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  1 引言 

淀粉是綠色植物實行光合作用后的產(chǎn)物，是人類生命活動中必不可短少的根底物質(zhì)，淀粉的化學成分及構造雖然復雜，但用處甚廣。淀粉是一種非常重要的工業(yè)原料，它不只應用在食品工業(yè)范疇而且在制酒、制藥、紡織、化工等行業(yè)也被普遍應用。

淀粉在加工過程中會產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機廢水，其含量隨生產(chǎn)制造過程的動搖而時有變化，其COD值通常在1000~30000mg/L左右，SS為1500mg/L。淀粉廢水中主要含有溶解性淀粉、少量蛋白質(zhì)、有機酸、塵土、礦物質(zhì)及少量的油脂，易糜爛發(fā)酵，使水質(zhì)發(fā)黑發(fā)臭，排入江河會耗費水中的溶解氧，促進藻類及水生植物繁衍，量大時河流嚴重缺氧，發(fā)作厭氧糜爛，分發(fā)惡臭，魚、蝦、貝類等水生動物可能會因而而窒息死亡。因而，搞好淀粉廢水的管理及綜合回收應用越來越遭到環(huán)境科學工作者的注重。

 2 淀粉廢水的組成

  在淀粉加工過程中產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機廢水,主要是溶解性的淀粉和少量蛋白質(zhì),通常沒有毒性,但COD很高,通常為1000~30000mg/L,SS為1500mg/L。如將廢水直接排放到環(huán)境水體中,不只對環(huán)境形成嚴重危害,也形成水資源的糜費。

  2.1 玉米淀粉

  玉米淀粉制備不受時節(jié)影響，可全年制備。但工藝用水量較大，通常為5~13m/噸玉米。玉米淀粉廢水的主要成分為淀粉、糖類、蛋白質(zhì)、纖維素有機物質(zhì)，COD值為8000~30000mg/L，BOD值為5000~20000mg/L，SS值為3000~5000mg/L。通常來說，淀粉廠所排放的污水有三個主要來源，一是水洗工藝中排放出來的污水，此污水pH值為6.5~7.0，COD值在6500~10000mg/L左右；二是在淀粉脫水時產(chǎn)生的工藝水，其有機物濃度較低，COD值大約在2000mg/L左右，呈弱酸性；三是在轉(zhuǎn)換生產(chǎn)產(chǎn)品時，生產(chǎn)設備的清洗水，其有機物濃度也較低，COD值為1000~1600mg/L呈中性。此外，還有車間空中沖洗水。關于中小型淀粉廠，在正常生產(chǎn)制造過程下，污水的排放量為600~630m3/d，主要水質(zhì)指標:COD值為6000~7000mg/L，pH值為6~6.5，SS為1500~2000mg/L。

2.2 薯類淀粉  

  薯類（主要是馬鈴薯和地瓜）為原料的淀粉制備，其廢水的水質(zhì)特征為:  

 （1）運送和洗凈廢水。通常含有泥土、馬鈴薯碎皮及由原料溶出的有機物，這種廢水浮物含量高，但COD和BOD值都不高；

 （2）生產(chǎn)廢水。含有大量的水溶性物質(zhì)，如糖、蛋白質(zhì)、樹脂等，同時也含有少量的微細纖維和淀粉，COD和BOD值都很高，且水量大。因而，本工段廢水是馬鈴薯原料淀粉廠污染廢水的主要來源;  

 （3）設備洗刷廢水;  

（4）淀粉渣貯槽廢水。淀粉制備過程中，作為副產(chǎn)品產(chǎn)生大量的渣滓，長期積存在貯槽內(nèi)，會含有一定量的廢水，這種廢水盡管不產(chǎn)生怪味，但因發(fā)酵其酸度很高，對淀粉廢水實行處理，使其到達國度所請求的排放規(guī)范已成為一個不容無視的環(huán)境科學研討課題。依據(jù)國家《綜合污染物排放規(guī)標準》（GB8978-1996）規(guī)定二級排放指標，排放水水質(zhì)請求如下:COD≤150mg/L，BOD≤30mg/L，SS≤70mg/L，pH=6~9。

  3 淀粉廢水處置辦法綜述  

  目前，國內(nèi)外淀粉工業(yè)廢水處理常用方法總體上可分為生化法和化學絮凝沉淀法,兩種處置辦法在實際應用中各有利害。

  3.1 絮凝沉淀處置  

 絮凝沉淀法作為一種費用較低的水處置辦法應用普遍。其水處置效果的好壞很大水平上取決于絮凝劑的性能,所以絮凝劑是絮凝法水處置技術的關鍵。絮凝劑可分為無機絮凝劑、合成有機高分子絮凝劑、自然高分子絮凝劑和復合型絮凝劑。追求高效、低價、環(huán)保是絮凝劑研制者們的目的。

 岑超平對木薯淀粉黃漿水,先用石灰乳中和,再用進口高分子絮凝劑N2OP、650BC、AN絮凝,有很好的凈化效果,COD去除率為60.0%~99.3%,總固形物去除率為45.0%~66.8%。絮凝后可生化處置達標排放,且藥劑總消耗小于0.3元/m3，這在高濃度有機廢水管理工程中是完整能夠承受的。絮凝下沉物容易脫水別離,便于回收和綜合應用。

  

  3.2 生物處置

  生物處置法是應用微生物新陳代謝功用,使廢水中呈溶解和膠體狀態(tài)的有機污染物被降解并轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),使廢水得以凈化的辦法,普通可分為好氧生物處置法和厭氧生物處置法兩種。該辦法在處置高濃度有機廢水方面,以其處置費用低、處置效率高等優(yōu)點被普遍采用。

 3.2.1 厭氧生物法  

  厭氧法處置淀粉廢水,其最終產(chǎn)物是以甲烷為主的可燃氣體,可作為能源回收應用;剩余污泥量少且易于脫水濃縮,可作為肥料運用;處置工藝運轉(zhuǎn)費用低。在當前能源日益緊張的形勢下,該辦法作為一種低能耗,可回收資源的處置工藝日益遭到世界各國的注重。

  近年來,厭氧發(fā)酵法處置淀粉廢水主要有升流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、厭氧接觸法(ACP)、兩相厭氧消化法(TPAD)和厭氧濾池(AF)等。

 （1）升流式厭氧污泥床(UASB)

  UASB內(nèi)的水流方向與產(chǎn)氣上升方向相分歧,一方面減少了梗塞的機率,另一方面則增強了對污泥床的攪拌混協(xié)作用而有利于微生物與進水基質(zhì)間的混合接觸及顆粒污泥的構成。該工藝不只投資省、運轉(zhuǎn)費用低、操作簡單,而且產(chǎn)生可供應用的沼氣,處置后的廢水達標排放,取得較好的經(jīng)濟效益和環(huán)

境效益。

 （2）厭氧流化床(AFB) 

  該反響器內(nèi)填充著粒徑小、比外表積大的載體,厭氧微生物組成的生物膜在載體外表生長,載體處于流化狀態(tài),具有良好的傳質(zhì)條件,微生物易與廢水充分接觸,細菌具有很高的活性,設備處置效率高。

  欒金義等將生物流化床與接觸氧化法相分離的復合生物流化床辦法,使淀粉廢水先經(jīng)過流化的生物載體后再經(jīng)填料層,處置北京某淀粉廠的廢水,COD去除率達90%左右,廢水可達標排放。該辦法可使生物流化床技術與接觸氧化法的優(yōu)缺陷互相補充,大大進步了處置效率。

  （3）垂直折流厭氧污泥床(VBASB)

 VBASB是一種復合型厭氧反響器,它是以UASB反響器為主體,綜合了ACP、UASB和AF三種工藝的特性,可視為在UASB反響器內(nèi)加四道垂直擋板,使反響器的水流上下垂直折流,處置過的廢水再經(jīng)三相別離器流出反響器,使反響器內(nèi)的水流呈推流的特性,對高懸浮物高濃度有機廢水比AF和UASB有更好的順應性。

 （4）厭氧接觸消化法 

厭氧接觸消化法屬第二代厭氧消化技術,由于采用將消化污泥回流至消化器的措施,可保持消化設備內(nèi)較高濃度的生物量,從而進步了消化器的容積負荷。與上流式厭氧污泥床、厭氧濾床相比,厭氧接觸消化法固然負荷較低,但運轉(zhuǎn)牢靠,起動時間較短,但目前國內(nèi)在淀粉廢水處置方面的研討和應用并不多見。

 （5）厭氧折流板ABR反響器  

  ABR反響器作為一種理想的多段分相、混合流態(tài)處置工藝,具有比其他厭氧工藝更為優(yōu)越的特性。

  （6）厭氧濾池(AF)

設備中填滿了如沙礫、塑料、泡沫等填料,使厭氧微生物附著在上面生長,可維持較高的生物量和較長的SRT。但由于該安裝易發(fā)作梗塞,所以主要用于處置含懸浮物較少的中、低濃度廢水,近些年運用該辦法處置淀粉廢水方面的報道不多。

  3.2.2 好氧生物法 

與厭氧法相比,好氧生物法在處置淀粉加工廢水方面有許多缺乏之處,例如需求充氧、動力耗費大、無能量回收、微生物所需營養(yǎng)多和污泥量大等適合處置低濃度的有機廢水。而淀粉廢水的COD通常較大,所以在淀粉廢水的處置中單獨應用的較少,主要是接觸氧化法、生物氧化塘法和SBR法。在淀粉加工廢水的處置中,好氧生物處置普通用作后續(xù)處置。

3、厭氧與好氧或絮凝沉淀與生物處置法相結合

  由于淀粉廢水的有機濃度很高,所以在處置中很少運用單一處置辦法,普通是將多種處置辦法分離運用,使各種辦法的優(yōu)缺陷互相補充,以進步效率。

  戴建強等在中溫35±1℃條件下,采用UASB和混合活性污泥串聯(lián)的辦法來處置玉米淀粉生產(chǎn)廢水,當COD在7000~8000mg/L,HRT為18h時,廢水經(jīng)兩步處置后,COD的去除率在97%以上。經(jīng)二級生化處置的出水到達國度規(guī)則的排放規(guī)范。該辦法UASB反響器內(nèi)的厭氧活性污泥直接引自廢水處置系統(tǒng),可有效縮短啟動周期,節(jié)約資金。對高濃度有機廢水的COD去除率高,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定牢靠。

 除以上引見的各種常規(guī)的淀粉廢水處置辦法外,李素玉等還引見了多種微生物凈化玉米淀粉廢水的協(xié)同作用方面的研討。結果標明,多種微生物的協(xié)同作用可使廢水COD去除率達90%以上,凈化后的廢水COD在300mg/L以下,pH在7左右,每立方米廢水還可制備出適于用作飼料添加劑的，可將玉米淀粉廢水變成制備蛋白質(zhì)的資源。

 4 總結

  國內(nèi)目前關于淀粉加工廢水管理方面的研討比擬注重,在這方面持續(xù)獲得新的進步。盡管和國外興旺國度相比還有很大差距,但處置辦法和工藝已相當成熟,初步順應我國淀粉加工業(yè)的開展需求。由于淀粉廢水的高有機濃度和無毒等特性,目前應用最多的是生化法和絮凝沉淀法,對這兩種辦法的應用

研討也是最多的,但是近些年隨著一些新的廢水處置工藝的呈現(xiàn)和發(fā)展,這些工藝也必將會被不時應用于淀粉廢水的處置。另外,將各種辦法聯(lián)合起來,可以使它們的優(yōu)缺陷互相補充,到達較高的處置效果。