖企业利用糖蜜生产酒精、糖蜜生产味精、糖蜜生产酵母，利用蔗渣造纸，这些废弃物循环利用过程中产生的废水为酒精废水、味精废水、酵母废水以及制浆造纸废水，与制糖废水性质不同。 本标准针对制糖企业为综合性生产企业的特点，作出了以下规定: 4.2.3.1 拥有糖蜜酒精车间(或分厂)的制糖企业，其酒精废水单独排放，执行《发酵酒精工业污染物排放标准》;与制糖废水混合排放，执行4.2.3.5的规定。 4.2.3.2 拥有糖蜜味精车间(或分厂)的制糖企业，其酒精废水单独排放，执行《味精工业污染物排放标准》;与制糖废水混合排放，执行4.2.3.5的规定。 4.2.3.3 拥有糖蜜酵母车间(或分厂)的制糖企业，其酵母废水单独排放，执行《酵母工业污染物排放标准》;与制糖废水混合排放，执行4.2.3.5的规定。 4.2.3.4 拥有蔗渣造纸车间(或分厂)的制糖企业，其造纸废水单独排放，执行《造纸工业污染物排放标准》;与制糖废水混合排放，执行4.2.3.5的规定。 4.2.3.5 同一排放口排放两种或两种以上不同类别的污水，且每种污水的排放标准又不同时，其混合污水的排放标准按附录A的计算。 4.3 大气污染物排放标准限值的确定 4.3.1 大气污染物产生情况分析 经调查，目前制糖企业的大气污染物主要有两种，一种是锅炉、热电厂排放的大气污染物;一种是制糖生产过程中排放的污染物。 甜菜制糖生产过程中排放的大气污染物为:制糖工艺过程硫漂工序排放的SO。 2 甘蔗制糖生产过程中排放的大气污染物为:制糖工艺过程蔗渣硫熏和糖浆硫熏 工序排放的SO。 2 4.3.2 制糖企业锅炉、热电厂排放的大气污染物标准的确定 ?拥有自备锅炉的制糖企业，其锅炉大气污染物排放执行《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271)。 ?拥有自备热电厂的制糖企业，单台出力65t/h以上发电锅炉及其热电厂大气污染物排放执行《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223)。 4.3.3 生产工艺大气污染物排放标准的确定 亚硫酸法和碳酸法糖厂均采用SO为澄清剂，去除糖浆中的杂质。 2 制糖企业设有硫磺炉，燃烧硫磺产生SO，通过负压从管道进入糖浆。当糖浆2 pH值偏低或者生产不正常情况下，会发SO生溢出现象。 2 根据实地考察分析可知，目前亚硫酸法糖厂使用的硫磺量，每吨甘蔗约1kg(个别厂高一些)。它燃烧产生2kg二氧化硫，超过90%的部分被蔗汁吸收(不少厂超过93%)，还有不到10%的部分未被蔗汁吸收而散溢到空气中。 为了减少二氧化硫排空对环境带来的危害，我国进行了大量的研究，其关键是提高设备的吸收率。我国独创的喷射式硫熏加灰器的吸收率是比较高的，广东多数大型糖厂以前的测定数据经常超过95%。 以日榨甘蔗1000吨，吸收率90%计算，SO排放速率为: 2 1000，2，(1,90%)V = = 8.3 kg/h 24 若吸收率达到95%，SO排放速率为: 2 1000，2，(1,95%)V = = 4.2 kg/h 24 为控制制糖企业硫熏工序SO的排放，本标准作出以下规定: 2 3包括最高允许排放浓度限值(mg/m)、最高允许排放速率(kg/h)。新建企业的排气筒高度不低于15米。排气筒高度处执行本规定外，还应高出周围200米半径范围内的建筑5米以上。不能达到要求的排气筒，应按排放速率标准值严格50%执行。 从新标准实施之日起，现有企业、新建(改、扩建)企业生产工艺大气污染物的排放要求执行统一的标准。 表4-14 生产工艺大气污染物排放标准 控制 最高允许排放浓度 排气筒 最高允许排放速率 项目 (mg/m3) (m) (kg/h) 15 2.6 20 4.3 二氧 30 15 400 40 25 化硫 50 39 60 55 4.4 噪声标准限值的确定 制糖企业的噪声主要包括:气轮发电机、鼓风机、空气压缩机、泵等。治理前的噪声等级一般在70~90dBA左右。 目前，制糖企业对噪声的控制方法主要有:合理布局规划、减震、隔音等措施。通过这些措施，可以有效的控制噪声，达到国家噪声标准的规定。 根据企业实际情况，本标准规定，制糖工业企业厂界噪声可执行《工业企业厂界噪声标准》(GB12348)。 4.5 固体废弃物处理处置规定 制糖生产过程中会产生大量的糖蜜、蔗渣、滤泥，同时污水处理过程中也会产生大量的污泥。如果将这些固体废弃物直接排放到环境或堆放、填埋会造成环境的污染;同时，这些固体废弃物通过综合利用可以得到附加值很高的副产品。因此，必须加强糖厂对这些固体废弃物的管理。 本标准作出以下规定: 制糖生产过程中产生的糖蜜、蔗渣、滤泥和污水处理过程中产生的污泥，有条件的企业，必须自己利用或无害化处理;没有条件的企业，必须送到有能力有资质的利用企业或处理企业进行利用或处理。 废物利用不得产生二次污染，废物无害化处理应符合《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》(GB18599)》的规定。 4.6 污染控制措施的确定 本标准除了规定制糖企业污染物排放限值以外，还对制糖企业污染控制措施作 出了以下规定: 2.6.1 甜菜制糖企业应在流送洗涤工序后设置辐流沉淀池，对流洗水进行沉淀泥沙后循环利用。 2.6.2 甜菜制糖企业应建立封闭式压粕水回收系统，回收糖分后循环利用。 2.6.3 制糖企业应设计合理的冷却水循环系统，通过灭菌措施后，循环利用冷却水。 2.6.4 严禁湿法排滤泥。 2.6.5 推广无滤布真空吸滤机，逐步淘汰板框压滤机。 2.6.6 应在硫熏车间设置二氧化硫吸收装置，对生产不正常情况下溢出的二氧化硫进行吸收。 5 经济评估及污染治理工艺分析 5.1 环境效益分析 在我国的环境统计中，由于没有对制糖工业的污染物排放情况和废水排放量进行单独统计，因此，在分析本标准实施后的影响和效果时，现状的污染物排放量和废水排放量均按《污水综合排放标准》中的数值进行计算。尽管从我们调查的结果中可以发现，大部分制糖企业都很好地执行了污水综合排放标准，可能导致按《污水综合排放标准》中进行计算的结果偏大，但仍能从分析结果中看出本标准实施后的影响和效果。 3以2003/04年制糖期全国食糖产量1002.3万吨，废水排放量7.8亿m、CODCr 3排放量11.7万吨为基数;当新标准实施后，现有制糖企业废水排放量为6.99亿m， 3减少0.81亿m，削减率为10.4%;而按新标准执行的COD排放量为10.6万吨，Cr 减少1.1万吨，削减率为9.4%。 3若执行新标准中新污染源排放标准，则废水排放量为5.45亿m，减少2.35亿3m，削减率为30.1%;而COD排放量为6.6万吨，减少5.1万吨，削减率为43.6%。 Cr 因此，本标准实施后，将大大减少制糖废水对周围水环境的不利影响，改善受纳水体水质。 5.2 重点技术设备成本效益分析 为达到本标准新污染源排放标准规定的指标限值，制糖企业应采用以下技术、设备。本部分对封闭式压粕水回收系统、干法输送系统以及无滤布真空吸滤机的投资成本、效益进行了分析。 5.2.1 封闭式压粕水回收系统 目前，所有甜菜糖厂均利用废粕生产甜菜颗粒粕，在生产过程中会产生压粕水，如将其排放，会造成糖分、能源的浪费及对环境的污染。因此，一些糖厂建立了封闭式压粕水回收系统，具体情况如下: (1)设备投资 外购设备(含自控阀门、手动阀门、仪表、水泵等):2.5万元; 自制设备(除渣器、水箱):2万元; 其它:1.5万元; 总投资:6万元。 (2)效益分析 废粕产量90%(对菜)，固形物含量5.6%，一次压粕固形物含量9.5%，二次压粕固形物20%，压粕水温度40?，二次压粕水含糖0.80%。 按日加工甜菜1500吨，仅就二次压粕水回收的效益如下: ?节水效益 实际回收二次压粕水28.8%(对菜)，扣除排渣损失，则实际可回收水量25.9%对菜，水价按1.0元/吨计，全期总回收水量为: 15.00×25.9% = 3.89万吨 节约水费支出: 1.0×3.89 = 3.89万元 ?回收热能效益 回收热能为: 453.89×10×1.0×(40,20)= 7.78×10 kcal 按煤热效率70%，发热量3000kcal/kg，价格100元/吨计算，节约燃料费: 57.78×10?3000×70%×100 = 1.82万元 ?回收糖分效益分析 压粕水糖分回收率30%，成品全糖分98.3%，多回收糖量为: 43.89×10×0.8%×30%?98.3% = 94.97吨 按销售价4000元/吨，加工费600元/吨计算，可新增收效益: -494.97×(4000,600)×10 = 32.29万元 全生产期合计新增效益为: 3.89 + 1.82 + 32.29 = 38.00万元 5.2.2 无滤布真空吸滤机的应用 在制糖生产过程中，过滤环节十分重要，涉及糖分的回收率以及环保的压力，还直接关系到成品糖的质量。 1998年，广西等一些糖厂相继从国外引进了无滤布真空吸滤机，使用效果明显，解决了环保与生产相矛盾的问题。经济效益分析情况如下: 以3000吨/日的甘蔗亚法糖厂计算，年榨甘蔗40万吨，榨期130天，干滤泥量为甘蔗重量的1.5%，糖价4000元/吨，比较如下: 表5-1 过滤设备数量及投资比较 无滤布真空 环带式真空 半自动 全自动隔膜 设备名称 吸滤机 吸滤机 压滤机 压滤机 222222型号规格 70m 25 m 35 m 150 m 250 m 180 m 数量(台) 1 2 1 2 3 3 单价(万元) 75 18 25 30 40 100 15 5 5 5 5 5 配套投资(万元/台) 设备总投资(万元) 90 70 205 315 表5-2 过滤设备损耗及各项费用开支比较表 无滤布真空 环带式真空 半自动 全自动隔膜 设备名称 吸滤机 吸滤机 压滤机 压滤机 平均值 5% 10% 12% 8% 干滤泥 转光度 损失 75万元 150万元 180万元 120万元 糖分损失 1.3万元 滤汁回流 无 无 无 增加费用 9.25万元 过滤介质损耗 2.67万元 6万元 20万元 30万元 污水排放 无 15万元 4万元 2万元 消耗电能 15.6万元 23.4万元 46.8万元 37.44万元 人工费 0.9万元(1人) 2.7万元(3人) 9万元(10人) 1.8万元(2人) 合计 104.72万元 197.1万元 259.8万元 191.24万元 由以上两项比较进行分析，无滤布真空吸滤机在设备成本上略高于环带式真空吸滤机，但远低于半自动压滤机及全自动隔膜压滤机。在设备损耗费用比较中，可以明显看出，对于榨量达3000吨/日的糖厂，一个榨季内完全可以收回设备投资成本。 附件1 糖厂调查数据汇总 (1)甘蔗糖厂 序 生产 处理量 排水量 COD SS 废水处理工艺 BOD5Cr3号 工艺 (t甘蔗/d) (m/t糖) mg/L — 92 90 亚硫 厌氧-好氧，其中:煮糖蒸发水循环1 3800 53.1 酸法 利用率100%，废渣综合利用率100% kg/t糖 — 4.9 4.8 mg/L 103 124 85 亚硫 厌氧-好氧，其中:各种废水循环利2 7300 43.4 kg/t糖 4.5 5.4 3.7 酸法 用率80%，废渣综合利用率100% 物化+生化，其中:煮糖蒸发水采用— mg/L 104 101 亚硫 降温循环利用50%，酒精废醪液做冲3 3000 43.9 酸法 kg/t糖 — 4.6 4.4 灰水，废渣综合利用率100% 循环沉降法，其中:煮糖蒸发水循环— mg/L 97 58 亚硫 利用率98%，排滤泥水循环沉降利用4 4500 69.9 酸法 kg/t糖 — 6.8 4.1 率30%，废渣综合利用率100% mg/L 68 100 89 亚硫 厌氧发酵处理冲灰水，密闭循环工艺5 5000 56.5 kg/t糖 3.8 5.7 5.0 酸法 残余液制作生物菌肥 煮糖蒸发水冷却回用，冲灰水、排滤mg/L 40 80 65 亚硫 6 5000 45.5 泥水灰水分离，酒精废醪液蒸发浓缩酸法 kg/t糖 1.8 3.6 2.9 做复混肥 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水冷却回mg/L 45 100 95 亚硫 用，冲灰水、排滤泥水灰水分离，酒7 6000 12.9 酸法 kg/t糖 0.6 0.8 1.2 精废醪浓缩焚烧 mg/L 70 124 106 亚硫 酒精废液代替锅炉冲灰水 8 2000 72.2 kg/t糖 5.1 8.9 7.7 酸法 mg/L 52 125 106 亚硫 9 1500 56.6 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 2.9 7.1 6.0 酸法 mg/L 64 128 106 亚硫 10 3400 76.4 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 4.9 9.8 8.1 酸法 mg/L 49 68 88 亚硫 11 3500 85.0 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 4.2 5.8 7.5 酸法 mg/L 54 96 72 亚硫 12 2000 80.3 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 4.3 7.7 5.8 酸法 mg/L 74 113 98 亚硫 13 1500 51.7 浓缩制复合肥 kg/t糖 3.8 5.8 5.1 酸法 序 生产 处理量 排水量 COD SS 废水处理工艺 BOD5Cr3号 工艺 (t甘蔗/d) (m/t糖) mg/L 68 127 109 亚硫 14 2500 76.1 氧化塘+EM菌除臭 kg/t糖 5.2 9.7 8.3 酸法 mg/L 62 115 108 亚硫 15 5000 44.9 锅炉冲灰水回用 kg/t糖 2.8 5.2 4.8 酸法 mg/L 58 107 112 亚硫 简易氧化塘 16 1500 87.8 kg/t糖 5.1 9.4 9.9 酸法 mg/L 60 176 105 亚硫 微生物EM技术 17 5500 76.9 kg/t糖 4.6 13.6 8.1 酸法 mg/L 61 96 76 亚硫 18 1000 94.5 PE过滤-生化-微电解 kg/t糖 5.8 9.1 7.2 酸法 mg/L 87 127 83 亚硫 19 5000 65.4 洗滤布水制酒精 kg/t糖 5.7 8.3 5.4 酸法 mg/L 69 124 107 亚硫 20 3000 72.3 厌氧-好氧 kg/t糖 4.9 9.0 7.8 酸法 mg/L 65 110 105 亚硫 21 2500 68.0 氧化塘 kg/t糖 4.4 7.5 7.1 酸法 mg/L — 394 254 亚硫 22 2000 34.0 氧化塘 酸法 kg/t糖 — 13.4 8.6 mg/L 60 130 105 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水90%循23 5000 16.32 kg/t糖 1.0 2.1 1.7 酸法 环利用 mg/L 60 100 93 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水90%循24 12000 25.5 kg/t糖 1.5 2.6 2.4 酸法 环利用，送煤灰水100%循环利用 mg/L 55 120 85 亚硫 厌氧-好氧，其中:煮糖蒸发水95%25 3000 27.2 kg/t糖 1.5 3.3 2.3 酸法 循环利用，送煤灰水100%循环利用 mg/L 50 100 105 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水90%循26 14000 21.86 kg/t糖 1.1 2.2 2.3 酸法 环利用，送煤灰水90%循环利用 mg/L 60 95 85 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水90%循27 9000 22.67 kg/t糖 1.4 2.2 1.9 酸法 环利用，送煤灰水90%循环利用 mg/L 65 103 120 亚硫 28 8000 78.76 氧化塘法 kg/t糖 5.1 8.1 9.5 酸法 mg/L — 127 122 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水50%循29 1500 95.2 酸法 环利用 kg/t糖 — 12.1 11.6 mg/L — 77 84 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水50%循30 1650 93.96 酸法 环利用，送煤灰水30%循环利用 kg/t糖 — 7.2 7.9 序 生产 处理量 排水量 COD SS 废水处理工艺 BOD5Cr3号 工艺 (t甘蔗/d) (m/t糖) mg/L 74 99 69 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水95%循31 500 36.72 kg/t糖 2.7 3.6 2.5 酸法 环利用 mg/L — 128 125 亚硫 酒精废醪液采用蒸发浓缩产生物肥; 32 1500 86.47 酸法 冲灰水过滤澄清循环使用 kg/t糖 — 11.1 11 mg/L — 126 137 亚硫 33 2300 63.75 氧化塘法 酸法 kg/t糖 — 8.0 8.7 mg/L 75 125 181 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水70%循34 1000 70.21 kg/t糖 5.3 8.8 12.7 酸法 环利用 mg/L 95 148 156 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水70%循35 2000 66.3 kg/t糖 6.3 9.8 10.3 酸法 环利用，送煤灰水90%循环利用 mg/L 110 190 140 亚硫 36 1500 69.7 氧化塘法 kg/t糖 7.7 13.2 9.8 酸法 — mg/L 94 191 亚硫 排滤泥水作压榨渗透水，送煤灰水进37 3500 48.27 酸法 行灰水分离 kg/t糖 4.5 9.2 — mg/L 62 140 66 亚硫 38 6000 25.81 氧化塘法，送煤灰水进行灰水分离 kg/t糖 1.6 3.6 1.7 酸法 mg/L 116 184 39 亚硫 39 15000 75.9 氧化塘法，送煤灰水进行灰水分离 kg/t糖 8.8 13.9 3.0 酸法 mg/L 126 182 52 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水60%循40 2500 26.7 kg/t糖 3.4 4.9 1.4 酸法 环利用 mg/L 95 170 135 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水散热后41 3700 33.1 kg/t糖 3.1 5.6 4.5 酸法 80%循环利用 mg/L 127 492 — 亚硫 42 6000 42.6 氧化塘法 酸法 kg/t糖 5.4 21.0 — mg/L — 93 56 亚硫 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水60%循43 4000 63.8 酸法 环利用，送煤灰水80%循环利用 kg/t糖 — 6.0 3.6 mg/L 76 240 115 亚硫 44 4000 59.5 氧化塘法 kg/t糖 4.5 14.3 6.9 酸法 mg/L 86 138 — 亚硫 45 1600 71.4 氧化塘法 酸法 kg/t糖 6.1 9.9 — 活性污泥法，其中:煮糖蒸发水采用mg/L 41 103 85 碳酸 46 5000 80.8 物化生化法，送煤渣废水采用加药沉法 kg/t糖 3.3 8.3 6.8 淀法，废渣综合利用率100% 序 生产 处理量 排水量 COD SS 废水处理工艺 BOD5Cr3号 工艺 (t甘蔗/d) (m/t糖) mg/L 101 169 116 碳酸 47 4000 90.4 三级氧化塘 kg/t糖 9.2 15.3 10.5 法 mg/L 79 135 110 碳酸 48 10000 57.9 氧化塘+厌氧发酵，滤泥生产水泥 kg/t糖 4.6 7.8 6.4 法 mg/L 83 123 89 碳酸 厌氧发酵产沼气 49 3500 73.8 kg/t糖 6.2 9.1 6.5 法 mg/L 52 98 113 碳酸 氧化塘+EM菌除臭 50 4200 58.8 kg/t糖 3.1 5.7 6.7 法 mg/L 64 124 105 碳酸 51 4300 91.6 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 5.9 11.4 9.6 法 mg/L 61 131 89 碳酸 52 4300 67.9 厌氧发酵产沼气 kg/t糖 4.1 8.9 6.0 法 mg/L 120 320 100 碳酸 氧化塘法，其中:煮糖蒸发水82%循53 4200 58.29 kg/t糖 7.0 18.7 5.8 法 环利用，排滤泥水石灰沉淀50%回用 mg/L 90 161 130 碳酸氧化塘法，其中:煮糖蒸发水80%循54 2500 40.8 kg/t糖 3.7 6.6 5.3 法 环利用，排滤泥水80%循环利用 (2)甜菜糖厂 序 处理量 排水量 废水处理工艺 COD SS BOD5Cr3号 (吨甜菜/日) (m/t糖) mg/L 69 134 70 厌氧-好氧 1 3000 29.4 kg/t糖 2.0 3.9 2.1 mg/L 117 154 123 氧化塘，其中:流送洗涤水辐流2 2800 24.3 kg/t糖 2.8 3.7 3.0 沉降，压粕水气浮除渣 mg/L 114 205 163 3 1500 32.7 氧化塘 kg/t糖 3.7 6.7 5.3 mg/L 102 164 104 氧化塘 4 1500 42.9 kg/t糖 4.4 7.1 4.5 mg/L 107 169 146 氧化塘 5 3000 43.1 kg/t糖 4.6 7.3 6.3 mg/L 97 187 151 厌氧-好氧 6 3000 36.0 kg/t糖 3.5 6.7 5.4 mg/L 122 207 100 氧化塘 7 1500 39.9 kg/t糖 4.9 8.2 4.0 mg/L 106 186 126 8 1500 31.7 氧化塘 kg/t糖 3.4 5.9 4.0 mg/L 127 142 105 9 3000 38.4 厌氧-好氧 kg/t糖 4.9 5.5 4.0 附件2 国内外制糖行业污染物排放标准相关数据 国外制糖行业相关标准制定情况及标准限值数据主要来源于美国国家环保署EPA网站、日本国家环保局、欧盟环保署、比利时环保局等网站。 (1)美国环保署制定的污染物相关排放标准 美国联邦法典(40CFR)409部分针对制糖行业生产过程中排放的污染物制定了相应的排放标准。标准分为两部分，一部分为预处理标准，要求污染源在排入公共废水处理系统前必须执行。另一部分是执行标准，该标准是制糖企业污染物直接排入水域所必须执行的标准。该标准规定了通过目前可以应用的最佳现有实用控制技术(BPT)及通过常规污染源最佳控制技术(BCT)所能达到的新源、现源执行标准，该标准规定了污染物综合指标BOD、TSS、pH、大肠杆菌以及温度的排放限值。 5 ?甜菜糖厂通过最佳现有实用控制技术(BPT)处理后，现源污染物排放限值: 附表1 只排放气压冷凝器冷却水的糖厂执行的标准 排放限值(kg/kkg 产品) 特征污染物 最大值/天 30个连续工作日平均值 BOD 3.3 2.2 5 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 温度 ?32 ?C ?32 ?C 附表2 排放气压冷凝水和其它甜菜糖生产操作生产的废水执行的标准 排放限值(kg/kkg 产品) 特征污染物 最大值/天 30个连续工作日平均值 BOD 3.3 2.2 5 总悬浮物 3.3 2.2 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 大肠杆菌(MPN/100 ml) ?400 ?400 温度 ?32 ?C ?32 ?C ?甘蔗糖厂通过最佳现有实用控制技术(BPT)处理后，污染物排放限值: 附表3 气压冷凝水和其它生产废水执行的标准 排放限值(kg/kkg 产品) 特征污染物 最大值/天 30个连续工作日平均值 BOD 1.19 0.43 5 总悬浮物 0.27 0.09 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 附表4 新污染源执行标准 排放限值(kg/kkg 产品) 特征污染物 最大值/天 30个连续工作日平均值 BOD 0.18 0.09 5 总悬浮物 0.11 0.035 pH 6.0~9.0 6.0~9.0 (2)日本水污染物排放标准 日本实施国家统一排水标准，包括有害物质24项，生活环境项目16项。对于处理技术难以达到统一标准的行业，执行较为宽松的暂行行业排水标准，并逐步转为 执行统一标准。其中，与制糖工业有关的标准值如下: 附表5 日本水污染物排放标准 有害物种类 允许浓度(mg/L) pH 向非海域的公共水体排放5.8~8.6，向海域排放5.0~9.0 生化需氧量 160(日平均120) 化学需氧量 160(日平均120) 悬浮物 200(日平均150) 磷(砂糖制造业) 50(25) 在此基础上，又制定了追加排水标准、地方排水标准以及总量控制标准。 (3)比利时水污染物排放标准 比利时水污染物排放标准中，与制糖工业有关的标准值如下: 附表6 比利时水污染物排放标准 BOD(mg/L) COD(mg/L) SS(mg/L) 油和油脂(mg/L) pH 温度 5 一级 15 二级 30 120 100 5 6.5~8.5 30? 三级 50 (4)其它国家水污染物排放标准 另外，丹麦、波兰、泰国、马来西亚、阿根廷、台湾等国家和地区及世界银行也有制糖工业废水排放标准。 附表7 国外制糖工业水污染物排放标准 国家或地区 BOD(mg/L) COD(mg/L) SS(mg/L) pH 温度(?) 5 25 125 35 欧盟 丹麦 15 20 地方限定 ,35 德国 25 110 奥地利 20 75 6.5~8.5 30 芬兰 6~50(BOD) 7 30 125 35 5.5~8.5 30 法国 希腊 40 150 40 6.0~9.0 35 意大利 40 160 0.5 5.5~9.5 30 荷兰 10 300 6.5~8.5 30 葡萄牙 40 150 60 6~9 温升?3 40 160 30 5.5~9.5 西班牙 温升?3 波兰 30 150 50 6.5~9.0 ,35 印度 30 100 5.5~9.0 泰国 20 120 30 5.5~9.0 ,40 马来西亚 20 50 50 50 5.5~10.0 阿根廷 台湾 50 150 50 世行 50 250 50 6.0~9.0 温升?3 (6)我国有关制糖行业污染物排放标准 ?污水综合排放标准 附表8 污水综合排放标准(GB8978-1996) 污染物最高允许排放浓度，mg/L 企业 最高允许 BOD COD 悬浮物 5Cr行业类别 性质 排水量 一 二 三 一 二 三 一 二 三 级 级 级 级 级 级 级 级 级 3新扩 10.0 m/吨甘蔗 20 60 600 100 150 500 70 150 400 甘蔗 制 3制糖 现有 10.0m/吨甘蔗 30 100 600 100 150 500 70 200 400 糖 3工 新扩 4.0 m/吨甜菜 20 100 600 100 200 1000 70 150 400 甜菜 3业 制糖 现有 4.0 m/吨甜菜 30 150 600 100 200 1000 70 200 400 注: 新扩企业:1998年1月1日起建设(包括改、扩建)的单位; 现有企业:1997年12月31日之前建设(包括改、扩建)的单位。 ?广东省水污染物排放标准 附表9 广东省水污染物排放标准(DB4426-2001) 污染物最高允许排放浓度，mg/L 行业企业 BOD COD 悬浮物 5Cr最高允许排水量 分类 性质 一 二 三 一 二三 一 二 三 级 级 级 级 级 级 级 级 级 320 60 600 90 110 500 60 100 400 新扩 10.0 m/吨甘蔗 甘蔗 3制糖 现有 10.0 m/吨甘蔗 30 60 600 100 130 500 70 100 400 注: 新扩企业:2002年1月1日起建设(包括改、扩建)的单位; 现有企业:2002年1月1日之前建设(包括改、扩建)的单位。 附件3 主要参考文献 1(中国轻工业联合会. 中国轻工业年鉴(2003). 北京:中国轻工业年鉴社，2003 2(国家环境保护总局等. 国家环境保护“十五”计划. 北京:中国环境科学出版社，2002 3(国家经贸委行业规划司. 轻工业“十五”规划 4(中国轻工总会. 轻工业资源综合利用技术政策 5(中国轻工总会环境保护研究所. 轻工业环境保护清洁生产工艺技术指南 6(王凯军，秦人伟. 发酵工业废水处理. 北京:化学工业出版社，2000 7(梁景武. 甜菜制糖工业分析. 北京:中国轻工业出版社，1995 8(唐受印，戴友芝. 食品工业废水处理. 北京:化学工业出版社，2001 9(张新年. 甘蔗糖厂废醪液的综合利用. 江苏石油化工学院学报(12):1998 10(姜臣威. 封闭式压粕水回收系统的应用. 中国甜菜糖业(6):48~49(1998) 11(赵国林. 干法输送系统的应用. 中国甜菜糖业(12):52~53(1998) 12(董刚. 甜菜制糖工业发展探讨. 中国甜菜糖业(6):50~51(2000) 13(李剑超.制糖废水处理方法研究最新进展.中国甜菜糖业.(3):22~23(2001) 14(康玉鹏. 用生物转盘法处理甜菜制糖废水.中国甜菜糖业(3):47~48(2002) 15(黄志甲. 糖蜜酒精废液处理技术. 工业水处理.(10):19~22(2002) 16(张逸庭. 蔗糖业推行清洁生产，实现“三废”资源化. 中国环保产业(6):16~18(2003) 17(梁云岳. 无滤布真空吸滤机在甘蔗糖业中的推广. 广西蔗糖(3):23~25(2004)