科技创新与马铃薯淀粉废水的资源化研究

用上流式厌氧污泥床一厌氧滤柱系统 ， 进行 了低负
荷 条 件 下 两 级 厌 氧 处 理 的 研 究 。运 行 试 验 长 达 ４ ０ 结 果 表 明 ： 常温 条件 下 ， 系统 的有 机 负 荷 ２ｄ， 在 该
为 ０ １ ０ ５ ｋ Ｃ Ｄ ｍ ｄ时 ， Ｏ ． ９— ． ５ ｇ Ｏ ／ ・ Ｃ Ｄ和 Ｓ Ｓ的去 除
物 处理 工艺 无 论 是 厌 氧 法 ， 是 好 氧 法 ， 需 ２ ℃ 还 均 ５ 左 右 的工作 温度 ， 些厌 氧 处 理 工艺 水 温 需 要 控制 有
在 ３ ℃左 右 ， 则 封 锁处 理 效果 。因 此 ， 然 有 人 ５ 否 虽
时行生 物法 处理 马铃 薯 淀 粉 废水 的研 究 ， 是 企业 但 实 际并 无应 用实 例 ， 而污 水 处 理 工程 即使 建 成 也 无
洪永哲等 采用投菌活性污泥法间歇式处理 川
马铃薯 污水定 性试 验 ， 阐述 了七 种 细 菌 的功 能并 通 过试 验数据 分析得 出 ， 采用投 菌活性 污 泥法 ， 仅能 不 提高 马铃薯 污水 的处理 效果 而且还 能增 强生化 过程 的硝 化作用 ， 使污水 的脱氮效 果 明显 ， 泥量 也少这 产
水， 比其 他工艺 更具 有 优越 性。在 进水 Ｃ Ｄ ＝ Ｏ ２０ ６００ ／ ００— ０ ｍ ｇＬ时 ， Ｏ ｃ 均 去 除 率达 到 ９ ％ Ｃ Ｄｒ 平 ４ 以上 ， 出水水质为 ｐ Ｈ值 ＝ — ， Ｏ ｃ ０ ｍ ／ ， ６ ９ Ｃ Ｄ ０ ｇＬ ≤１
ＳＳ￣ ７ ０ｍｇ ／Ｌ， ＮＨ —Ｎ≤ １ ５ｍｇ ／Ｌ， ＴＰ≤Ｏ． ｍｇ Ｌ。 ５ ／
２ １ 化 学絮 凝法 ．
机构和企业 的关注热点。
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 ， 以絮凝 剂 是 絮凝 法 水 处 理 技 术 的关 所 键 。絮凝 剂 可分 为无 机 絮凝 剂 、 成 有 机 高 分 子 絮 合
第 ８期
王 春辉 等 ： 科技 创新 与 马铃薯 淀粉 废水 的资 源化研 究
４ ７
作 为马铃 薯 淀 粉 废 水 的 混 凝 剂 较 为 合 适 ， 时 Ａ： 此 ｌ
（Ｏ ） Ｓ 的最佳 投药 量 为 ５ ０ ｇ ０ ｍ ／Ｌ ， 废 水 的 Ｃ Ｄ 对 Ｏ 去除率 可达到 ３ ％左 右 。 ４
Ｃ Ｄ去 除率可 达到 ６ ％ 。 Ｏ ５ 郑圣 坤 等 采用 摸拟试 验 方法 研究 Ｐ Ｃ ＦＣ。 Ａ 、ｅ １
和 Ａ：ｓ ， ｌ Ｏ ） 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 ， １（ Ｏ ） Ａ Ｓ ，
成分 如下 Ｊ ：
Ｃ Ｄ（ Ｏ 化学需 氧量 ） 约为 ：０ ０ ２ ０ ０ ｇ ｌ ２ ０ ０～ ５０ ｍ ／ ； Ｂ Ｏ 生化需 氧量 ） Ｏ （ 约为 ：０ ０—１０ ０ ／ ； ９０ ２ ０ ｍｇ ｌ ｓ （ 浮物 ） 为 ：８０ ｍ ／ 。 ｓ悬 约 １０ ０ ｇ ｌ
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， 内对 马 国 铃薯 淀粉废 水 的处理 及综 合利 用研究 逐渐 成为科 研
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 ： 学絮凝 、 化 生物处 理 等方法 。
兰州交 通 大 学 采 用 混 凝 法 对 处 理 马 铃 薯 淀 粉废水 进行 了研究 。研 究 了混凝 剂 的种类 、 投加 量 、
率 分别 是 ９ ％ ～ ８ ５ ９ ％和 ９ ％ ～ ９ ， 气 量为 ０３ ８ ９％ 产 ．１ ０３ ｍ Ｃ ｋＣ Ｄ去 除 ， ．２ Ｈ／ｇＯ 运行 期 间 出水 水质 始终 良 ， 好 没有 出现 任何恶 性变化 的征 兆。生 物气 中 ７％ 一 ０ ７ ８ ％是 Ｃ ， ｌ ％ 一１ ％是 Ｃ ２两 级厌 氧 Ｈ４而 ７ ８ Ｏ，
法保证 正 常运行 。
国内对 淀 粉废 水 的 生 物处 理 法研 究 较多 ． 是 ． 但 在 马铃薯 淀 粉 废 水 处 理 的 生 物 法 研究 资 料 显 示 不
多。
３ 科技创新 回收马铃薯淀粉废水 中的
蛋 白
３ １ 膜 法 回收蛋 白 ．
郭 育鸿 等 采 用 Ｓ Ｒ工 艺 处 理 马铃 薯 加 工 废 Ｂ
第２ ８卷 第 ８期 ２ １ ４月 ０２年
甘 ｅａ ｅ Ｇａ ｓ ｃｅ ｃ ｎ技 ｈ ｏ ｎ ｕ Ｓ ｉ ｎ 肃科ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌ
． ８ ＾ ． ２ ，８ ｏ
ａｒ ｐ． ２ １ ０２
科 技创 新 与 马铃 薯 淀 粉 废 水 的 资源 化 研 究
王春辉 吕建 国 ， ， 。
甘 肃省 膜科 学 技 术 研究 院 ｌ 利用 平板 超 滤 膜 设 备对 马 铃 薯 淀 粉 废 水进 行 了 回收 蛋 白 的 中试 实 验 ， 果证 明 ， 滤膜对 马铃 薯淀粉 生产 废水 中的蛋 结 超 白的截 留率 大 于 ９ ％ ，Ｏ ０ Ｃ Ｄ去 除率 大 于 ５ ％ ， 津 ０ 天 大学 Ｈ 采用 中空 纤 维超 滤膜 进 行 了 回收 马 铃 薯 淀 粉废 水 中蛋 白质 的小 试 ， 为 超 滤 前 调 整 料 液 ｐ 认 Ｈ 值 ３５左 右 ， 滤 效 果 比 较 好 ， Ｏ 的 去 除 率 为 ． 超 ＣＤ ５ ．％ 。 张泽俊 等 ５８ 刮采 用 自制 的 超 滤 实 验 室 小 试 机对 马铃 薯淀 粉废 水进 行 回收 蛋 白小 试 ， 验 结 果 试 证 明采 用 切 割分 子量 为 １５万 的醋 酸纤 维 素 膜 ， ． 处 理 马铃薯 淀 粉 工艺 废 水 ， 以截 留 ８ ％ 的 蛋 白质 ， 可 ５ 降低 ５ ％ 的 Ｃ Ｄ。顾 春雷 等 采 用膜 技 术 处理 马 ０ Ｏ 铃薯 加工 废水 ， 用切 割分子 量 １ 和 １５万 的超滤 ０万 ．
质 等有机 物 ，Ｏ 化 学 需 氧量 ） Ｂ Ｄ（ Ｃ Ｄ（ 、 Ｏ 生物 需 氧
模拟马铃薯淀粉废水 ， 结果 表明， １％ 碱式聚合 当 ０
氯化 铝 的投 入 量 为 １０ ｍ ． ０ Ｌ和 １２ ｍＬ时 ， Ｏ 去 ．０ ＣＤ
除率最佳 ， 可达到 ４ ％。若将经碱式聚合氯化铝处 ７ 理后 的淀粉 废水再利 用吸 附柱进 行 吸附 处理 ， 其
由于马铃 薯产 区 主要集 中在 “ 北 ” 东 北 、 三 （ 西北 、 华 北 ） 区 ， 工期 在 ９～１ 地 加 １月 份 ， 温 低 ， 冰 冻 。 气 有 特 别是在 １ ０～１ １月 ， 温都 在 一 低 ５～１ｃ之 间 。这 ５【 ＝
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 ， 含有一 些淀 粉颗 粒 、 维等 。水 质 还 纤
莫 日根 等 用 碱 式 聚 合 氯 化 铝 为 絮 凝 剂 处 理
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 ， 因回收 又 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 ， 用水量 但 小， 也称 为工艺 废水 。该 废水 中主要含 有淀粉 、 白 蛋
—
ｐ Ｈ以及沉降时间对马铃薯淀粉废水 Ｃ Ｄ去除率的 Ｏ
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 ，Ｆ Ｐ Ｓ作 为 马铃 薯淀 粉废水 的混凝 剂较 为合 适 ， 时 马 铃薯 淀 粉 废 此 水 去除率 可达 到 ５ ％ 。 ８ 国内 目前采 用｝ 昆凝沉 淀法 处理 马铃薯 淀粉废 水 的研 究不 多 ， 多集 中在实 验 室研究 阶段 ， 大 试验结 果 显示 ； 采用 絮凝沉 淀 处理废 水 ， 虽然对 有机 物有 一定 的去除效 果 ， 处 理后 的废水 仍然 不能达 标排 放 ， 但是 加 上于成 本等原 因 ， 尚未 见 采用 混凝 法 处理 废 水 的
理。 ・
关键词 ： 科技创 新 ； 马铃薯淀粉 ； 废水 ； 资源化
中 图分 类号 ：７ ３ Ｘ０
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 ， 般 也 称 为 马铃 薯 淀 粉废 一 水 ， 高 污 染 的废 水 ， Ｏ 是 Ｃ Ｄ含 量 可 达 １０ ０ ｇｌ ０ ０ｒ ／ 以 ａ
量 ） 度非 常高 。 目前 马铃 薯 淀 粉 企业 排 放 的污 水 浓 主要 为细 胞液 和工艺废 水 。
１２ 马铃 薯淀粉 废水 的水质 特征 ．
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 ， 环 境 带 来 巨 大 的 危 害 ¨ 。但 是 ， 给 Ｊ
一
结论 。
荣宏伟 等¨ 采用厌氧 一 好氧法对马铃薯加工
废水 进行 了处理研 究 ， 过 采用 上 流 式厌 氧 污 泥 床 通 和接 触氧化 进行 了处 理 该 废 水 的 实验 ， 究 结 果 表 研 明 ， 组合 工艺 的处理 效果 良好 ， Ｏ 去除 率 可 达 该 ＣＤ ９ ％ 一９ ％ ，Ｏ ５去 除 率 为 ９ ％ 一 ９ ， 积 产 ５ ７ ＢＤ ６ ９％ 容 气率 １７３ 。ｍ。・ ） ．３ ｍ （ ｄ。 郑圣坤 ， 文 浩 ¨ 唐 采 用 模 拟 试 验 方 法 研 究 了 ｕ Ｓ 一 曝气 氧化塘 组 合 工 艺 处 理 高浓 度 马铃 薯 淀 ＡＢ 粉有 机废水 的技术 可行 性 。实验 结果 表 明 ，Ａ Ｂ ｕ Ｓ 一
（． １ 甘肃省 膜科 学技 术研究院 ， 甘肃 兰州 ７ ０２ ；．甘肃省膜分离工程技术研究中心 ， ３０ ０ ２ 甘肃 兰州 ７０ ２ ） ３ ０ ０
摘
要： 阐述了 目前 国内马铃薯淀粉废水的处理现状和资源化利用。分析 了马铃薯淀粉废水 的来 源及水质 特征 ， 采
用科技创新从马 铃薯 淀粉 废水中回收蛋 白、 废水处理以及企业 废水处理 的实际情况。改 变这种 现状 ， 议采用综合 建 治理技术 ， 合理有效地利用马铃薯淀粉废水 ， 根据 不 同的企业采用 不 同的方法 ， 实现马铃薯 淀粉生 产废水 的有效 治
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 ： 为分 一 废 水 主要成 分为 马铃 薯表 面 的泥沙 。通常 可在 生产
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 Ｊ 。
马铃薯 淀粉生 产企业 。 ２ ２ 马铃 薯淀粉 废水 的 生物处 理法 ．
处 理系 统运行 可靠 、 便于 管理 。 国内大 多 数 马 铃 薯 淀 粉 生 产 企 业 集 中 在 “ 三 北 ” 区 ， 产 季 节 ９～１ 地 生 １月 份 ， 温 低 、 冰 冻 。 气 有
特别是在 １ １ 月 ， ０— １ 低温都在 一 １℃之间 ， ５— ５ 而生