甜菜制糖废水处理简介

制糖工业是食品领域的基础，更是造纸、化工、发酵等多个行业的原料支柱，在国民经济中地位举足轻重。作为制糖工业的重要分支，甜菜糖生产过程中产生的大量废水若未经处理直接排放，将严重污染环境。随着“双碳”目标深入推进，实现清洁生产与废水高效治理，已成为该产业绿色转型的核心课题。本文将带您走进甜菜糖的生产流程与废水处理技术。

一、甜菜糖生产工艺简介

将甜菜从甜菜窖输送到车间，经除杂、洗涤等预处理后切丝送入渗出器，渗出汁经清净处理去除非糖物质，清净后的糖汁经硫漂脱色后，送至多效蒸发器浓缩成糖浆，糖浆再经煮糖、结晶、分蜜、干燥、筛分，成品糖包装。

二、甜菜制糖工艺流程及废水来源

01甜菜预处理工段

甜菜制糖可分为六个工段，即甜菜预处理、糖分渗出（提取）、糖汁清净、蒸发、煮糖及分蜜、干燥及包装。

预处理包括收购储运、除土除膜、除石、除草、甜菜升送、洗菜和切丝环节。其中除土、除膜环节从除土机出来的甜菜会进入流送沟，用水力输送至除石器、除草机后进入洗菜机。经过洗涤后的干净甜菜进入切丝机，切丝机将甜菜切成一定规格的菜丝，送往渗出器。

此工段中，废水排放点1是甜菜送流沟中的甜菜送流水，主要成分为泥沙、甜菜块茎；排放点2为洗菜机中的洗菜水，主要成分为糖分、杂草；排放点3为切丝机中的冲洗水，主要成分为糖分。流送水和洗菜水经沉淀后部分回用，切丝机冲洗水排入污水处理站。

甜菜预处理工段工艺流程及产污环节

02糖分渗出工段

渗出工段旨在高效提取甜菜糖分，降低糖分损失并提升渗出汁纯度。预处理后的甜菜切丝称重后送入连续渗出器，与 45 - 55℃热水呈逆流运动，糖分转移至水中，前端抽出渗出汁，尾端排出废粕。

本工段的废水主要来源于废粕压榨机的废粕水，主要成分为糖分、甜菜渣，此废水除渣后返回浸出器。

渗出工段工艺流程及产污环节

03糖汁清净及石灰窖工段

清除渗出汁中非糖分的过程称为糖汁清净，目前我国甜菜制糖厂采用成熟的双碳酸法。此阶段只在一碳和二碳过滤机中产生滤泥，在稀汁袋滤器中产生稀糖泥，主要成分为碎菜丝和甜菜渣，不产生废水。

糖汁清净采用的 CO2是由石灰石（CaCO3）在石灰窑中煅烧生成。此阶段在窖气洗涤器中产生窖气洗涤废水，可送煤堆场用作抑尘用水。

石灰窖车间工艺流程及产污环节图

04糖汁蒸发及成糖工段

经过清净处理得到的稀汁，浓度较低，必须先经过蒸发成浓汁才能煮糖。稀汁经过多效蒸发浓缩成浓汁，称为蒸发糖浆。经过糖浆袋滤器后送往煮糖工序，现代糖厂均使用蒸汽作热源的多效蒸发器。此阶段产生的废水为多效蒸发器产生的蒸发末效凝结水，全部回用。

蒸发工段工艺流程及产污环节图

糖浆经多次煮炼、结晶（一膏、二膏、三膏）、分蜜，得到成品一砂糖（白糖）；二三砂糖回溶再煮，废蜜因含非糖分无法再结晶，作为副产品排出。整个过程形成糖分的闭环循环与废蜜排放，成糖工段不产生废水。

 05干燥包装

一砂糖经过干燥、筛分，质量符合国家标准的，作为成品经过称重、包装、入库。甜菜制糖的项目运营期间，废水来源除前文所述外，还涵盖办公生活污水、食堂废水以及地面清扫废水。

三、废水特点

高有机物浓度：甜菜制糖废水中含有大量糖类（蔗糖、葡萄糖、果糖等）、果胶、纤维素、蛋白质、氨基酸等有机物，导致废水的化学需氧量（CODcr）和生化需氧量（BOD₅）极高，其中CODcr可达到12000mg/L。

高悬浮物：废水中含有甜菜原料清洗过程中带入的泥沙、甜菜表皮碎屑、纤维杂质，以及制糖工艺中产生的糖渣、絮状物等，悬浮物浓度通常为3000~4000 mg/L，甚至更高。

厌氧处理易发泡沫：甜菜中的天然皂苷及蛋白质降解产物具有强起泡性，导致厌氧反应器运行时常出现泡沫，需机械消泡与药剂控制结合应对。

废水中氮的含量较高：甜菜制糖废水氮含量较高，源于甜菜本身含蛋白质、氨基酸、甜菜碱等天然含氮成分，制糖时随破碎渗出进入废水，且废糖蜜、糖渣等副产物分解及微生物代谢也会释放氮，致总氮可达 100~200mg/L。

废水中磷元素含量较高：主要因甜菜原料含天然植酸、磷脂等含磷有机物，制糖破碎后溶出；工艺中可能添加含磷絮凝剂（如磷酸盐）或清洁剂；废糖蜜、糖渣等副产物发酵分解释放磷；微生物代谢及污泥处理不当也会增加磷负荷。

生产周期性强，水量波动剧烈：废水集中在4-5个月的生产期，短期内剧增，非季节期水量骤减，要求处理系统具备抗冲击与弹性运行能力。

水量控制依赖工艺优化，节水潜力大：生产高峰期瞬时排放易冲击生物系统，需调节池缓冲与强化预处理。传统工艺废水约 1.5~2m³/t 甜菜，高效水循环（如洗菜水回用）可降至0.4m³/t 以下，显著降低排放压力。

四、废水处理工艺

甜菜制糖各生产工序产生的废水汇集排入污水处理站，一般采用一级处理+二级处理技术可达到《制糖工业水污染物排放标准》（GB21909-2008）要求。

 01一级处理技术

该技术主要去除甜菜制糖废水中的悬浮物和泥沙，包括格栅、调节池和沉淀池。废水经格栅去除悬浮物后进入调节池，在调节池中均和调节水质水量后进入沉淀池，在沉淀池中借助重力自然沉降去除密度比废水大的悬浮物。废水在调节池中的停留时间可根据进水水质和水量确定，出水水质需满足后续二级处理稳定运行要求。一级处理采用的沉淀池包括竖流式、平流式、辐流式和斜管（板）沉淀池，废水量较大时宜采用辐流式沉淀池。

 竖流、平流、辐流式沉淀池表面水力负荷一般为1.5~3.0m³/（m²·h），斜管（板）沉淀池表面水力负荷一般为2.5~5.0m³/（m²·h）。通过沉淀，废水中CODcr、BOD₅、总氮、总磷的去除率一般为10%~25%，SS去除率一般为40%~70%。

 02二级处理技术

该技术主要去除甜菜制糖废水中的有机物，包括厌氧生物处理技术和好氧生物处理技术两类。厌氧生物处理技术主要有水解酸化处理技术和升流式厌氧污泥床处理技术。好氧生物处理技术主要有常规活性污泥法、序批式活性污泥法、氧化沟、生物接触氧化法和生物转盘法等。当甜菜制糖废水中 CODcr浓度小于500mg/L时，二级处理一般采用好氧生物处理技术；CODcr浓度为 500~1500mg/L时，二级处理一般采用水解酸化+好氧生物处理技术；CODcr浓度大于1500mg/L时，二级处理一般采用升流式厌氧污泥床+好氧生物处理技术。

2.1厌氧生物处理技术

水解酸化处理技术：该技术利用厌氧或兼性菌在水解酸化阶段的作用，将废水中不溶性大分子有机物水解为溶解性有机物，对废水中CODcr的去除率不一定很高，但可显著提高废水的可生化性。

当进水CODcr浓度为500~1500mg/L，水力停留时间为3~6h，采用该技术处理废水，CODcr去除率为20%~40%、BOD₅去除率为20%~40%。

厌氧反应器：该技术通过布水装置使高浓度废水依次进入污泥床底部的污泥层和中上部污泥悬浮区，在污泥床中厌氧微生物的作用下，高浓度有机废物降解生成沼气，废水中CODcr和BOD₅大幅度降低，满足后续好氧生物处理技术进水要求。不同温度下升流式厌氧污泥床容积负荷差别较大，当温度为35~40℃时CODcr容积负荷为10~20kg/（m³.d），常温条件下CODcr容积负荷为3~5kg/（m³·d）。

当进水CODcr浓度大于1500mg/L，进水BOD₅/CODcr大于0.3，SS含量小于1000mg/L时，采用该技术处理废水，CODcr去除率可达80%~90%、BOD₅去除率可达70%~80%、SS去除率可达30%~50%。

2.2好氧生物处理技术

常规活性污泥法：该技术适合处理净化程度和稳定性要求较高的低浓度废水，其工艺稳定，有机物去除率高，可有效去除废水中的有机污染物。当进水C0Dcr浓度小于500mg/L，废水中污泥浓度为2~4g/L，水力停留时间为6~20h时，采用该技术处理废水，CODcr去除率可达80%~90%、BOD₅去除率可达70%~80%、SS去除率为30%~50%。

序批式活性污泥法：该技术适合处理水质、水量波动较大的废水，可有效去除废水中的有机污染物，同时具有较好的脱氮除磷效果，其主要变形工艺包括周期循环式活性污泥工艺、连续和间歇曝气工艺、交替式内循环活性污泥工艺等。当进水CODcr浓度小于500mg/L，BOD₅/CODcr大于0.3，污泥浓度为3~5g/L，水力停留时间为8~20h时，采用该技术处理废水CODcr去除率可达80%~95%、BOD₅去除率可达80%~90%、SS去除率可达70%~90%、氨氮去除率可达85%~95%、总氮去除率可达60%~85%、总磷去除率可达50%~85%。

氧化沟：该技术处理废水效果稳定、耐冲击负荷能力强，可实现生物脱氮。其主要工艺包括单槽氧化沟、双槽氧化沟、三槽氧化沟、竖轴表曝机氧化沟和同心圆向心流氧化沟，变形工艺包括一体氧化沟、微孔曝气氧化沟。当进水CODcr小于500mg/L，BOD₅/CODcr大于0.3，污泥浓度为2~4.5g/L，水力停留时间为4~20h时，采用该技术处理废水，CODcr去除率可达80%~90%、BODs去除率可达80%~95%、SS去除率可达70%~90%、氨氮去除率可达85%~95%、总氮去除率可达55%~85%、总磷去除率可达50%~75%。

生物接触氧化法：该技术适用于在较低负荷下处理出水指标要求较高的低浓度废水。采用该技术处理废水，CODcr去除率较高，氨氮硝化作用较强，对于难降解有机物也有一定的处理效果。当进水CODcr小于500mg/L，BOD₅/CODcr大于0.3，SS小于500mg/L，填料区水力停留时间为4~12h时，采用该技术处理废水，CODcr去除率可达80%~90%、BOD₅去除率可达80%~95%、SS去除率可达70%~90%、氨氮去除率可达60%~90%、总氮去除率可达50%~80%。

生物转盘法：该技术处理废水不需要曝气和污泥回流，工艺流程简单，易于操作。当进水CODcr小于500mg/L，BOD₅/CODcr大于0.3，生物转盘边缘线速度约为20m/min，水力停留时间为0.6~3h时，采用该技术处理废水，CODcr去除率可达70%~85%、BOD₅去除率可达70%~90%/SS去除率可达70%~90%。

甜菜制糖废水处理是一项复杂且重要的工作，需要综合运用多种处理工艺，才能实现废水的达标排放和资源的有效利用。随着环保要求的日益严格和技术的不断进步，甜菜制糖废水处理技术也将持续创新和完善，为甜菜制糖产业的绿色发展保驾护航。

如果您对甜菜糖生产废水处理技术有任何疑问或需求，欢迎随时拨打下方卡片电话联系我们。