淀粉废水的组成

淀粉废水的组成

在淀粉加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水,主要是溶解性的淀粉和少量蛋白质,一般没有毒性,但COD很高,通常为1000～30000mg/L,SS为1500mg/L。如将废水直接排放到环境水体中,不仅对环境造成严重危害,也造成水资源的浪费。

2.1 玉米淀粉

玉米淀粉生产不受季节影响，可全年生产。但工艺用水量较大，一般为5～13m/吨玉米。玉米淀粉废水的主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素有机物质，COD值为8000～30000mg/L，BOD值为5000～20000mgΠL，SS值为3000～5000mg/L。一般来说，淀粉厂所排放的污水有三个主要来源，一是水洗工艺中排放出来的污水，此污水pH值为6。5～7。0，COD值在6500～10000mg/L左右;二是在淀粉脱水时产生的工艺水，其有机物浓度较低，COD值大约在2000mg/L左右，呈弱酸性;三是在转换生产产品时，生产设备的清洗水，其有机物浓度也较低，COD值为1000～1600mg/L，呈中性。此外，还有车间地面冲洗水。对于中小型淀粉厂，在正常生产情况下，污水的排放量为600～630m/d，主要水质指标:COD值为6000～7000mg。/L，pH值为6～615，SS为1500～2000mg/L。

2.2 薯类淀粉

薯类（主要是马铃薯和地瓜）为原料的淀粉生产，其废水的水质特征为:

（1）输送和洗净废水。通常含有泥土、马铃薯碎皮及由原料溶出的有机物，这种废水悬浮物含量高，但COD和BOD值都不高;

（2）生产废水即分离废水。含有大量的水溶性物质，如糖、蛋白质、树脂等，同时也含有少量的微细纤维和淀粉，COD和BOD值都很高，且水量大。因此，本工段废水是马铃薯原料淀粉厂污染废水的主要来源; （3）生产设备洗刷废水;

（4）淀粉渣贮槽废水。淀粉生产过程中，作为副产品产生大量的渣滓，长期积存在贮槽内，会含有一定量的废水，这种废水虽然不产生怪味，但因发酵其酸度很高，马铃薯淀粉生产废水的水质特征和主要污染因子如表1所示。

由表1清楚地看出，甘薯类淀粉生产废水属高浓度有机废水。因此，对淀粉废水进行处理，使其达到国家所要求的排放标准已成为一个不容忽视的环境科学研究课题。根据国家综合污染物排放标准GB8978-1996规定二级排放标准，排放水水质要求如下:COD≤150mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，pH=6～9。

3 淀粉废水处理方法综述

国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要指出,继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要

内容进行研究。针对淀粉工业废水的特点,人们都在力求研究出一种快速、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。

国内外目前常用的处理方法总体上可分为生化法和化学絮凝沉淀法,两种处理方法在实际应用中各有利弊。

3.1 絮凝沉淀处理

絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。其水处理效果的好坏很大程度上取决于絮凝剂的性能,所以絮凝剂是絮凝法水处理技术的关键。絮凝剂可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合型絮凝剂。追求高效、廉价、环保是絮凝剂研制者们的目标。

岑超平对木薯淀粉黄浆水,先用石灰乳中和,再用进口高分子絮凝剂N2OP、650BC、AN絮凝,有很好的净化效果,COD去除率为60.0%～99.3%,总固形物去除率为45.0%～66.8%。絮凝后可生化处理达标排放,且药剂总耗费小于0.3元/m,这在高浓度有机废水治理工程中是完全可以接受的。絮凝下沉物容易脱水分离,便于回收和综合利用。

邓述波等从土壤中分离、筛选得到高效絮凝剂产生菌A29,对其培养液的粘性及其絮凝性进行考察。该菌产生的絮凝剂的粘度高达295mPa/s,且粘性和絮凝率具有正相关性,对淀粉厂的黄浆废水具有良好的絮凝效果。添加絮凝剂明显起到加速沉降,降低出水浊度的作用。废水的SS和COD的去除率分别可达85.5%和68.5%,效果明显优于常用的化学絮凝剂。由于微生物絮凝剂具有无毒、无二次污染的特点,因而处理淀粉厂废水絮凝得到的蛋白物质可以作为动物饲料进行综合利用。

李亚峰等采用聚铁混凝沉淀-活性炭吸附工艺处理淀粉废水,具有较好的处理效果,处理后各项指标均能达到国家污水排放标准。主要技术参数:聚铁的投加量为150～250mg/L;PAM的投加量为25mg/L;混合搅拌时间为2～3min;搅拌速度为100～120r/min。药剂费为0.31元/m。该方法具有工艺简单、处理效果好、投资小、易于操作等优点,而且处理效果不受气候条件影响,因此特别适用于寒冷地区小流量淀粉废水的处理。

3.2 生物处理

生物处理法是利用微生物新陈代谢功能,使废水中呈溶解和胶体状态的有机污染物被降解并转化为无害物质,使废水得以净化的方法,一般可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法两种。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。

3.2.1 厌氧生物法

厌氧法处理淀粉废水,其最终产物是以甲烷为主的可燃气体,可作为能源回收利用;剩余污泥量少且易于脱水浓缩,可作为肥料使用;处理工艺运转费用低。在当前能源日益紧张的形势下,该方法作为一种低能耗,可回收资源的处理工艺日益受到世界各国的重视。

近年来,厌氧发酵法处理淀粉废水主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧接触法(ACP)、两相厌氧消化法(TPAD)和厌氧滤池(AF)等。

1、升流式厌氧污泥床(UASB)

UASB内的水流方向与产气上升方向相一致,一方面减少了堵塞的机率,另一方面则加强了对污泥床的搅拌混合作用而有利于微生物与进水基质间的混合接触及颗粒污泥的形成。该工艺不仅投资省、运行费用低、操作简便,而且产生可供利用的沼气,处理后的废水达标排放,获得较好的经济效益和环境效益。

张振家等采用UASB反应器处理淀粉废水,具有容积负荷及去除率高等显著优点,在反应器COD容积负荷保持在10kg/(m3·d)以上时,COD去除率可达90%以上,有机氮去除率亦达80%,为后续处理打下良好基础。试验结果表明,微量元素在废水的厌氧生物处理过程中具有不可少或缺的作用,因此在厌氧处理过程中,必须充分重视厌氧反应体系对微量元素的需求,保证供给。

2、厌氧流化床(AFB)