甜味剂厂废气与废水处理详解

一、废气来源与处理系统

1. 废气来源

原料处理：

粉尘：甜味剂生产过程中，原料（如玉米芯、甘蔗渣）的粉碎、混合和输送会产生粉尘，粒径1-100μm。

挥发性有机物（VOCs）：某些甜味剂的生产涉及化学反应（如酯化、磺化），可能会产生VOCs（如乙酸乙酯、三氯乙烷）。

烘干与结晶：

溶剂残留：在产品的烘干和结晶过程中，可能会产生含有溶剂残留物（如甲醇、乙醇）的废气。

热辐射：烘干设备散热增加车间温度，加剧粉尘扬起。

其他：

锅炉系统：燃煤/生物质锅炉产生SO₂、NOₓ、颗粒物。

储存与包装：甜味剂成品在储存和包装过程中可能产生少量粉尘。

2. 处理案例

案例1：某甜味剂厂废气治理

客户背景：日处理废气20000m³，含H₂S、VOCs，浓度超标。

处理工艺：

预处理：水喷淋塔去除粉尘及部分水溶性污染物（效率70%）。

生物滤池：利用微生物降解H₂S及VOCs（效率85%）。

活性炭吸附：吸附剩余VOCs（效率90%）。

效果：

H₂S浓度降至<0.3mg/m³，VOCs浓度<60mg/m³，符合《大气污染物综合排放标准》。

车间空气质量改善，员工健康投诉减少。

3. 处理工艺与效果

工艺类型

适用场景

效率

优势

水喷淋塔    粉尘及水溶性污染物    70%-80%    降温除尘，设备简单    

生物滤池    H₂S及VOCs    85%-95%    无二次污染，运行成本低    

活性炭吸附    剩余VOCs    90%-95%    可再生使用，净化效率高    

催化燃烧    高浓度VOCs    95%-98%    彻底氧化分解，达标排放    

二、废水来源与处理系统

1. 废水来源

清洗废水：

悬浮物：设备及地面清洗时，原料残渣、泥沙进入废水，SS浓度可达2000-5000mg/L。

化学残留：若使用消毒剂（如次氯酸钠），废水中含氧化性物质。

工艺废水：

有机物：甜味剂生产过程中的废水，含高浓度有机物（COD 5000-20000mg/L）。

无机盐类：如硫酸盐、氯化物，可能抑制生化处理效率。

2. 处理案例

案例2：某糖精钠生产厂废水处理

客户背景：日处理废水1500m³，COD浓度8000-15000mg/L，色度深。

处理工艺：

预处理：混凝沉淀去除SS及部分COD（效率30%）。

电催化氧化：分解难降解有机物，提高可生化性。

臭氧氧化：进一步氧化有机物，脱色。

生化处理：UASB反应器+接触氧化池，COD去除率90%。

效果：

出水COD<100mg/L，色度达标，符合《污水综合排放标准》一级标准。

年减排COD约300吨，废水回用率30%。

3. 处理工艺与效果

处理单元

工艺描述

效率

关键参数

混凝沉淀    去除SS及部分COD    COD去除率30%    PAC/PAM投加量2-5mg/L    

电催化氧化    分解难降解有机物    COD去除率40%    电流密度10-20mA/cm²    

臭氧氧化    氧化有机物，脱色    色度去除率80%    臭氧浓度5-10mg/L    

UASB反应器    厌氧生物降解高浓度废水    COD去除率90%    容积负荷5-8kg/m³·d    

接触氧化池    好氧生物处理    COD去除率70%    污泥龄15-20天    

三、总处理效果与经济性

废气系统：

总处理效率达95%以上，年减少H₂S排放2吨、VOCs 5吨。

投资回报期2-3年（含设备维护、节能收益）。

废水系统：

COD去除率>90%，年减排COD约300吨。

回用率可达30%-40%，降低新鲜水用量20%。

沼气发电年收益约15万元，实现资源循环。

四、工艺优化建议

废气系统：

引入CEMS在线监测系统，实时控制排放浓度。

对高浓度VOCs废气采用催化燃烧技术，提高处理效率。

废水系统：

采用膜生物反应器（MBR）替代传统沉淀池，提高出水水质。

增加厌氧氨氧化（ANAMMOX）工艺处理高氨氮废水，降低运行成本。

以上方案可根据甜味剂厂规模（如日处理原料50-500吨）调整工艺组合，例如小型厂可采用“水喷淋+生物滤池”简易方案，大型厂需增加深度处理单元（如反渗透）。