马铃薯淀粉废水处理工艺探讨
淀粉废水特点及处理工艺
淀粉废水特点及处理工艺-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII淀粉废水特点及主要处理工艺淀粉废水属于高浓度有机废水,常使用厌氧-好氧工艺进行处理。
今天,我们就来聊一聊淀粉废水的特点及主要处理工艺。
1.淀粉废水水质来源及特点淀粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米以及其它富含淀粉的农产品为原料,进行淀粉加工或深加工(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)而产生的工业废水,主要包括中间产品洗涤水、设备冲洗水、原料浸泡水等。
其主要污染因子为COD、SS、氨氮和磷酸盐。
淀粉废水的主要特点如下:∙有机物含量高,COD浓度一般在8000 mg/L以上;∙含较高的氮、磷营养物;∙BOD与COD比值较高,可生化性好,较宜于生物处理;∙其废水呈酸性。
2.淀粉废水主要处理工艺淀粉废水属生化性较好的高浓度有机废水,因而常采用厌氧-好氧的联合处理工艺。
下图为常用的淀粉废水处理工艺,废水经过预处理、厌氧处理、好氧处理以及深度处理能够达标排放。
a.预处理工序在预处理工序中,淀粉废水通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物,减少后续反应器负荷。
淀粉废水呈酸性,产甲烷菌不能承受低pH值的环境,抑制厌氧处理过程,因此生化处理前需要调整pH值至中性(其最适宜范围是6.8~7.2)。
b.厌氧生物处理厌氧生物处理是一种有效处理高浓度有机废水的技术,可将有机化合物转化为低分子有机化合物,并能产生甲烷进行回收利用,减少后续反应负荷。
厌氧处理技术可选用UASB、EGSB、IC等工艺,其COD去除率可达到80%以上。
淀粉糖及变性淀粉生产废水需投加营养盐调节碳氮比后再进行厌氧生物反应。
c.好氧生物处理好氧生物处理是在有氧环境下对有机物的彻底分解,其工艺技术有SBR、氧化沟和二沉池等。
目前国内常用的工艺有混凝-水解酸化-UASB-曝气氧化塘工艺、EGSB+SBR法、UASB-氧化塘-混凝气浮法等,这些工艺处理淀粉废水效率高,均能使处理后的水达到国家排放标准,其工艺技术经济比较详见下表。
淀粉废水处理工艺 (2)
淀粉废水处理工艺淀粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)的工业产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成的主要污染源之一,本文将详细分析淀粉废水的污水处理工艺,希望能给大家带来帮助。
主要处理工艺选择近日,环保部新发布了淀粉废水治理工程技术规范(HJ2043-2014)。
此标准以我国现行的污染物排放标准和污染控制技术为基础,规定了以玉米、小麦和薯类等为原料生产淀粉及后续产物的生产废水治理工程设计、施工、验收和运行维护等技术要求。
淀粉污水治理工程技术规范(HJ2043-2014)标准为首次发布。
其中明确了淀粉生产废水来源及主要处理工艺选择:淀粉生产废水的来源以玉米为原料生产淀粉时,废水主要来源于玉米浸泡、胚芽分离与洗涤、纤维洗涤、浮选浓缩、蛋白压滤等工段蛋白回收后的排水,以及玉米浸泡水资源回收时产生的蒸发冷凝水。
以薯类为原料生茶淀粉时,废水主要来源于脱汁、分离、脱水工段蛋白回收后的排水、以及原料输送清洗废水。
以小麦为原料生产淀粉时,废水由两部分组成:沉降池里的上清液和离心后产生的黄浆水。
以淀粉为原料生产淀粉糖时,废水主要来源于离子交换柱冲洗水、各种设备的冲洗水和洗涤水、液化糖化工艺的冷却水。
淀粉废水主要污染物有悬浮物(SS)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH3-N)、总氮(TN)和总磷(TP)。
淀粉废水治理工艺路线的选择应根据现行国家和地方有关排放标准、污染物来源及性质、排水去向确定淀粉废水处理程度,选择相应的处理工艺。
淀粉废水治理总体上宜采用“预处理+厌氧生物处理+好氧生物处理+深度处理”的污染治理工艺,工艺流程图如下:淀粉企业额根据淀粉生产的原料和产品种类、废水性质选择合适的废水工艺路线和单元技术。
预处理工序中,淀粉生产废水应通过格栅、沉淀、气浮等工艺去除悬浮物后进入调节池,进行水量调节;马铃薯淀粉生产废水应在沉淀池前设置消泡设施;薯类淀粉废水中的原料输送清晰废水应通过沉沙等工艺去除污水中的沙粒后进入调节池。
马铃薯淀粉加工的废水处理
马铃薯淀粉加工的废水处理来源:中国科技信息网作者:冯欢技术简介:马铃薯淀粉加工排出的废水大体上可分为三类:流送槽废水、分离机废水、精制废水。
流送槽废水的排出量虽为原料的8~17倍,但其成分主要是马铃薯表面的泥沙,其BOD值不超过50~400mg/L,处理起来比较简单,只要在沉淀池中沉淀数小时即可循环使用,当其中污浊度较大时经沉淀池处理后就可以排放。
精制废水其水量和成分的绝对量都少,在工艺上主要用作洗涤薯块的洗涤水,洗涤后用于补充流送输送槽送水,因而问题不大。
分离机废水包含着原料中可溶性成分的大部分,排出量达原料的4~6倍,其BOD因原料种类、用水量和处理时期有相当大的变动,污浊成分虽然比原汁液(BOD20000~50000mg/L)稀释了许多,但其BOD值仍达到3000~8000mg/L,必须经过处理才能排放到江河中。
加工1t马铃薯大约需要11m3的水。
一个油炸马铃薯片厂,废水处理是一个长期问题。
在去皮废水中含有10%~20%的碱液,不合理的油炸工艺造成脂肪皂化物的污染,在洗涤、去皮和烫漂废水中有残余淀粉和一些可溶性成分等。
这些都使废水的BOD和COD值高,而对这类废水的回收利用难度也较大。
一、废水的初级处理废水的初级处理主要是去除废水中呈悬浮状态的固体污染物,大多采用物理方法。
当用筛子去除大的固形物(悬浮物和沉淀物)后,废水可以进入初级处理系统。
初级处理系统实质上是一个长方形和圆形的澄清设备。
它设有一个刮板机,用来去除固形物。
刮板机安在底部或浮在顶部。
澄清池中通常设有一个溢流堰。
1.格栅格栅是由一组平行的金属或其它栅条制成的框架,斜臵在废水流经的渠道上或泵站集水池的进口处,用以截留悬浮状态的杂物。
在废水处理流程中,格栅是一种对后处理装臵或水泵机组具有保护作用的处理设备。
随着我国废水处理行业的不断完善,格栅的作用日益受到人们的重视,各地相继开发应用了一些新型格栅,比较成功的有圆条型回转细格栅、回转式固液分离机、曲面格栅。
浅析某厂马铃薯淀粉生产废水处理
浅析某厂马铃薯淀粉生产废水处理某厂马铃薯淀粉生产废水主要来自筛分洗涤工段排出的废水,其主要成份是马铃薯细胞液、未分离出的淀粉等可生物降解的大分子有机物,如直接排放会对水体产生污染,对人畜产生危害。
使淀粉生产处理后达到《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)的处理标准。
文章主要介绍某厂马铃薯淀粉生产废水进行处理并达到《淀粉工业水污染物排放标准》的工艺设计。
标签:马铃薯淀粉生产废水;排放标准;工艺设计1 概况1.1 处理水量某厂生产期为4个月,生产废水的最大排放量为60.0吨/小时,年排放量为17.28万吨。
生活污水,最大排放量为0.125吨/小时,年排放量360吨。
需处理的废水量为1440吨/天,设计废水处理量为1500吨/天。
其中:生活污水经化粪池处理后,直接排入当地污水管网;马铃薯洗涤废水经一级强化混凝后回用;筛分洗涤工段排出的废水需要生化处理,日处理量为1440吨/天。
为此,建日处理水量1500吨的废水处理站一座,以处理筛分洗涤工段排出的废水。
1.2 进水水质CODcr:10000mg/L,BOD5:5000mg/L,SS:2500mg/L,TN:300mg/L,PH:4.0-5.0。
1.3 排放标准排放标准执行《淀粉工业水污染物排放标准》(GB25461-2010)的处理标准。
CODcr≤100mg/L,BOD5≤20mg/L,SS≤30mg/L,TN≤30mg/L,PH:6-9。
2 工艺设计(见图1)2.1 格栅功能:格栅是污水处理厂第一道处理工序,它主要去除污水中较大的漂浮物,拦截杂物。
细格栅间内共设1套机械格栅,每个格栅设一过水渠道,渠宽1.5m,为了格栅检修,在每个过水渠道的格栅前后各设一块手动提板闸。
清除的栅渣经无轴螺旋输送机运至螺旋压榨机压榨后外运。
设计参数:格栅池数量1座、平面净尺寸分别为6.0×1.5×1.8m,总高为1.8m,其中有效水深为1.5m,超高为0.3m,格栅池有效容积为V=13.5m3,总池容积为V=16.2m3,建于地面上,钢砼结构。
马铃薯淀粉废水的综合处理工艺研究
H2 0 1 O2
mL/ L,0 1 lL F S 0mL/ . / e O4 mo 2 L,mo i e e tn t 0g L,p 4 0,ra t ntme1h,t eC0D e v l aea dd c lrd df db n o ie4 / i H . e ci i h o rmo a t n eoo e r
第3 2卷第 4 期
21 0 1年 8月
化学 工 业 与 工 程 技 术 Jo r a f Ch mia n u ty & En i ern u n lo e c lI d sr gneig
V o132 N o . .4 Au ,2 1 g. O1
马 铃 薯淀 粉 废水 的综 合 处 理 工 艺 研 究
关 键 词 : e tn催 化 氧 化 吸 附 絮凝 F no 中 图 分 类 号 :T 0 文 献 标 识 码 : Q2 9 A C 0D去 除 率 脱 色
文 章 编 号 :0 6— 9 6 2 1 ) 4 0 1 3 1 0 7 0 ( 0 1 0 —0 2 —0
S u y o o p e e i e t e t e t p o e s o t t t r h wa t wa e t d n c m r h nsv r a m n r c s fpo a o s a c s e t r
RE N n Ti g ,M A i X angln , SH I H u w e i i n
淀粉废水的处理技术
. 玉米淀粉废水的处理工艺 玉米淀粉废水水质成分较甘薯复杂 ,污染物
浓度也高 ,因而废水的处理工艺不完全相同 。目 前 , 可供选择的废水处理工艺为 : 预处理 ———厌 氧生物处理 ———好氧生物处理工艺。此外 ,利用水 生植物处理淀粉废水[ ]也取得了较好的效果。
甘 SS
~
~
COD
~
~
薯 BOD
~
由表 可知 ,甘薯类淀粉生产废水属高浓度
有废水 。
. 以玉米为原料的淀粉废水的水质特征
玉米淀粉废水主要来源于浸泡 、胚芽分离 、
纤维洗涤和脱水等工序 。玉米淀粉生产不受季
节影响 , 可全年生产 。工艺用水量较大 , 一般为
~ m / T 玉米 , 玉米淀粉废水中主要成分为
淀粉生产的主要原料作物有甘薯类和玉米 。 因子见表 。
淀粉在加工过程中产生大量的高浓度酸性 有机废水 , 其含量随生产的波动而时有变化 , 其 COD 值通常在 mg/ L 左右 。如将该废水直 接排放到环境水体中 ,将对环境造成严重污染 。 因此 ,研究一种快速 、高效 、低耗的淀粉处理方法 是当务之急 。
关键词 : 淀粉废水 水质特征 污染因子 沉淀分离 单纯曝气
淀粉是食品 、医药 、化工 、造纸 、纺织等工业 会产生一定量的废水 。这种废水虽然不产生恶
部门的主要原料[ , ] 。淀粉属多羟基天然高分子 臭 ,但酸度高) 。
化合物 , 广泛地存在于植物的根 、茎和果实中 。
甘薯淀粉生产废水的水质特征和主要污染
环境保护科学 .
, ( ): ~
(收稿日期 : — — )
淀粉生产过程中的废水处理与再利用
淀粉生产过程中的废水处理与再利用淀粉生产作为我国重要的农产品加工产业,其生产过程中的废水处理与再利用成为了产业可持续发展的关键问题。
本文将从淀粉生产过程中废水的来源、成分、处理技术及再利用途径等方面进行深入探讨。
废水来源与成分淀粉生产主要通过玉米、土豆等粮食作物经过水解、糖化等工艺过程得到。
在这个过程中,会产生大量的废水,其主要来源于洗涤、过滤、离心等工序。
废水中主要含有淀粉、蛋白质、纤维素、脂肪等有机物质,同时还含有磷酸盐、硫酸盐等无机物质。
这些物质如果不经过处理直接排放,将对环境造成严重污染。
废水处理技术针对淀粉生产过程中的废水,可以采用多种处理技术进行处理,使其达到排放标准或实现再利用。
以下是几种常见的废水处理技术:1.物化处理技术:包括格栅、沉淀、浮选等方法,主要通过物理或化学手段去除废水中的悬浮物、泥砂等大颗粒物质。
2.生化处理技术:包括好氧、厌氧、兼性厌氧等生物技术,通过微生物的作用将有机物质分解为无害物质。
其中,厌氧处理技术在淀粉废水处理中具有较高效率,可以有效降低COD(化学需氧量)。
3.膜分离技术:如微滤、超滤、纳滤等,通过膜的选择性分离功能,将有机物和无机物、固体和液体等分离。
该技术具有较高的处理效率和较低的能耗。
废水再利用途径对淀粉生产过程中的废水进行处理后,不仅可以减少环境污染,还可以实现资源的再利用。
废水的再利用途径包括:1.农业灌溉:经过处理的废水可以用于农田灌溉,补充土壤水分,提供作物生长所需的水分。
2.水产养殖:废水中的有机物质可以作为水产养殖的饲料,同时为水生植物提供营养。
3.工业用水:经过深度处理的废水可以作为工业用水,如冷却水、洗涤水等。
4.能源回收:废水中的有机物质可以通过厌氧消化等技术转化为生物质能源,如生物天然气。
以上内容为左右。
接下来,将详细介绍废水处理技术的研究进展、不同淀粉生产企业的废水处理实践、废水处理与再利用的经济效益分析等内容。
废水处理技术的研究进展随着环保意识的增强和技术的进步,淀粉废水处理技术得到了广泛关注和研究。
淀粉生产污水处理工艺
淀粉生产污水处理工艺一、引言淀粉生产是一种重要的工业过程,但其废水中含有大量有机物和悬浮物,对环境造成了严重的污染。
因此,开发有效的淀粉生产污水处理工艺是保护环境和可持续发展的关键。
本文将介绍一种标准的淀粉生产污水处理工艺,以确保废水达到排放标准。
二、废水特性淀粉生产废水的主要特性包括高浓度的有机物、悬浮物和酸碱度较低。
根据实际情况,废水中的COD(化学需氧量)浓度可以达到5000 mg/L以上,悬浮物浓度可以达到3000 mg/L以上。
三、工艺流程本文提出的淀粉生产污水处理工艺包括预处理、生物处理和深度处理三个阶段。
1. 预处理阶段预处理阶段的主要目的是去除废水中的悬浮物和沉淀物,并调整废水的酸碱度。
具体步骤如下:(1)格栅除渣:通过格栅除渣设备去除废水中的大颗粒悬浮物和固体物质。
(2)调节pH值:根据废水的酸碱度,添加适量的酸碱剂,将废水的pH值调整到适宜的范围。
2. 生物处理阶段生物处理阶段是淀粉生产废水处理的关键步骤,通过生物反应器降解有机物。
具体步骤如下:(1)接触氧化池:将预处理后的废水引入接触氧化池,通过接触氧化反应器中的微生物降解有机物。
(2)曝气系统:在接触氧化池中设置曝气系统,提供足够的氧气以维持微生物的正常生长和代谢。
(3)沉淀池:将接触氧化池出水引入沉淀池,通过沉淀池中的沉淀作用去除废水中的悬浮物和生物污泥。
3. 深度处理阶段深度处理阶段的目的是进一步去除废水中的有机物和微量污染物,确保废水达到排放标准。
具体步骤如下:(1)活性炭吸附:将生物处理后的废水引入活性炭吸附器,利用活性炭对废水中的有机物进行吸附。
(2)高级氧化:将吸附后的废水引入高级氧化反应器,利用高级氧化剂(如臭氧、过氧化氢等)降解废水中的微量污染物。
(3)沉淀过滤:将高级氧化后的废水引入沉淀过滤器,通过沉淀和过滤作用去除废水中的残留悬浮物和沉淀物。
(4)消毒处理:将沉淀过滤后的废水引入消毒设备,通过加入适量的消毒剂(如次氯酸钠)杀灭废水中的细菌和病毒。
薯类淀粉加工废水资源化利用研究进展
薯类作物在我国农业生产中占有重要地位,2021年我国薯类播种面积733.3万hm 2,总产量达3043.5万t [1]。
薯类淀粉是以薯类作物为原料,经破碎、洗涤、干制等加工方法制得的淀粉。
薯类淀粉广泛应用于食品、食品配料、医药、饲料、化工、纺织等行业。
随着先进技术、先进设备的引入,我国薯类淀粉加工生产水平得到了显著提升,但加工产生的废水一定程度上制约着薯类淀粉产业的发展。
薯类淀粉加工过程是以水为介质的,过程中会产生大量pH 值为3~5的废水,其主要污染在于悬浮物(SS )、化学需氧量(COD )、生化需氧量(BOD )、氨氮(NH 3-N )、总氮(TN )等。
废水的产生量受加工设备和加工技术水平的影响,生产1t 淀粉产生4~14t 废水[2]。
薯类淀粉加工废水中富含淀粉、蛋白质、多糖、脂肪等具有经济价值的物质,直接进行污水处理会增加处理成本且浪费资源,而直接排放又会造成周边水体富营养化。
因此,分离提取薯类加工废水中的蛋白、淀粉物质,同时解决废水污染问题,达到资源合理化利用的目的。
近年来,薯类淀粉在食品、医药等领域应用广泛,但湿法制粉中污染问题严重,废水处理技术及投资成本等成为国内外研究的热点。
本文从薯类加工废水中有效物质回收利用、微生物培养、农业灌溉等进行概述,进而为薯类加工废水的资源化利用研究提供一定的理论支持。
1薯类淀粉加工废水中有用成分回收的研究进展当前,薯类加工淀粉废水中回收有用成分的研究主要集中在蛋白质、淀粉等方面,不仅可以获得一定的回收效益,也可以为后续降低污染物浓度减轻负担。
1.1多糖崔雯针对木薯淀粉加工中的二次分离废水(黄浆)开展回收废水中的淀粉的研究,采用自然沉淀法、水解酶法、混凝实验法和微生物法,实验对比结果显示,采用微生物法回收淀粉的效果最明显,回收量可达9.58g·L -1[3]。
Devereux 等从马铃薯加工废水中回收马铃薯淀粉,利用离心分离法可在工业规模上回收的可溶性淀粉和不可溶淀粉为15~28g·L -1和10g·L -1[4]。
马铃薯淀粉废水、废渣处理及农田利用途径
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2021.7 经验交流
机物遥 3.1.2 马铃薯淀粉废水尧 废渣制作肥料 马铃薯淀 粉废水尧废渣中含有大量的养分袁通过简单加工可以 制作成肥料袁 因废水和废渣中本身还含有大量的蛋 白质尧淀粉等有机物质袁使其施入土壤后袁既可以为 作物的生长提供必需的营养元素袁 还可以改善土壤 的理化性状遥 马铃薯淀粉废水主要成分是水分袁可以 制成水溶肥袁 为作物提供营养元素的同时可以为土 壤补充水分袁促进养分的吸收转化袁解决了马铃薯淀 粉废水的资源利用问题袁 还可以促进农作物安全高 效生产袁同时保护了农业种植地的生态环境遥 陈开陆 等[12]通过以马铃薯淀粉废液为载体加入氮尧磷尧钾元 素制备而成的液体肥料袁 较添加同等剂量的固体肥 料在水稻上做对比试验袁结果表明袁水稻的分蘖结实 产量较固体废料提升 3.8%遥 马铃薯淀粉废渣中还因 纤维尧淀粉尧果胶含量高袁制成肥料施入土壤袁有利于 土壤形成团粒结构袁增加土壤孔隙度袁避免因施用单 一化肥而造成土壤板结遥 3.2 马铃薯淀粉废水尧废渣间接利用
生物法处理是利用微生物的代谢功能来净化废 水中的有害胶体粒子和有机污染物袁 主要包括厌氧 处理尧好氧处理和厌氧尧好氧联合处理 猿 种遥 厌氧生 物处理主要有厌氧流化床渊AFB冤尧升流式厌氧污泥床 渊UASB冤尧 厌 氧 接 触 法 渊ACP冤尧 厌 氧 滤 池 渊AF冤 和 两 相 厌氧消化法渊tPAD冤等袁好氧处理法主要有生物氧化 塘法尧接触氧化法和序批式活性污泥法渊SBR冤等遥 因 淀粉废水有机物负荷高袁处理难度大袁仅单一生物处 理较难达到理想效果袁故多采用厌尧好氧联合处理遥 李东伟等[6]研究表明袁采用升流式厌氧污泥-序批式 活性污泥法渊UASB-SBR冤相结合的工艺处理马铃薯 淀粉加工废水袁 能够有效地去除淀粉废水中的有机 污染物和悬浮物袁 同时还能获得较高的植物蛋白回 收率遥 2.2 废渣处理
淀粉加工废水处理技术研究
淀粉加工废水处理技术研究淀粉加工产生的废水处理一直是一个备受关注的环境问题。
随着社会经济的快速发展,淀粉加工行业的规模逐渐扩大,废水排放量逐年增加。
而淀粉加工废水中含有大量的悬浮物、有机物和氮、磷等污染物,如果直接排放到环境中会给周围的水体和土壤造成严重的污染。
因此,如何有效地处理淀粉加工废水,成为当今环保领域亟待解决的问题。
一、淀粉加工废水的组成及危害淀粉加工废水通常含有大量悬浮物、淀粉、蛋白质、有机酸等有机物质,同时还含有一定量的氨氮、总磷等无机物质。
这些物质如果直接排放到环境中,会导致水体富营养化、水质恶化,从而影响周围的生态环境和人类健康。
二、淀粉加工废水处理技术研究现状目前,针对淀粉加工废水处理,国内外学者已经进行了大量的研究。
常见的处理技术包括生物处理技术、物理化学处理技术等。
其中,生物处理技术是一种较为常见和有效的废水处理方法,采用厌氧-好氧生物处理工艺,可以有效去除淀粉加工废水中的有机物质和氮、磷等无机物质。
三、淀粉加工废水处理技术的发展趋势随着生态环境保护意识的提高,淀粉加工废水处理技术也在不断创新和发展。
未来,预计淀粉加工废水处理技术将更加注重资源化利用和能源节约。
同时,自动化技术、智能化技术也将逐渐应用到淀粉加工废水处理领域,提高处理效率、降低运行成本。
总的来说,淀粉加工废水处理技术研究是一个复杂而重要的课题,需要不断地探索和完善。
只有通过科学的研究和创新,才能更好地保护环境、节约资源,推动淀粉加工行业的可持续发展。
希望未来在淀粉加工废水处理技术方面能有更多的突破和进展,为我们的生活环境带来更多的清新空气和清澈水域。
国内马铃薯淀粉废水处理现状及综合利用研究
国内马铃薯淀粉废水处理现状及综合利用研究发帖人: lvjianguo96 点击量: 5751马铃薯淀粉废水是以马铃薯为原料生产淀粉的生产过程中产生的废液,一般也称为马铃薯淀粉废水,是高污染的废水,COD含量可达10000mg/l以上,不加处理直接排放将造成环境水体缺氧,使水生生物窒息死亡,给环境带来巨大的危害[1]。
但是,由于马铃薯产区主要集中在“三北”(东北、西北、华北)地区,加工期在9~11月份,气温低,有冰冻。
特别是在10~11月,低温都在-5~15℃之间。
这些问题给马铃薯淀粉废水的处理增加了难度,因此目前马铃薯淀粉企业的废水处理水平普遍落后,环境污染严重,造成环境水体缺氧,使水生生物窒息死亡。
近年来,随着水资源匮乏和水污染问题日趋严重与需水量迅猛增加的矛盾越来越突出,国内对马铃薯淀粉废水的处理及综合利用研究逐渐成为科研机构和企业的关注热点。
1、马铃薯淀粉废水来源及其水质特征 1.1 马铃薯淀粉废水来源马铃薯淀粉生产中产生的废水主要来自两个部分:一为清洗工段清洗马铃薯产生的废水。
这部分废水主要成分为马铃薯表面的泥沙。
通常可在生产过程中增添少许设备,经简单的沉淀处理后就可循环使用。
二为提取工段的废水。
这部分废水由两个生产阶段产生:一是淀粉乳提取产生的废水,主要是马铃薯自身的含水量,即细胞液,故该废水中的蛋白质含量较高。
这部分废水不能循环使用,又因回收蛋白成本费用高,目前全部外排。
二是淀粉提取产生的废水,生产过程中对水质的要求高,但用水量小,也称为工艺废水。
该废水中主要含有淀粉、蛋白质[2]等有机物,COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)浓度非常高。
目前马铃薯淀粉企业排放的污水主要为细胞液和工艺废水。
1.2 马铃薯淀粉废水的水质特征马铃薯淀粉废水中主要含有机物化合物,如蛋白质和糖类等,还含有一些淀粉颗粒、纤维等。
水质成分如下[3]: COD(化学需氧量)约为:20000~25000mg/l BOD(生化需氧量)约为:9000~12000mg/l SS(悬浮物)约为:18000mg/l 2、马铃薯淀粉废水处理现状目前,国内马铃薯淀粉废水处理方法有资料显示的有:化学絮凝、生物处理等方法。
淀粉生产污水处理工艺
淀粉生产污水处理工艺标题:淀粉生产污水处理工艺引言概述:淀粉生产过程中产生的废水含有大量的有机物和悬浮物质,如果直接排放到环境中会对水质造成严重污染。
因此,淀粉生产污水处理工艺显得尤其重要。
本文将详细介绍淀粉生产污水处理的工艺流程和方法。
一、预处理阶段1.1 调节PH值:淀粉生产废水通常呈酸性或者碱性,需要通过加入碱性或者酸性物质来调节PH值至中性范围,以便后续处理。
1.2 沉淀处理:通过加入絮凝剂,将悬浮物质和胶体颗粒凝结成较大的团簇,便于后续的固液分离。
1.3 过滤处理:将经过沉淀处理的废水通过过滤设备进行固液分离,去除大部份的悬浮物质。
二、生物处理阶段2.1 好氧处理:将经过预处理的废水送入生物反应器,通过好氧微生物的降解作用,将有机物质降解为无害的二氧化碳和水。
2.2 厌氧处理:对于难降解的有机物质,可以采用厌氧处理,通过厌氧微生物的作用将有机物质转化为甲烷和二氧化碳。
2.3 深度处理:对于处理后仍有残留的有机物质和微生物,可以进行深度处理,以确保废水的排放符合环保标准。
三、物理化学处理阶段3.1 活性炭吸附:通过将废水经过活性炭吸附,去除有机物质和异味物质,提高水质。
3.2 膜分离技术:采用膜分离技术,如超滤、反渗透等,去除弱小的悬浮物质和溶解性有机物质。
3.3 氧化处理:采用氧化剂如臭氧、氯等对废水进行氧化处理,去除难降解的有机物质。
四、二次沉淀处理4.1 二次沉淀:将经过生物和物理化学处理后的废水进行二次沉淀处理,去除残存的悬浮物质和胶体颗粒。
4.2 澄清处理:通过沉淀和澄清处理,使废水澄清透明,达到排放标准。
4.3 深度过滤:采用深度过滤设备,去除弱小的悬浮物质,保证废水的透明度。
五、消毒处理5.1 消毒:对处理后的废水进行消毒处理,杀灭残留的微生物,确保排放水质符合卫生标准。
5.2 紫外线消毒:采用紫外线消毒设备,对废水进行紫外线照射,有效杀灭细菌和病毒。
5.3 臭氧消毒:采用臭氧消毒设备,对废水进行臭氧处理,去除异味和残留的有机物质。
马铃薯淀粉污水处理-国际最先进工艺
马铃薯淀粉污水处理-国际最先进工艺●马铃薯淀粉生产所排放的废水水质特征为:1)汁水及工艺水泡沫严重,细胞液工艺水来源于马铃薯淀粉车间淀粉浓缩工序,由管道进入污水处理车间时,泡沫层体积占总体积的35%(静置90min)至50%(静置5min),泡沫比较稳定,常规方法不能解决,如果细胞液废水中的泡沫无法消除,会造成初沉池、气浮机及厌氧反应器及好氧反应器等后续处理单元不能正常运行。
2)废水的水温较低,一般为23℃-28℃,而生物处理,尤其是厌氧生物处理对水温有严格的要求,水温须在35℃±3℃,因此废水需要加温。
3)废水中的除碳源、氮源外其化营养物质少,不利用生化反应的进行,在进入生化系统前要投加营养盐,以保证生化系统高的去除效果。
●污水处理难点:泡沫问题冬天防冻问题蛋白回收问题沼气利用●工艺方案确定目前,对于马铃薯淀粉生产废水处理工艺在国内起步较晚,国内环保工程公司对马铃薯淀粉废水特点了解比较少,对马铃薯淀粉废水的难点认识不足,用其它行业的经验来处理马铃薯淀粉废水,导致一批新建的马铃薯淀粉废水处理工程不能正常运行,造成项目建设的失败,通过试验我们对马铃薯淀粉废水的特点有了充分的认识,对马铃薯淀粉废水的难点在工程设计时也提前作出相应的考虑,参考同类企业的生产特点,以及马铃薯淀粉产生废水的性质及目前的技术现状,结合我公司对高浓度有机废水多年的实践经验,设计出“蛋白提取-PEIC-两级A/O”的方法,该方法可有效防止泡沫问题,不仅COD、SS降解效果好,而且脱氮效果好,还具有投资省,运行成本低、耐冲击负荷和自动化程度高等诸多优点。
●提取废水蛋白,强化预处理,消除泡沫马铃薯废水主要来源于淀粉车间卧螺机废水及淀粉浓缩工序的工艺水,废水由管道进入污水处理车间,首先通过加药系统在来水管道中投加絮凝剂,废水与絮凝剂混合后,形成大的絮体,此时废水中的泡沫量较少,在集水井中废水与絮凝剂经搅拌机后完全混合,废水中蛋白质与悬浮物形成较大矾花,再经水泵提升至涡凹气浮池,涡凹气浮池的主要作用是将废水中蛋白质等大分子有机物去除,防止后续反应中的泡沫生成。
浅谈马铃薯淀粉废水蛋白提取
浅谈马铃薯淀粉废水蛋白提取、规模化生产及在家畜饲养中的应用窦宇宁在淀粉生产过程中,排出了大量的废水和废渣, 这些工业废水含有大量的有机物, 是高污染的废水, 其中COD可以达到50000以上,凯式氮达到3500左右,如不加处理直接排放将造成严重的环境污染。
而在污水处理过程中,氮很难处理,既果能处理达标,处理费用也会很高,而且污水处理的设备设施投资会更大占地也随之加大很多。
特别是马铃薯淀粉的排放废水,由于含有较高的蛋白质,因此在输送过程中会产生大量的泡沫,这些泡沫不易破碎,大量泡沫随着废水进入到污水处理场,市污水处理设备运行十分困难,同时也造成污水处理能力的下降,采用先进的马铃薯蛋白分离技术,刚好可以利用这些工业废水提取所含的马铃薯蛋白,降低淀粉生产废水中的有机物的排放量,消除了废水泡沫的产生,使污水处理的负荷减轻,从而做到达标排放。
提取的马铃薯蛋白又可以作为食品或饲料的添加成分,特别是马铃薯蛋白属于植物性蛋白,更利于消化和吸收。
经过两年多的摸索,经过实验室无数次正交试验、不同工艺路径、不同参数的比对,最终确立适合规模化生产的工艺路线,根据工艺要求,选用正确的设备配置。
采用汁水前期处理、加热、絮凝、比重分离技术对马铃薯淀粉生产的废水进行蛋白提取,取得了突破性的进展。
攻克了马铃薯蛋白提取无需任何添加剂,可操作性强的提取工艺课题。
这种提取方法,消除了生产过程中产生的大量泡沫,确保了规模化生产的可操作性,而且,由于提取工序前段泡沫的减少,各项参数的数据也能够准确控制,确保各项工艺参数的准确性,使生产自控系统能够实现准确自控与调节。
对比调整PH值后进行泡沫分离、膜超滤的工艺方法更为简单、有效。
具有蛋白纯度高,生产成本低,经济效益可观、生产控制简单,生产能够连续运行、产品质量稳定、适合规模化生产的特点。
而且,通过对废水进行先期的技术处理,可以进一步提高马铃薯蛋白的纯度,使其含量有很大的提高。
通过调整PH值、泡沫分离、膜超滤技术提取的马铃薯蛋白含量通常在58%-60%之间,而通过加酸调整达到其等电点、加热絮凝等工艺方法蛋白含量也在60%左右。
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- 93 -高 鹤(中铁二十一局集团检测中心,甘肃 兰州 730000)【摘 要】论述了马铃薯淀粉废水的特点及目前马铃薯淀粉废水采用的处理工艺。
针对各种处理工艺的优缺点进行了比较,介绍了废水资源化的一些途径。
最后提出了以蛋白提取为核心的废水处理工艺,具有较强的可行性。
【关键词】马铃薯淀粉废水;处理工艺;资源化;蛋白提取 【中图分类号】X703.1 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)09-0093-02马铃薯淀粉在生产过程中,平均每生产1吨淀粉需要消耗6.5吨左右的马铃薯,排放20吨左右的废水、5吨左右的薯渣[1]。
在此过程中产生大量的工艺有机废水,主要是溶解性淀粉和蛋白质,COD Cr 通常在8000~30000mg/L ,蛋白质含量在2000~8000mg/L 。
如此高浓度废水直接排入水体,不仅对环境造成严重的污染,而且也是对水资源的浪费。
马铃薯淀粉生产废水具有如下几个明显的特点:①马铃薯淀粉加工业具有明显的季节性,主要集中在每年的10月份至翌年的1月份,处于冬季气温低、水温低,十分不利于生物处理;②生产周期短,生物系统启动困难;③由于搓磨机生产时加入大量气体,浓、稀蛋白水中含有大量稳定的微气泡;④蛋白含量高,曝气时还会产生大量泡沫。
以上特点给废水处理带来很大困难,加之以往所选污水处理工艺的不合理性,对马铃薯淀粉废水的处理很难达到排放标准。
同时大量中小型企业并未对马铃薯淀粉废水进行处理就直接排放,造成地表水体污染严重。
针对马铃薯淀粉废水的特点,人们都在力求研究出一种合理、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。
目前,国内外主要是采用物化法和生物法对该废水进行处理,但这两种方法在实际应用中各有利弊。
(一)物理化学处理 1.絮凝沉淀法 絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。
莫日根[2]等对高浓度马铃薯淀粉废水,通过投加碱式聚合氯化铝使废水进行絮凝沉淀,后通过吸附柱吸附等措施后,废水COD Cr 去除率为54%~65%。
这对最终的处理出水达标起了决定性作用。
处理后废水再经过后续工段的生化处理即可达标排放。
郑圣坤[3]等采用模拟试验方法研究PAC 、FeCl 3和Al 2(SO 4)3混凝剂对马铃薯淀粉废水的混凝预处理效果。
通过对废水处理前后各项指标及处理成本等各方面因素进行综合分析,结果得知Al 2(SO 4)3作为马铃薯淀粉废水的混凝剂较为合适,此时Al 2(SO 4)3的最佳投药量为500mg/L ,对废水COD Cr 的去除率可达到34%左右。
姚毅[4]等用混凝法处理马铃薯淀粉废水。
研究了混凝剂的种类、投加量、pH 以及沉降时间对马铃薯淀粉废水COD Cr去除率的影响。
通过对废水处理前后各项指标及处理成本等各方面因素进行综合分析,结果得知,聚合硫酸铁作为马铃薯淀粉废水的混凝剂较为合适,此时马铃薯淀粉废水COD Cr去除率可达到58%。
絮凝沉淀法针对马铃薯清洗废水处理效果较好,但是对于浓蛋白液等工艺生产废水则效果不理想,无法解决蛋白液起泡等技术问题。
2.膜分离技术 膜分离技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,已广泛应用于各行业中。
吕建国等采用超滤膜对马铃薯淀粉废水进行了回收蛋白质的中试实验,结果表明,超滤膜对马铃薯淀粉生产废水中蛋白质的截留率大于90%,COD Cr 的截留率大于50%。
但是严重的膜污染使得膜法分离工艺在实际废水处理时很难应用。
3.气浮分离技术气浮过程中,细微气泡首先与水中的悬浮颗粒相粘附,形成整体密度较小的“气泡-颗粒”复合体,使悬浮污染物随气泡一起浮升到水面。
但气浮法由于需要向废水中充气,造成蛋白液起泡的问题更为严重,实际应用中气浮机会全部被泡沫掩盖。
4.蛋白提取技术 经研究表明,马铃薯淀粉生产过程中产生的蛋白液是造成污染的重要原因。
蛋白液中蛋白质含量在0.9%~2.1%,COD Cr 含量在39000~45000mg/L ,SS 为35000~48000mg/L [5]。
蛋白质提取技术本身属于物理化学法范畴,但在近年来【收稿日期】2009-06-02【作者简介】高鹤(1956-),女,山东临沂人,中铁二十一局集团检测中心高级工程师。
对其在处理淀粉废水方面研究很多,蛋白质提取将资源利用与废水处理很好的结合为一体。
从马铃薯废水中提取饲料蛋白有双重的意义:即对废水进行预处理,可以降低废水中的有机物含量,使其易于进行后续处理,同时还能够回收一定的粗蛋白,用于饲料加工,提高马铃薯淀粉生产的附加值。
使蛋白质变性的方法有加热、加酸、加高浓度盐溶液、超声波处理等。
通过使蛋白质变性将其沉淀并进行分离,以回收粗蛋白,降低COD Cr。
陶德录[5]通过蛋白质热处理使蛋白发生凝胶反应,并进行后续的沉淀、浓缩处理,能够从每t 蛋白液中提取饲料蛋白粉35kg,其中粗蛋白质含量在24.19%~40%之间。
由于加热法需要消耗大量热能,实际使用中无法承受高额的处理费用,因而未见到实际的报道。
而盐析法导致废水含盐量大幅增高,对后续生物处理造成障碍,因而也无法实际应用。
(二)生物处理生物处理法是现代污水处理应用中最广泛的方法之一。
可分为厌氧生物处理和好氧生物处理两大类。
该方法在处理高浓度有机废水方面,以其处理费用低、处理效率高等优点被广泛采用,但生物处理受温度影响较大,冬季一般效果较差。
1.厌氧生物处理厌氧生物处理是指在无氧条件下,借助厌氧微生物的新陈代谢作用分解水中的有机物质,并使之转变为小分子物质(主要是CH4、CO2、H2S等气体)的处理过程。
厌氧生物处理工艺有:升流式厌氧污泥床(UASB)、颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环反应器(IC)、厌氧滤床(AF)、折流式厌氧反应器(ABR)等。
(1)升流式厌氧污泥床(UASB)。
UASB工艺近年来在国内外发展很快,实践证明它是污水实现资源化的一种技术成熟可行的污水处理工艺,既解决了环境污染问题,又能取得较好的经济效益。
郑圣坤等采用模拟试验方法研究了UASB—曝气氧化塘组合工艺对废水中有机物的去除效果,结果表明,COD Cr去除率可达到95%左右,BOD5去除率为98%,其他指标也均达到国家污水综合排放二级标准。
(2)颗粒污泥膨胀床(EGSB)。
EGSB反应器是UASB 反应器的变形,实质上也是固体流态化技术的应用,是厌氧流化床和UASB反应器技术的成功结合。
目前在其他淀粉生产废水的处理上应用较多,但在马铃薯淀粉生产废水的处理上还无具体的报道与应用。
(3)厌氧内循环反应器(IC)。
IC容积小、投资少、占地省、运行稳定,是一种值得推广的高效厌氧处理技术。
有研究者采用内循环厌氧反应器处理土豆加工废水时的容积负荷约为35~50 kgCOD Cr/(m3·d),在温度30~35℃,水力停留时间4~6h时,处理效率达到了75%~90%。
总之,利用厌氧法处理马铃薯淀粉废水,不仅有机污染物去除效果明显,工艺稳定,能耗低,剩余污泥产量少,而且还可以产生甲烷等作为能源气体。
因此在处理马铃薯淀粉废水等高浓度有机废水中得到广泛应用。
但厌氧处理法容易受到废水水温的影响,尤其对马铃薯废水而言。
所以如何提高废水水温,是处理马铃薯淀粉废水的关键。
2.好氧生物处理同厌氧生物法相比,好氧生物处理法具有处理能力强、出水水质好、占地少的优点,因此被当前各国广泛使用。
杨启峰等根据北方气候特点和马铃薯淀粉生产特点及淀粉废水性质,采用沉淀分离—单纯曝气组合工艺处理北方城市的马铃薯废水,该工艺流程简单、容易操作、便于管理。
好氧处理应用的关键在于,针对蛋白的预处理是否彻底有效,否则曝气时间的气泡十分严重。
(三)综合处理工艺综观以上所述的淀粉废水处理方法,不管是物理化学法,厌氧生物处理还是好氧生物处理,在实际的应用中均很少将其单一的用于废水处理,尤其对高浓度的有机废水而言,单一处理很难达到废水排放标准。
所以在实际的应用中,我们经常将几种方法组合,选择合理的废水处理路线。
目前对马铃薯淀粉废水的处理通常选择厌氧—好氧及物化—厌氧—好氧的处理工艺,实验过程中均取得了良好的处理效果。
如荣宏伟等研究了厌氧—好氧组合技术处理马铃薯加工废水的可行性。
通过采用上流式厌氧污泥床和接触氧化进行了处理该废水的实验研究,结果表明该组合工艺的处理效果良好,COD Cr去除率可达95%~97%,BOD5去除率为96%~99%,容积产气率1.733m3/(m3·d)。
郭静等在新布伦瑞克大学实验室利用UASB—UAF系统,进行了低负荷条件下两级厌氧处理对马铃薯加工废水的处理研究。
运行试验长达420天,结果表明:在常温条件下,该系统的有机负荷为0.19~0.55COD Cr kg/(m3·d)时,COD Cr 和SS的去除率分别是95%~95%和95%~99%,产气率为0.31~0.32m3CH4/kgCOD Cr,运行期间出水水质始终良好。
由于室内模拟实验的配水与实际生产废水性质差别较大,目前尚未见到实际应用成功的报道。
(四)马铃薯淀粉废水处理工艺关键技术通过比较各处理工艺的优缺点,同时综合考虑该行业生产现状及马铃薯淀粉废水的特点。
最终选择了以蛋白提取为核心的物化—生化处理工艺。
这一工艺的核心在于如何有效的提取蛋白,回收蛋白质,以降低蛋白液中蛋白含量,减少泡沫对后续处理的影响。
同时为提高后端生物处理效果,必须提高废水水温,煤加热和电加热均不可行,处理成本太高,难以承担。
但可以利用生产过程中的尾热来提高废水水温,具有一定的可行性。
(五)结论近几年对马铃薯淀粉废水的处理已非常重视,通过参考其他淀粉废水的处理方法,不断的有新工艺和新方法产生,室内模拟实验取得了较很好的效果。
但对该废水的处理还是集中在生化及物化处理上。
马铃薯淀粉废水是高浓度有机废水,单一方法的处理肯定难以达到处理效果,所以必须将各方法结合起来,使它们的优缺点相互补充,并积极探索和研发以蛋白提取、加生物处理为重点的马铃薯淀粉加工废水的综合利用项目,从根本上解决废水污染问题。
【参考文献】[1] 闫维东,陶德录.马铃薯淀粉生产废水综合利用技术研究[J].江苏环境科技,2007,2:12-14.[2] 奠日根,刘卫,王涛.马铃薯淀粉废水的碱式聚合氯化铝处理[J].内蒙古环境保护,2001,12:44-45.[3] 郑圣坤,唐文浩.马铃薯淀粉废水混凝预处理研究[J].安徽农业科学,2007,13:195-196.[4] 姚毅,陈学民.混凝法处理马铃薯淀粉废水的研究[J].广东化工,2008,3:56-58.[5] 陶德录.马铃薯淀粉废水中提取饲料蛋白和微生态制剂的研究[J].科技视野,2007,13:35-37.- 94 -。