制糖工業廢水是以甜菜或甘蔗為原料制糖過程中排出的廢水。主要來自制糖生產過程和制糖副產品綜合利用過程。廢水中一般含有有機物和糖分，COD、BOD很高，廢水色度深、含氮、磷、鉀等元素較高，其中主要來自斜槽廢水、榨糖廢水、蒸餾廢水、地面沖洗水等。廢水量為每生產1噸糖產生廢水0.2-21m3（每噸甜菜排廢水約2.5 m3）。
制糖工業廢水的處理首先要清污分流；高濃廢水先回收利用再處理；中濃度廢水含BOD和COD低于5000-10000mg/L，經凈化處理后排放；低濃度水應循環利用。常采用生化法或氧化塘，土壤處理系統方法處理廢水。
1. 好氧降解是利用活性污泥在廢水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用，去除水體中的有機污染物，其比較終產物是合成的細胞體、水和CO2。由于好氧降解工藝的投資較低，操作條件簡單，所以是有機污染廢水處理的首選，但是對于象制糖廢水這樣的包含高濃度有機物的情況，好氧處理仍然存在著許多原理和工藝上的限制條件，因而在實際應用上不如厭氧處理普遍，但是也有較為成功的研究。充氣固定膜生物處理系統(ASFF)用于處理制糖廢水是一種較新的技術，在水利停留時間為6-8h的情況下，處理效果可以達到BOD88.5%-97.9%，COD67.8%-73.6%。
通過對體系中的好氧降解生物種群的研究和篩選，可以進一步提高活性污泥對高濃度有機廢水的處理能力。Matsuyama從甜菜制糖廠廢水中分離出的棒狀桿菌(kitamiensesp sp．nov．)是一種新的多糖分解細菌。對于它的復壯和推廣可以明顯提高制糖廢水的好氧處理效果。Pathade et al．基于甘蔗糖蜜酒精廠產生的大量高濃度有機廢水，建議好氧生物處理利用改進的混合微生物菌種接種進行污泥培養。從另一個角度，如生物轉盤處理制糖廢水時系統中的纖毛蟲的差異性比較，制糖廢水中綠藻的生長特性，都可以為好氧處理提供一些參性數據。
高濃度有機廢水的好氧處理的另一大難題是在二沉池中的活性污泥的特性極差，如何有效地降低污泥的SVI值是處理可行性的一個依據。Prendl et al．用一好氧分離器預防制糖廢水污泥膨脹效果非常顯著，污泥的SVI值由使用前的300-600ml/g下降到60-90ml/g。
2. 生物接觸氧化法是國內外發展得比較成熟的一種工藝。生物接觸氧化法，就是在曝氣池中安裝生物掛膜填料，微生物附著在填料表面，形成生物膜，經曝氣的廢水流經填料層，和生物膜接觸，在生物膜作用下，廢水得到凈化。一般可采用射流曝氣技術，其設備結構簡單耐用，投資省，維護少，氧利用率高，主要設備為水泵和噴射抽氣器。生物接觸氧化法是一種兼性活性污泥法和生物膜特點的一種工藝，所以它兼有兩種處理法的優點。生物接觸氧化法具有如下特征：
a、由于填料比面積大，池內充氧條件好，氧化池內單位容積的生物量高于活性污泥曝氣池及生物濾池，因此，它可以達到較高的容積負荷。
b、由于相當一部份微生物固著生長在填料表面，不需要設污泥回流系統，也不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。
c、由于池內生物固著量多，水流屬完全混合型，因此它對水質水量的驟變有較強的適應能力，系統操作彈性大。
d、生物接觸氧化法具有多種凈化功能，能有效除去有機污染物質外，還能用以脫氮除磷。
接觸氧化池內裝有生物掛膜填料，微生物附著在填料上，在不斷供氧的環境中，利用經培養馴化的微生物菌群氧化有機物。在氧化過程中，【生活污水處理設備】微生物對復雜有機物進行分解，并利用分解所產生的能量進繁殖、生長和運動。用作能量的這部份有機物比較后轉化為穩定的無機物CO2 、H2O、NH2，另一部份分解物質則同微生物合成為新細胞。通過以上過程污水中有機物得以除去。
3. 利用土地來進行有機污水的處理，主要是利用土地、植物的凈化功能，在治理廢水的同時，又利用其中的水分和肥分來促進作物、林木的生長，故而具有投資少、能耗低、易管理和凈化效果好的特點。
Wang et al．在臺灣的三個地區的蔗田中實施實驗，評價制糖廢水的土地處理情況。污水灌溉量為100kg/m2，土地均屬于慢速過濾系統，并對土層厚度、地下水位、坡度、水利傳導度進行了分析，為制糖廢水的土地處理的工程設計提出了科學的方法。并發現其中的兩處地方非常適合于制糖廢水的處理，對甘蔗地無不良影響，增加畝產量，而且甘蔗的含糖量并未因制糖廢水的施用而降低。另一個研究發現，制糖工業的廢水在未稀釋的情況下灌溉小麥和綠豆對葉綠素含量和干物質產量的影響效果不同，小麥的葉綠素含量和干物質產量均有增加，而綠豆的情況則相反。Paulsen et al．則對制糖廢水在(德國)可耕地上灌溉的法律規定的可行性以及因此而產生的生態效應進行了較詳盡的論述，可操作性的部分對我國在制糖的高濃度廢水土地處置的管理方面有可借鑒性。
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