淀粉废水处理技术研究进展
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[ 6]
采用厌氧 好氧 气浮
。淀 粉废水的处理
工 艺 处 理 淀 粉 废 水 , 在 进 水 COD 平 均 值 为 26 800 m g /L、 SS 为 4 200 m g /L 时, 其 出水分 别为 121 mg /L 和 32 m g /L, 平均去除率分别为 99 . 5 %和 99 . 2 % , 出水水质达到了 ∀污水综合排放标准 # ( GB 8978∃ 1996) 中的二级标准。同时可回收蛋白, 沼气 可利用, 获得了显著的经济效益、 环境效益和社会效 益。 2 . 2 絮凝沉淀处理法 絮凝沉淀法是一种物理化学处理法 , 通过加入 絮凝剂, 使分散状态的有机物脱稳, 凝聚 , 形成聚集 状态的颗粒物质从水中分离出来。其中絮凝剂的种 类决定絮凝沉淀效果。一般常用的絮凝剂可分为无 机、 有机和微生物絮凝剂三类。
Abstract : In th is act icle , several treat m en t techno log ies of starch w astew ater w ere su mm arized . It inclu ded gas floatation process , che m ical floccu lation , anerob ic process, aerob ic process , anerob ic aerob ic process , b iolog ical pond and photosynthet ic bacteria process . Advantages and disadvan tages o f those processesw ere also ana ly sed . And som e ideas about the deve lo p m ent o f technolog ies and research direct ions w ere given . K ey w ord s : starch w astew ater ; treatm ent techno logy ; b io log ica l m ethod 淀粉是一种重要的工业原料, 广泛地应用于食 品、 化工、 纺织、 医药等多种行业。淀粉在加工过程 中会产生大量的高浓度有机废水。目前, 我国淀粉 生产企业有 600 多家 , 年产量 400 多万 , t 按现在的 加工工艺 , 每生产 1 t淀粉大约产出 6 t废水 , 可见 整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水 中主要含有溶解性淀粉、 少量蛋白质、 有机酸、 尘土、 矿物质及少量的 油脂, 易 腐败发酵, 使水质发黑发 臭 , 排入江河会消耗水中的溶解氧, 促进藻类及水生 植物繁殖, 废水量大时 , 河流严重缺氧, 发生厌氧腐 败 , 散发恶臭 , 鱼、 虾、 贝类等水生动物可能会因此而 窒息死亡 , 进而对人类生存环境造成威胁。因此 , 淀 粉废水的综合治理及回收利用越来越受到环境科学 工作者的重视。
[ 4]
要是聚铝与聚铁类 , 聚铝类具有投药量少、 沉降速度 快、 颗粒密实、 除浊色效果好等优点。而聚铁类除具 有上述优点外 , 还具有价格低 , p H 适用范围广等特 点。 韩冬等
[ 7]
研究了 PAC 对马铃薯淀粉废水的絮
凝性能。结果表明 , 在 p H 为 10 左右 , PAC 投加量 为 5 000 m g /L, PAM 投加量 为 3 . 2 m g /L 时 , 沉降 30 m in , 废水 COD 去除率达 58. 14 % , 浊度去除率可 达 91 . 97 % , SS 去除率达 91 . 11 % 。 Fkunaga 通过 向淀粉废水中加入聚合氯化铝及一种有机非离子聚 合物 , 在搅拌情况下进行絮凝沉淀处理 , 将废水中的 淀 粉 量 由 2 500 m g /L 降 到 20 m g /L, COD 由 1 750 m g /L 降到 14 m g /L, SS 由 200 m g /L 降到不 足 10 m g /L。王荣民等
第 10 期
王艳等 : 淀粉废水处理技术研究进展
1569
植物死亡。 马铃薯淀粉废水属于高浓度有机废水 , 其废水 主要含有淀粉、 各种糖 类、 多种氨基酸、 脂肪、 有机 酸、 维生素以 及酶类、 茄素等
[ 1]
取蛋白饲料, 在得到蛋白饲料的同时, 去除了废水中 80 % 的 SS 和 30% 的 COD, 有效地减轻了后续生物 处理的有机负荷。张之丹等
[ 3] [ 2]
: 一为
2 . 2 . 1 无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂主
高浓度有机工艺废水 , 具有 四高一低 的特点, 即 CODCr高 ( 8 000~ 15 000 m g /L ) 、 悬浮固体 ( SS) 高 ( 1 000~ 3 000 m g /L ) 、 总氮值高 ( 240~ 540 m g /L ) 、 磷酸盐浓度高 (以 P 计 , 约 15~ 130 m g /L ) , 一低为 p H 值低 ( 4 . 2~ 5 ); 二是中等浓度有机废水 , CODC r 值在 2 000~ 3 500 m g /L, 氨氮 和磷酸盐 浓度均不 高 , 分别为 ! 20 mg /L 和 14~ 32 m g /L 。
方法非常多 , 针对马铃薯淀粉的生产特点、 马铃薯淀 粉废水的水质及当地的经济状况, 选择流程简单, 容 易操作 , 基建费和运行费低, 便于管理的工艺 , 是当 务之急。 1 . 2 甘薯淀粉废水 工 业甘薯 淀粉废 水是 一种高 浓度 有机 废水 , COD 值一般在 11 482~ 13 780 m g /L 。排放到环 境中会造成污染 , 同时造成资源的浪费。据报道, 利 用淀粉废水来获取食用菌菌丝体、 单细胞蛋白、 天然 色素、 食用菌多糖 , 能够达到对废水的高效利用 , 变 废为宝。 1 . 3 玉米淀粉废水 玉米淀粉生产过程主要产生两种废水
有机高分子絮凝剂主
絮凝效果好等特点 , 并且 MBF 7的热稳定性好 , 受温 度的影响小。将其用于处理淀粉废水可以减少后续 处理的负荷, 而且沉淀下来的糖类可回收利用。王 [ 13] 有乐等 研究了根霉 M 9 和 M 17 复配产生的复合 型微生物絮凝剂 CM BF917 的絮凝特性 , 结果表明, CM BF917 为两菌分泌物, 其具有投药量少、 絮凝效 果好、 废水絮凝条件简易且成本低廉的特点 , 投药量 仅为 0 . 1 mL /L, 无 需 调 节废 水 pH, 投 加 5 mL /L 10 % 的助凝剂 CaC l2, 即可使废水浊度和 COD 的去 除率分别为 92 . 11 % 和 54. 09 %。 2 . 3 生物处理法 生物处理法可分为厌氧生物处理法和好氧生物 处理法。由于淀粉废水有机负荷高, 处理难度大 , 在 实际生产中往往将好氧处理法和厌氧处理法结合使 用。 2 . 3 . 1 厌氧滤池 厌氧滤池 ( AF ) 是在装置中填满 了如沙砾、 塑料、 泡沫等填料, 使厌氧微生物附着在 上面生长 , 可维持较高的生物量。 M ishra
[ 9] [ 8]
综上所述, 对淀粉废水的综合治理及回收利用 已刻不容缓, 越来越受 到环境科学工 作者的重视。 因此, 研究一种快速、 高效、 低耗的淀粉废水处理方 法迫在眉睫。
2
淀粉废水处理技术现状
2 . 1 气浮处理法 气浮法是一种物理处理方法, 它是利用高压状 态溶入大量气体的水 ( 溶气水 ) 作为工作液体 , 骤然 减压后释放出无数微细气泡 , 废水中的絮凝物粘附 其上, 使絮凝物的比重远小于实际比重, 随着气泡上 升 , 将絮凝物浮至液面 , 达到液固分离的目的。 买文宁
[ 5]
制备了固体复合聚合硫酸
铁絮凝剂 ( SPFS) , 用其处理马铃薯 淀粉废水, COD 去除率达到 68 . 8 % , COD 去除值达 4 738 mg /L, 处 理过的废水久置无异味 , 颜色澄清 , 并对其制备原理 做出了探讨, 如图 1 所示, SPFS 可作为生物法处理 淀粉废水的预处理剂。
收稿日期 : 2010 08 04 修改稿日期 : 2010 08 18 基金项目 : 陕西省教育厅资助项目 ( 09J K 334); 陕西省重 点实验室 重点科 学研究 项目 ( 2003JS018); 宝鸡文 理学院 科研基 金资助项目 ( zk09137) 作者简介 : 王艳 ( 1983- ), 女 , 陕西蒲城人 , 宝鸡文理学 院讲师 , 硕士 , 从事 淀粉废 水处理 方面研 究。电话 : 15877692032, E - m a i: l w angyan7144279@ 163. com
1
淀粉废水概况
1 . 1 马铃薯淀粉废水 我国是马铃薯生产大国, 马铃薯加工产生的淀 粉废水污染十分严重 , 如果不加处理, 随意排放, 将 会对居民的生存环境造成严重威胁。淀粉废水中的 有机物含量高 ( 化学需氧量 COD 值大约在 2 000 ~ 10 000 m g /L ), 在土壤中分解时吸收了土壤中的氧 气, 土壤中的植物根部因缺氧而腐烂, 最终导致整个
采用气浮分离技术从 淀粉废水中提
1570
应用化工
第 39 卷
( a)
( b) 图 1 SPFS 的制备过程原理示意图 F ig . 1 T he reaction pro cedure fo r prepar ing SPFS ( a) 制备过程 ; ( b) SPFS 的表 面
2 . 2 . 2 有机高分子絮凝剂
R esearch progress on starch wastewater treat m ent process
WANG Yan , L
1
W ei hua , JIANG H ong bo , ZHAO W ei x ing
2
3
1
( 1. Shaanx iK ey Labo ra to ry o f Phy to che m istry , BaojiU n iversity o fA rts and Sc iences , B ao ji 721013 , Ch ina ; 2. Schoo l o f P etroche m ical Eng inee ring , Lanzhou P etroche m ical Co llege of V ocationa lT echno logy , L anzhou 730060, Ch ina ; 3 . D epartm ent o fM echanical and E lectr ica l Eng ineer ing , Bao ji U niversity of A rts and Sc iences , Baoji 721016, Ch ina)
摘
要 : 综述了淀粉废水的污染概况 , 介绍 了目前国内外 淀粉废水 的各种 处理方 法和工 艺 , 主 要包括 气浮处 理法、
絮凝沉淀法、 厌氧生物法、 好氧生 物法、 厌 氧 好氧生 物法、 生物塘 法以及光 合细菌 法 , 分析了这 些方法 各自 的优缺 点 , 就淀粉废水处理技术的发展及开发研究进行了展望。 关键词 : 淀粉废水 ; 处理技术 ; 生物法 中图分类号 : TQ 424; X 703 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1671- 3206( 2010) 10- 1568- 06
第 39 卷第 10 期 2010 年 10 月
应
用
化
工
V o. l 39 N o . 10 Oct . 2010
A pplied Chem ica l Industry
淀粉wk.baidu.com水处理技术研究进展
王艳 , 吕维华 , 姜红波 , 赵卫星
(1 . 宝鸡文理学院 陕西省植物化学省级重点实验室 , 陕西 宝鸡 石油化学工程系 , 甘肃 兰州 1 2 3 1 721013; 2 . 兰州石化职业技术学院 721016) 730060; 3. 宝鸡文理学院 机电工程系 , 陕西 宝鸡
采用厌氧 好氧 气浮
。淀 粉废水的处理
工 艺 处 理 淀 粉 废 水 , 在 进 水 COD 平 均 值 为 26 800 m g /L、 SS 为 4 200 m g /L 时, 其 出水分 别为 121 mg /L 和 32 m g /L, 平均去除率分别为 99 . 5 %和 99 . 2 % , 出水水质达到了 ∀污水综合排放标准 # ( GB 8978∃ 1996) 中的二级标准。同时可回收蛋白, 沼气 可利用, 获得了显著的经济效益、 环境效益和社会效 益。 2 . 2 絮凝沉淀处理法 絮凝沉淀法是一种物理化学处理法 , 通过加入 絮凝剂, 使分散状态的有机物脱稳, 凝聚 , 形成聚集 状态的颗粒物质从水中分离出来。其中絮凝剂的种 类决定絮凝沉淀效果。一般常用的絮凝剂可分为无 机、 有机和微生物絮凝剂三类。
Abstract : In th is act icle , several treat m en t techno log ies of starch w astew ater w ere su mm arized . It inclu ded gas floatation process , che m ical floccu lation , anerob ic process, aerob ic process , anerob ic aerob ic process , b iolog ical pond and photosynthet ic bacteria process . Advantages and disadvan tages o f those processesw ere also ana ly sed . And som e ideas about the deve lo p m ent o f technolog ies and research direct ions w ere given . K ey w ord s : starch w astew ater ; treatm ent techno logy ; b io log ica l m ethod 淀粉是一种重要的工业原料, 广泛地应用于食 品、 化工、 纺织、 医药等多种行业。淀粉在加工过程 中会产生大量的高浓度有机废水。目前, 我国淀粉 生产企业有 600 多家 , 年产量 400 多万 , t 按现在的 加工工艺 , 每生产 1 t淀粉大约产出 6 t废水 , 可见 整个淀粉制造业每年产生的废水量甚多。这些废水 中主要含有溶解性淀粉、 少量蛋白质、 有机酸、 尘土、 矿物质及少量的 油脂, 易 腐败发酵, 使水质发黑发 臭 , 排入江河会消耗水中的溶解氧, 促进藻类及水生 植物繁殖, 废水量大时 , 河流严重缺氧, 发生厌氧腐 败 , 散发恶臭 , 鱼、 虾、 贝类等水生动物可能会因此而 窒息死亡 , 进而对人类生存环境造成威胁。因此 , 淀 粉废水的综合治理及回收利用越来越受到环境科学 工作者的重视。
[ 4]
要是聚铝与聚铁类 , 聚铝类具有投药量少、 沉降速度 快、 颗粒密实、 除浊色效果好等优点。而聚铁类除具 有上述优点外 , 还具有价格低 , p H 适用范围广等特 点。 韩冬等
[ 7]
研究了 PAC 对马铃薯淀粉废水的絮
凝性能。结果表明 , 在 p H 为 10 左右 , PAC 投加量 为 5 000 m g /L, PAM 投加量 为 3 . 2 m g /L 时 , 沉降 30 m in , 废水 COD 去除率达 58. 14 % , 浊度去除率可 达 91 . 97 % , SS 去除率达 91 . 11 % 。 Fkunaga 通过 向淀粉废水中加入聚合氯化铝及一种有机非离子聚 合物 , 在搅拌情况下进行絮凝沉淀处理 , 将废水中的 淀 粉 量 由 2 500 m g /L 降 到 20 m g /L, COD 由 1 750 m g /L 降到 14 m g /L, SS 由 200 m g /L 降到不 足 10 m g /L。王荣民等
第 10 期
王艳等 : 淀粉废水处理技术研究进展
1569
植物死亡。 马铃薯淀粉废水属于高浓度有机废水 , 其废水 主要含有淀粉、 各种糖 类、 多种氨基酸、 脂肪、 有机 酸、 维生素以 及酶类、 茄素等
[ 1]
取蛋白饲料, 在得到蛋白饲料的同时, 去除了废水中 80 % 的 SS 和 30% 的 COD, 有效地减轻了后续生物 处理的有机负荷。张之丹等
[ 3] [ 2]
: 一为
2 . 2 . 1 无机高分子絮凝剂
无机高分子絮凝剂主
高浓度有机工艺废水 , 具有 四高一低 的特点, 即 CODCr高 ( 8 000~ 15 000 m g /L ) 、 悬浮固体 ( SS) 高 ( 1 000~ 3 000 m g /L ) 、 总氮值高 ( 240~ 540 m g /L ) 、 磷酸盐浓度高 (以 P 计 , 约 15~ 130 m g /L ) , 一低为 p H 值低 ( 4 . 2~ 5 ); 二是中等浓度有机废水 , CODC r 值在 2 000~ 3 500 m g /L, 氨氮 和磷酸盐 浓度均不 高 , 分别为 ! 20 mg /L 和 14~ 32 m g /L 。
方法非常多 , 针对马铃薯淀粉的生产特点、 马铃薯淀 粉废水的水质及当地的经济状况, 选择流程简单, 容 易操作 , 基建费和运行费低, 便于管理的工艺 , 是当 务之急。 1 . 2 甘薯淀粉废水 工 业甘薯 淀粉废 水是 一种高 浓度 有机 废水 , COD 值一般在 11 482~ 13 780 m g /L 。排放到环 境中会造成污染 , 同时造成资源的浪费。据报道, 利 用淀粉废水来获取食用菌菌丝体、 单细胞蛋白、 天然 色素、 食用菌多糖 , 能够达到对废水的高效利用 , 变 废为宝。 1 . 3 玉米淀粉废水 玉米淀粉生产过程主要产生两种废水
有机高分子絮凝剂主
絮凝效果好等特点 , 并且 MBF 7的热稳定性好 , 受温 度的影响小。将其用于处理淀粉废水可以减少后续 处理的负荷, 而且沉淀下来的糖类可回收利用。王 [ 13] 有乐等 研究了根霉 M 9 和 M 17 复配产生的复合 型微生物絮凝剂 CM BF917 的絮凝特性 , 结果表明, CM BF917 为两菌分泌物, 其具有投药量少、 絮凝效 果好、 废水絮凝条件简易且成本低廉的特点 , 投药量 仅为 0 . 1 mL /L, 无 需 调 节废 水 pH, 投 加 5 mL /L 10 % 的助凝剂 CaC l2, 即可使废水浊度和 COD 的去 除率分别为 92 . 11 % 和 54. 09 %。 2 . 3 生物处理法 生物处理法可分为厌氧生物处理法和好氧生物 处理法。由于淀粉废水有机负荷高, 处理难度大 , 在 实际生产中往往将好氧处理法和厌氧处理法结合使 用。 2 . 3 . 1 厌氧滤池 厌氧滤池 ( AF ) 是在装置中填满 了如沙砾、 塑料、 泡沫等填料, 使厌氧微生物附着在 上面生长 , 可维持较高的生物量。 M ishra
[ 9] [ 8]
综上所述, 对淀粉废水的综合治理及回收利用 已刻不容缓, 越来越受 到环境科学工 作者的重视。 因此, 研究一种快速、 高效、 低耗的淀粉废水处理方 法迫在眉睫。
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淀粉废水处理技术现状
2 . 1 气浮处理法 气浮法是一种物理处理方法, 它是利用高压状 态溶入大量气体的水 ( 溶气水 ) 作为工作液体 , 骤然 减压后释放出无数微细气泡 , 废水中的絮凝物粘附 其上, 使絮凝物的比重远小于实际比重, 随着气泡上 升 , 将絮凝物浮至液面 , 达到液固分离的目的。 买文宁
[ 5]
制备了固体复合聚合硫酸
铁絮凝剂 ( SPFS) , 用其处理马铃薯 淀粉废水, COD 去除率达到 68 . 8 % , COD 去除值达 4 738 mg /L, 处 理过的废水久置无异味 , 颜色澄清 , 并对其制备原理 做出了探讨, 如图 1 所示, SPFS 可作为生物法处理 淀粉废水的预处理剂。
收稿日期 : 2010 08 04 修改稿日期 : 2010 08 18 基金项目 : 陕西省教育厅资助项目 ( 09J K 334); 陕西省重 点实验室 重点科 学研究 项目 ( 2003JS018); 宝鸡文 理学院 科研基 金资助项目 ( zk09137) 作者简介 : 王艳 ( 1983- ), 女 , 陕西蒲城人 , 宝鸡文理学 院讲师 , 硕士 , 从事 淀粉废 水处理 方面研 究。电话 : 15877692032, E - m a i: l w angyan7144279@ 163. com
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淀粉废水概况
1 . 1 马铃薯淀粉废水 我国是马铃薯生产大国, 马铃薯加工产生的淀 粉废水污染十分严重 , 如果不加处理, 随意排放, 将 会对居民的生存环境造成严重威胁。淀粉废水中的 有机物含量高 ( 化学需氧量 COD 值大约在 2 000 ~ 10 000 m g /L ), 在土壤中分解时吸收了土壤中的氧 气, 土壤中的植物根部因缺氧而腐烂, 最终导致整个
采用气浮分离技术从 淀粉废水中提
1570
应用化工
第 39 卷
( a)
( b) 图 1 SPFS 的制备过程原理示意图 F ig . 1 T he reaction pro cedure fo r prepar ing SPFS ( a) 制备过程 ; ( b) SPFS 的表 面
2 . 2 . 2 有机高分子絮凝剂
R esearch progress on starch wastewater treat m ent process
WANG Yan , L
1
W ei hua , JIANG H ong bo , ZHAO W ei x ing
2
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1
( 1. Shaanx iK ey Labo ra to ry o f Phy to che m istry , BaojiU n iversity o fA rts and Sc iences , B ao ji 721013 , Ch ina ; 2. Schoo l o f P etroche m ical Eng inee ring , Lanzhou P etroche m ical Co llege of V ocationa lT echno logy , L anzhou 730060, Ch ina ; 3 . D epartm ent o fM echanical and E lectr ica l Eng ineer ing , Bao ji U niversity of A rts and Sc iences , Baoji 721016, Ch ina)
摘
要 : 综述了淀粉废水的污染概况 , 介绍 了目前国内外 淀粉废水 的各种 处理方 法和工 艺 , 主 要包括 气浮处 理法、
絮凝沉淀法、 厌氧生物法、 好氧生 物法、 厌 氧 好氧生 物法、 生物塘 法以及光 合细菌 法 , 分析了这 些方法 各自 的优缺 点 , 就淀粉废水处理技术的发展及开发研究进行了展望。 关键词 : 淀粉废水 ; 处理技术 ; 生物法 中图分类号 : TQ 424; X 703 . 1 文献标识码 : A 文章编号 : 1671- 3206( 2010) 10- 1568- 06
第 39 卷第 10 期 2010 年 10 月
应
用
化
工
V o. l 39 N o . 10 Oct . 2010
A pplied Chem ica l Industry
淀粉wk.baidu.com水处理技术研究进展
王艳 , 吕维华 , 姜红波 , 赵卫星
(1 . 宝鸡文理学院 陕西省植物化学省级重点实验室 , 陕西 宝鸡 石油化学工程系 , 甘肃 兰州 1 2 3 1 721013; 2 . 兰州石化职业技术学院 721016) 730060; 3. 宝鸡文理学院 机电工程系 , 陕西 宝鸡