淀粉是一種重要的工業(yè)原料，它的用途很廣泛，除供食用與加工食品外，更廣泛的應(yīng)用于紡織、造紙、醫(yī)藥、發(fā)酵、鑄造、膠粘、化工、機械及鉆井等行業(yè)，目前，我國年產(chǎn)淀粉300多萬噸。在淀粉生產(chǎn)過程中，廢水抻放量很大，每產(chǎn)一噸淀粉排放廢水10~20m3。
一、廢水水質(zhì)水量及其特征
用玉米為原料生產(chǎn)淀粉，大致有以絕干計60%的玉米成為商品淀粉，還有30%的玉米成為副產(chǎn)品，其余部分則成為廢液排出廠外。副產(chǎn)品主要是以固體狀態(tài)排除的粉渣(含纖維，殘余淀粉)和胚芽，廢液則主要為兩股高濃度的有機廢水，一是浸泡水，固形物濃度5%，二是黃槳水，固形物濃度2%以上。大型企業(yè)浸泡水經(jīng)濃縮成玉米漿，作為抗菌素生產(chǎn)的營養(yǎng)源，但絕大多數(shù)小廠沒有回收。浸泡水的排放量為原料的0.5%~1%，而黃漿水的排放量達原料的30倍(或產(chǎn)品淀粉的20倍)左右，一個年處理玉米1萬噸的淀粉廠，每日排放黃漿水約600t。這種髙濃度有機廢水的主要成分是蛋白質(zhì)、糖、脂肪等，另外含有大量含氮、碳無機化合物。
二、淀粉生產(chǎn)廢水治理方法
目前，國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法冇如下幾種：沉淀分離法、化學(xué)絮凝法、單純曝氣法、生物處理法(活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物塘等)、膜分離技術(shù)、光合細菌等。
(1)沉淀分離法
淀粉不溶于冷水，可直接通過物理沉淀使廢水中懸浮物沉淀下來，一般使用沉淀池或沉淀塘。淀粉廢水含有蛋白質(zhì)、淀粉，糖類及懸浮物，屬高分散系的親水膠體，這種膠體一般比較穩(wěn)定，當池中產(chǎn)生厭氧反應(yīng)時，生成的有機酸使廢水pH值下降，處于膠體狀態(tài)的蛋白質(zhì)，將形成絮凝體而沉淀，能夠提髙分離效果。
沉淀池(塘)HRT約2~7d，每噸原料需要設(shè)沉淀池(塘)容積1.5~1.6m3。沉淀池(塘)的凈化效果，SS去除率一般在70%左右，效果好的可達90%，BOD5的去除率可達20%~30%。
(2)化學(xué)絮凝法
直接采用自然沉淀，處理時間長，BOD5的去除率低，如果加入藥劑，采用化學(xué)混凝法，破壞膠體的穩(wěn)定作用，使分散狀態(tài)的有機物脫穩(wěn)、凝聚，形成聚集狀態(tài)的粗顆粒物質(zhì)從水中分離出來?；炷恋矸ū任锢沓恋矸ㄈコЧ?，處理時間短。通過混凝可以除去分子量較大的有機物，而分子量較小的有機物可通過活性炭吸附法除去。
(3)單純曝氣法
用空氣或含臭氧的空氣對廢水進行短時間的曝氣，通過空氣氧化、臭氧氧化以及對揮發(fā)物質(zhì)的吹脫以取得凈化效果，一般不單獨使用。
我國北方一些以馬鈴薯為原料的小型淀粉廠，在生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)季節(jié)等條件不適宜釆取生物處理法時可采用沉淀分離一單純曝氣法組合工藝，通過沉淀分離，可減輕單純曝氣法的處理負荷，還有調(diào)節(jié)、穩(wěn)定水質(zhì)水量的作用。后續(xù)單純曝氣的目的是保證處理后出水達標，同時也可把沉淀分離過程中生成的有機酸吹脫出去，使廢水達中性。
(4)生物處理法
淀粉生產(chǎn)廢水厲髙濃度有機廢水，不含有毒物，可生化性好，因此，國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法，包括活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘等。由于淀粉廢水有機物含量高，采用好氧生物法處理能耗大，處理費用高，而厭氧生物法無需供氧，處理費用低，應(yīng)用廣泛。下面重點介紹這種處理方法。
厭氧生物法是指無分子氧條件下通過厭氧微生物(包括兼生物)的作用，將淀粉廢水中的各種復(fù)雜有機物分解為甲烷和化碳等物質(zhì)的過程，間時把部分有機質(zhì)合成細菌胞體，通過氣、固分商，使污水得到凈化。
近年來，在淀粉廢水厭氧處理中，發(fā)展最快應(yīng)用最多的是上流式厭氧污泥床(UASB)工藝。此外，厭氧接觸法、厭氣填料床、厭氧濾池、縱向折流套筒式厭氧污泥床(VBASB)、厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)等工藝也有應(yīng)用。
(5)膜分離技術(shù)
用來處理淀粉廢水的膜分離技術(shù)主要是反滲透和超濾。國外應(yīng)用膜分離技術(shù)去除馬鈴薯淀粉廢水中的COD，并濃縮回收蛋白質(zhì)。我國在這方面也有研究，下面介紹應(yīng)用超濾技術(shù)處理馬鈴薯淀粉廢水的模擬研究。
實驗采用兩級中空纖維超濾膜組件串聯(lián)，聚丙烯腈(PAN)膜在前,孔徑大一些，切釗分子量選在10萬左右，以去除大的顆粒及部分COD，使蛋白質(zhì)通過;聚砜(PS)膜在后，切割分子量選為1.5萬左右，主要對蛋白質(zhì)濃縮。操作條件：操作壓力0.1MPa，進料流量70L/h、溫度為室溫，超濾前調(diào)節(jié)料液pH值3.5左右。進水COD值8175mg/L，經(jīng)超濾處理后COD值3610mg/L，COD去除率為55.8%，后面可接其他處理技術(shù)使廢水達標。污染后的膜，用40℃、0.1mol/LNaOH溶液清洗，恢復(fù)率90%左右。應(yīng)用超濾技術(shù)時，原料液預(yù)處理非常重要。
(6)光合細菌
利用光合細菌(Photosynthetic Bacteria，簡稱PSB)處理淀粉廢水不僅有機污染物去除率高，投資省，占地少，且菌體污泥是對人畜無害，富含營養(yǎng)的蛋白飼料。因此，法是一種非常有前途的凈化高濃度有機廢水的處理技術(shù)。
(7)淀粉廢水的資源化回收技術(shù)
淀粉廢水中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如能從淀粉廢水中回收有用物質(zhì)，既變廢為寶，綜合利用，又能減小廢液處理的費用。我國在利用淀粉廢水生產(chǎn)飼料酵母、提取淀粉酶等方面都有研究。
三、淀粉廢水處理工藝
目前，國內(nèi)外經(jīng)常采用的淀粉廢水處理工藝有如下幾種。
(1)厭氧-好氧串聯(lián)工藝
厭氧部分一般采用UASB、厭氧濾池、厭氧塘、縱向折流套筒式厭氧污泥床(VBASB)處理工藝，好氧部分可采用生物接觸氧化、循環(huán)式活性污泥法等工藝，厭氧前面采用調(diào)節(jié)池預(yù)曝氣、沉淀等預(yù)處理，好氧后面一般接氣浮、吸附、過濾等后處理，以保證出水達標。
(2)兩段好氧串聯(lián)工藝
該工藝可為生物接觸氧化與氧化塘串聯(lián)，如江西國藥廠淀粉分廠就是采用這種工藝。也可采用酵母菌-焦炭固定床生物膜兩段好氣處理工藝。
(3)化學(xué)絮凝-活性炭吸附
國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法，該方法具有技術(shù)成熟，效果較好，運行可靠等特點。其缺點是占地面積大，基建投資高，技術(shù)難度大，搡作管理復(fù)雜等。國內(nèi)一些中小型淀粉廠由于技術(shù)和經(jīng)濟條件有限，尤其是北方地區(qū)，冬季氣溫低，采用生化法處理淀粉廢水更加困難。用化學(xué)絮凝、活性炭吸附的流程處理淀粉廢水，具有基建投資少，工藝簡單，搡作容易，能耗低，對氣溫的變化適應(yīng)性強，特別適用于該類中小型淀粉廠。
處理流程為：廢水→反應(yīng)池(加入混凝劑，可利用工業(yè)廢渣DSZ)，調(diào)節(jié)pH值為9~11)→管道反應(yīng)器(加入絮凝劑，可用PAM)→斜板沉淀池→上清水(用工業(yè)廢酸調(diào)節(jié)pH值為6~9)→砂濾池→炭塔→出水排放。
淀粉污水處理工藝流程
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