木糖醇作為甜味劑是食品添加劑最常用的原料之一。我國木糖醇生產多以玉米芯為原料，經水解、凈化、濃縮干燥制得木糖產品。在木糖生產過程中廢水產生量較大，且成分復雜，部分廢水中硫酸鹽含量和有機污染物濃度均較高，屬于高鹽高有機污染物廢水。目前國內對于高濃度的有機廢水，一般采用厭氧處理的方法，但由于高濃度硫酸鹽的存在，使得該類廢水的厭氧處理效果受到較大制約，其影響主要表現在兩方面：（1）硫酸鹽還原菌（SRB）與產甲烷菌（MPB）競爭基質（乙酸、H2 ）；（2）硫酸鹽還原作用的產物硫化物濃度很高時，會引起產甲烷菌活性降低。有研究表明，當n（COD）/n（SO42-）＞2.7 時，SO42-對生化處理效果的影響較小；當n（COD）/ n（SO42-）在1.7～2.7之間時，SRB和MPB存在一定的競爭；當n（COD）/n（SO42-）＜1.7時，SO42-對生化處理效果將產生較大的抑制。

目前，國內對高硫酸鹽木糖廢水的處理大多從末端廢水處理工藝的改進著手，如采用吹脫工藝、高級氧化預處理工藝等，對木糖企業而言，均存在運行不穩定、處理費用高等缺點。

筆者介紹了河南某木糖生產企業（規模為6 000 t/a）根據木糖生產過程中各工段廢水的水質特性，將廢水進行污污分流，采用“中和預處理+EGSB + CASS+氣浮”工藝處理木糖廢水，實現了企業廢水的長期穩定達標排放，且經濟可行。

1 廢水水量及水質
 
該企業木糖生產以玉米芯渣為原料，采用離子交換脫酸的制備工藝，包括：酸化、提純、精制、濃縮、脫色、過濾等工序。廢水主要為玉米芯水洗廢水、預處理水解廢水、離子交換再生水、離子交換淋洗水、蒸發污冷凝水、離子交換反沖洗水、芯渣離心廢水和生活污水以及鍋爐軟化水，總廢水量為4 452 m3/d，主要污染因子為pH、COD 和硫酸鹽。各工段廢水水質見表 1。

表 1 各工段廢水水質

2 處理工藝的選擇
 
木糖廢水硫酸鹽含量較高，必須實施一些預處理工藝，以去除廢水中對生化處理有較大抑制作用的硫酸鹽，從而提高廢水的可生化性。從國內外木糖廢水處理工藝來看，有效的預處理方法有Fenten試劑催化氧化、金屬鹽類催化氧化以及厭氧生化工藝。對于Fenten試劑催化氧化和金屬催化氧化，國內外已有很多報導，但催化氧化處理噸水成本費用較高，使其在實際工程中的應用受到限制。

EGSB是在UASB基礎上開發的第三代厭氧反應器，與UASB相比，其采用較大的高徑比和出水循環，提高了上流速度，引起顆粒污泥床膨脹，使顆粒污泥處于懸浮狀態，傳質效果更好。由于高徑比較大，可強化活性污泥和廢水中有機物的接觸時間 ，同時形成的顆粒污泥濃度高，沉降性能良好，具有較強的抗沖擊負荷能力 。EGSB對低溫低濃度廢水、含硫酸鹽廢水、毒性或難降解廢水的處理具有潛在優勢。

CASS 工藝是一種改良型SBR 工藝，具有流程簡單、占地少、投資及運行費用低、管理方便、出水水質好等優點。由于其反應池沿池長方向設計為兩部分，前部為生物選擇區也稱預反應區，后部為主反應區，整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環運行，省去了常規活性污泥法的二沉池和污泥回流系統，處理效果較為顯著。

該木糖企業通過相關的調研和小試，對廢水采用污污分流，將水解工段、離子交換再生工段和渣芯分離工段3股高硫酸鹽廢水進行氫氧化鈣中和預處理，以降低廢水中的硫酸根離子，然后將預處理后的廢水單獨進行EGSB厭氧處理；經厭氧處理后的廢水再和其他廢水共同進行CASS好氧處理。

由于木糖廢水中含有一定量難以降解的木質素，在預處理、生化處理中不易去除，該企業采用氣浮工藝對廢水進行進一步處理。

廢水處理工藝流程見圖 1。

 3 主要構筑物及設計參數
 
3.1 預處理池
 
預處理池2個，單個設計尺寸為12 m×8 m× 3 m，總容積280 m3，HRT為2～3 h。池內安裝推流曝氣系統1套，利于廢水與氫氧化鈣溶液的混凝沉淀。

3.2 EGSB厭氧處理系統
 
EGSB厭氧反應罐設計尺寸為D 10 m×16 m，容積約為1 200 m3，HRT為24 h，MLSS控制在3 000～ 5 000 mg/L；COD去除率在80％以上。

3.3 調節池
 
調節池4個，單個設計尺寸為12 m×8 m×6 m，總容積為570 m3，HRT為7～14 h。池內安裝曝氣系統1套，利于廢水水質快速均衡。

3.4 CASS好氧處理系統
 
CASS 池6個，單個設計尺寸為14 m×9 m×6 m，總容積為750 m3，HRT為10～20 h。池內安裝曝氣系統1套。

3.5 混凝沉淀池
 
混凝沉淀池設計尺寸為10 m×4 m×5 m，HRT為4 h。

3.6 氣浮裝置
 
氣浮池容積為150 m3，HRT為1.5 h；COD去除率可達到20%左右。

3.7 污泥池
 
污泥池容積為120 m3，污泥由污泥泵送入帶式壓濾機進行脫水，處理能力為20 t/h，PAM投加量為干泥的0.1％～0.2％。

各處理單元設計參數及污染物處理效率見表 2。

4 處理效果
 
該工程總投資為1 150萬元，于2008年開始進行調試，2009年11月通過地方環保局驗收。工程穩定運行后噸水處理費用為2.68元，處理效果總體達到了設計要求。常規監測數據顯示，該處理工程對COD、SO42－、SS的去除率分別達到了96.8％、97.5％和93.3％。具體參見http://www.jianfeilema.cn更多相關技術文檔。

5 結論
 
河南某木糖生產企業采用污污分流，經“預處理+EGSB+CASS+氣浮”工藝處理高濃度硫酸鹽木糖廢水。運行實踐表明：

（1）治污效果明顯。出水水質可滿足《污水綜合排放標準》（GB 8978—1996）的二級標準，出水COD穩定在120 mg/L以下。

（2）長期穩定運行。該工程自2009年1 月全面完成調試工作至今已運行4 a多時間，污染物去除效果穩定，出水穩定達標，說明該工藝完全適用于高硫酸鹽木糖廢水的處理。

（3）經濟可行。該工程運行4 a多來，噸水處理費用長期穩定在2.4～2.8元，低于同類企業運行成本。