【摘 要】木糖是一种重要的化工原料，在各个领域都有着广泛的用途，其生产过程中会产生废水及废气等污杂物，本文以宁夏正旭生物技术有限公司年产6000.吨木糖建设项目为例，通过对项目工艺流程分析，得出污染因子，并对生产木糖的污染因子及防治对策进行了分析研究。

【关键词】木糖 污染因子 EGSB反应器 除尘器

1 引言

木糖是一种重要的化工原料，在食品、饮料中作为无热量甜味剂，适用于肥胖及糖尿病患者。工业上，木糖主要通过加氢制备木糖醇。在食品、医药、化工、皮革、染料等领域，木糖都有着广泛的用途。近年来在国外，木糖作为食品甜味剂颇受青昧，需求量日益增长。

我国的木糖工业，经过前辈的研究、开发、工业化生产及应用，进入21世纪已经逐渐成熟，已经形成6万多吨的产能，在世界上占据60%以上份额。随着人类生活水平的提高，追求以天然原料生产的木糖作为保健营养品已倍受青睐，消费量以每年20%速度递增，拉动了木糖行业的经济效益的增长，产业发展壮大。宁夏的木糖生产行业尚处于空白，目前只有宁夏正旭生物科技有限公司在银川市金风工业园区投资建设年产6000吨木糖生产项目，此项目填补了宁夏木糖工业的空白，并对当地经济的发展起了良好的推动作用。

2 木糖生产工艺流程

制取木糖的原料一般主要农业植物纤维废料，如玉米芯、棉籽壳、稻壳以及其它禾秆、种子皮壳等，目前木糖生产多以玉米芯与甘蔗渣、麦秆为原料。宁夏正旭生物技术有限公司年产6000吨木糖建设项目（文中简称正旭木糖建设项目）以玉米芯为原料。其工艺流程为：玉米芯经水洗后在水解釜中加入浓硫酸通入蒸汽进行水解，水解液首先进行中和、过滤，然后进入脱色罐，加活性炭进行两次脱色，然后经过滤再进入离子交换柱除杂，得到的液体进行浓缩后进入结晶槽中进行结晶，然后通进离心分离和烘干，得到结晶木糖产品。

3 木糖生产的产污环节及污染因子分析

3.1 产污环节

根据图1分析得出，正旭木糖建设项目产生的污染物主要有固体废物、废气、废水，本文分析的主要污染因子为废水和废气。

3.2 污染因子分析

3.2.1 锅炉烟气

木糖建设项目产生的废气主要来自蒸汽锅炉产生的锅炉烟气，主要污染物为SO2及烟尘。正旭木糖建设项目锅炉燃料采用灵武低硫煤。根据《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ/T2.2.93）中

SO2、烟尘经验估算公式：

Qs=l.6×B×S%

Q烟=B×A%x b%×（1-η）式中；

QS、Q烟一燃煤排放的SO2及烟尘量，（万t/a）；

B-耗煤量，（万t/a）；

S-煤的含硫量；

A-灰分含量；

b-飞灰量（自然通风炉15-20%，风动炉30-40，沸腾炉60-80%）；n-平均除尘效率。

正旭木糖建设项目生产用汽共计22t/h，全年共生产7200小时，蒸汽锅炉每吨每小时用煤量为120kg，每年耗煤量19008t/a，该建设项目排入大气环境的废气总量为39600万m3/a，其中烟尘排放量为85t/a，SO2排放量为2lt/a，排放浓度分别为215mg/m3、30 mg/m3。

3.2.2 废水

木糖生产中废水的产生主要来自于原料预处理工序、水解工序、离子交换工序，主要污染物为CODcr、BOD、SS。正旭木糖建改项目生产过程中用水包括：原料水洗、水解用水。离子交换工序、制软化水。根据建设项目工艺流程图分析得出，正旭木糖建设项目生产过程中废水主要来自原料预处理工序、水解工序、离子交换工序。项目生产产过程中共计产生废水量为44.15万T/A其中主要污染物为BOD、CODCR、SS等。

4 木糖生产污染因子防治措施

4.1 锅炉烟气防治措施

4.1.1 处理工艺方案

正旭木糖建设项目锅炉烟气采用水膜脱硫除尘器处理后排放。处理工艺如下图1所示。

4.1.2 原理

（1）脱硫反应原理：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。（2）吸附原理：锅炉燃烧后排出炉渣、灰分和玉米芯渣燃烧后的木质素渣，这些物质经高温燃烧后的机械出渣堆积到渣池中，让含盐量较大的交换碱水，脱出烟道气中SO2后进入过滤吸附池，使水得到吸附、脱色、净化、继续进入下一道工序污水站深度处理。

4.1.3 处理效果

正旭木糖建设项目排入大气环境的废气在未经处理前烟尘排放浓度为215mg/m3，SO2排放浓度为530mg/m3。水膜脱硫除尘器除尘效率为95%，脱硫效率为40%，正旭木糖建设项目所排放烟气经水膜脱硫除尘器处理后烟尘、SO2排放浓度分别为CSO2=31.8mg/m3，C烟尘=107.3mg/m3。处理后的锅炉烟气经45m高度的烟囱排放，可以满足《锅炉大气污染物排放标准》（GBI3271-2001）11时段标准要求（CSO2=900mg/m3，C烟尘=200mg/M3）。

4.2 水污染物防治措施分析

4.2.1 污水处理方案

正旭木糖建设项目生产过程中共产生废水量为44.15万t/a，其主要污染物为CODcr、BOD5，和SS，其排放浓度分别为3528mg/L、23l0mg/L、9080mg/L，根据废水水质及特点，此项目投资新建公司污水处理场，采用调节预酸化池+EGSB反应器+生物接触氧化法，EGSB反虑器相当有上、下两个UASB反应器串联运行，下面一个UASB反应器具有很高的有机负荷率，多级处理工艺比单级处理的稳定性好。主要构筑物包括格栅、初沉池、调节预酸化池、配水井.EGSB反映器、接触氧化池、气浮池和二沉池等。

4.2.2 污水处理工艺特点

污水处理站厌氧处理工段采用EGSB反应器，EGSB反应器即膨胀颗粒污泥床反应器，是UASB反应器的更新换代的产品。EGSB反应器的构造特点是具有很大的高径比，一般可达2-5，反应器的高度高达16-20m。从外观上看，EGSB反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成每个厌氧反应器的顶部各设一个气一固一液三相分离器。如同两个UASB反应器的上下重叠串联EGSB反应器的特点：

（1）容积负荷率高；水力停留时间短EGSB反应器生物量大（可达到609/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达20-30kgCOD/m3-d。（2）抗冲击负荷强；在EGSB反心器中，当COD负荷增加时，沼气的产生量随之增加，由此内循环的气提增大。处理高浓度废水时，循环流量可达进水流量的10-20倍。废水中高浓度和有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力；当COD负荷较低时，沼气产量也低，从而形成较低的内循环流。因此，内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。（3）避免了固形物沉积；有一些废水中含有大量的悬浮物质，会在UASB等流速较慢的反应器内容易发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在EGSB反应器中，高的液体和气体上升流速，将悬浮物冲击出反应器。（4）依靠沼气提升实现自身的内循环；减少能耗厌氧流化床载体的膨胀和流化，是通过出水回流出水泵：j口压实现。依次必须消耗一部分动力。而EGSB反应器正常运行时是以自身产生的沼气作为提升的动力，实现混合液内循环，从而减少能耗。（5）减少药剂投量，降低运行费用；内外循环的液体量相当于第一级厌氧出水的回流，对pH起缓冲作用，使反应器内的pH保持稳定。可减少进水的投碱量，从而节约药剂用量，而减少运行费用。

4.2.3 污水处理效果分析

正旭木糖建设项目生产废水中主要污染物CODcr.BODs和SS的进水浓度分别为3528mg/L、23l0m/L、9080mg/L，经厂区污水处理场处理后，CODcr、BOD5和SS的去处效率分别为96%、99%、83%，排放浓度分别为150mg/L、30mg/L、150mg/L排放量分别为66t/a、12t/a、60t/a，出水水质处理效果可以看出，正旭木糖建设项目产生的废水经厂区污水处理场处理后可达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中的二级标准（pH-6-9，CODer=150mg/l，BODs=60mg/l，SS=200mg/l）。

4.3 环保小结

通过以上污染治理措施，正旭木糖建设项目木糖生产过程中产生的废气及废水得到了有效解决，污染物排放大大消减，使木糖生产实现运行污染最小化，但是鉴于宁夏处于半干旱地区，水资源比较缺乏，企业在清洁生产方面，还可以加深水的深度处理，加大水的循环利用。

5 结语

正旭木糖建设项目产生的主要污染因子为废气和废水，在污染防治方面采取酊治理措施从源头消减到末端治理均有，其中对废气污染物的治理主要从高架源排放、蒸气锅炉烟气脱硫除尘及加强管理等几方面入手；废水的治理措施主要有污水厂区自身处理，经分析表明，这些污染防治措施能产生良好的治理效果，能够最大限度地降低建设项目的实施对该区域环境带来的不利影响，环境效益显著。而且，使玉米芯变废为宝，充分利用当地的资源，利于发展循环经济，并为我区木糖产业的发展起了主导作用。