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本文综述了制糖工业废水的处理技术，涵盖物理化学、好氧、厌氧及膜处理等方法。分析各方法优缺点，如厌氧法节能但启动期长，好氧和膜处理法效果好但成本高。提出综合处理策略，为制糖废水处理提供参考。
1. 引言
近几十年来，气候变化影响环境，工业废水排放加剧水资源污染。制糖业用水量大、废水产生多，其废水若未经处理排放，会污染水体。目前有多种处理制糖工业废水的方法，如物理化学和生物处理法，但仍需更可持续、成本效益高的替代方案，本综述聚焦于此。
2. 制糖工业的生产过程及污染物
制糖工业废水主要源于清洗操作，如清洗磨坊地面、锅炉维护等。废水具有季节性，不同糖厂废水的质量和数量差异大，通常废水强度高，含有高浓度的总悬浮固体（TSS）、总溶解固体（TDS）、5 日生化需氧量（BOD5）和化学需氧量（COD） ，pH 呈酸性，还伴有颜色和异味，对环境威胁大。
3. 制糖工业废水处理方法
世界各地应用多种物理化学、生物和先进处理工艺处理制糖工业废水。
3.1 物理化学处理
- 3.1.1 混凝和絮凝：物理化学处理包括混凝、絮凝和沉淀等过程，通过添加化学物质改变胶体颗粒物理状态，去除污染物。处理制糖废水常用化学聚合物、铝盐或天然混凝剂。例如，PDADMAC 和石灰联用可去除大量 COD、TDS、TSS 和浊度，石灰混凝后活性炭吸附能有效去除 BOD 和 COD。
- 3.1.2 吸附：活性炭常用于降解制糖厂废水中的有机物，但成本高。甘蔗渣衍生的活性炭是经济替代品，还有研究探索了蔗渣粉煤灰等低成本吸附剂，与电化学过程结合可更有效地去除 COD。物理化学处理能显著去除颜色和降低有机负荷，但使用膜和化学物质会增加运营成本，不过产生的污泥量较少。
3.2 生物处理
生物处理可有效去除废水中的有机物和营养物质，适合处理制糖工业废水。其依据废水特点，推荐厌氧高速反应器后接好氧工艺。
- 3.2.1 好氧处理方法：好氧处理工业废水可行且成本效益高，有曝气塘、活性污泥法（ASP）、滴滤池（TF）等多种选择。ASP 去除污染物效率高，但会产生大量剩余活性污泥。TF 基于好氧附着生长过程，与其他处理方法结合可提高处理效果，但可能产生异味。旋转生物接触器（RBC）可用于去除颜色，膜生物反应器（MBR）结合生物处理和膜分离，处理效果好，但膜污染是限制其大规模应用的重要因素。
- 3.2.2 厌氧处理方法：厌氧处理方法适合处理高负荷废水，可产生沼气，成本较低。如升流式厌氧污泥床（UASB）、流化床（FB）、序批式反应器（SBR）和厌氧滤池（AF）等。UASB 应用广泛，但存在启动期长等问题。膨胀颗粒污泥床（EGSB）是 UASB 的改进型，处理效率更高。厌氧流化床反应器（AFBR）利用介质附着微生物，但存在能耗高和生物膜稳定性问题。厌氧序批式反应器（ASBR）适合处理低强度废水，厌氧滤池（AF）固定膜可形成生物膜，不同介质的 AF 处理效果不同。厌氧膜生物反应器（AnMBR）可回收沼气、减少污泥量，但膜污染问题需解决。好氧处理成本低于物理化学方法，但除色效果不佳；厌氧处理能产生能源、去除 COD 效率高，但除色也有挑战。
3.3 先进处理
- 3.3.1 电化学方法：电化学技术包括电氧化、电凝聚和电浮选。电氧化通过产生活性氧物种氧化有机物；电凝聚利用阳极材料产生的氢氧化物去除有机污染物；电浮选借助电解产生的气泡去除杂质。研究表明，电化学方法对制糖废水有一定处理效果，但存在能耗高、可能产生有毒中间代谢物、污泥处理困难等问题。
- 3.3.2 膜处理：膜分离技术可有效处理制糖厂废水，去除 COD 和 TDS 效率高，但膜污染、结垢和高能耗限制其应用。纳米过滤与反渗透结合、陶瓷超滤膜等都有一定处理效果，微滤（MF）和超滤（UF）也用于处理甘蔗工业废水，膜过滤能产生高质量出水，但需解决膜污染等问题。
- 3.3.3 电渗析：电渗析通过离子在电场作用下穿过半透膜净化废水，可用于去除废水中的盐分和部分有机污染物，但单独使用效果有限，常与其他方法结合。
- 3.3.4 氧化：基于臭氧的氧化过程可有效处理高浓度废水，提高废水的生物降解性，去除颜色，但单独使用对有机物质的去除效率较低。与其他方法结合可提高处理效果，但存在运行成本高、臭氧生成能耗大等问题。
4. 结论
制糖工业废水污染严重，处理面临诸多挑战，如废水体积和强度的变化、单一技术难以完全去除污染物、生物系统在淡季难以维持等。高速厌氧反应器处理高浓度废水有潜力，但需后续处理。综合厌氧和物理化学方法可提高处理效率和成本效益，未来应研发更稳健的混合处理技术，以实现制糖废水的可持续管理。
