马铃薯淀粉废水处理工艺探讨_高鹤

-93-高鹤（中铁二十一局集团检测中心，甘肃兰州730000）【摘要】论述了马铃薯淀粉废水的特点及目前马铃薯淀粉废水采用的处理工艺。针对各种处理工艺的优缺点进行了比较，介绍了废水资源化的一些途径。最后提出了以蛋白提取为核心的废水处理工艺，具有较强的可行性。【关键词】马铃薯淀粉废水；处理工艺；资源化；蛋白提取【中图分类号】X703.1【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2009)09-0093-02马铃薯淀粉在生产过程中，平均每生产1吨淀粉需要消耗6.5吨左右的马铃薯，排放20吨左右的废水、5吨左右的薯渣[1]。在此过程中产生大量的工艺有机废水，主要是溶解性淀粉和蛋白质，CODCr通常在8000～30000mg/L，蛋白质含量在2000～8000mg/L。如此高浓度废水直接排入水体，不仅对环境造成严重的污染，而且也是对水资源的浪费。马铃薯淀粉生产废水具有如下几个明显的特点：①马铃薯淀粉加工业具有明显的季节性，主要集中在每年的10月份至翌年的1月份，处于冬季气温低、水温低，十分不利于生物处理；②生产周期短，生物系统启动困难；③由于搓磨机生产时加入大量气体，浓、稀蛋白水中含有大量稳定的微气泡；④蛋白含量高，曝气时还会产生大量泡沫。以上特点给废水处理带来很大困难，加之以往所选污水处理工艺的不合理性，对马铃薯淀粉废水的处理很难达到排放标准。同时大量中小型企业并未对马铃薯淀粉废水进行处理就直接排放，造成地表水体污染严重。针对马铃薯淀粉废水的特点，人们都在力求研究出一种合理、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。目前，国内外主要是采用物化法和生物法对该废水进行处理，但这两种方法在实际应用中各有利弊。（一）物理化学处理1.絮凝沉淀法絮凝沉淀法絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用广泛。莫日根[2]等对高浓度马铃薯淀粉废水，通过投加碱式聚合氯化铝使废水进行絮凝沉淀，后通过吸附柱吸附等措施后，废水CODCr去除率为54%～65%。这对最终的处理出水达标起了决定性作用。处理后废水再经过后续工段的生化处理即可达标排放。郑圣坤[3]等采用模拟试验方法研究PAC、FeCl3和Al2(SO4)3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Al2(SO4)3作为马铃薯淀粉废水的混凝剂较为合适，此时Al2(SO4)3的最佳投药量为500mg/L，对废水CODCr的去除率可达到34%左右。姚毅[4]等用混凝法处理马铃薯淀粉废水。研究了混凝剂的种类、投加量、pH以及沉降时间对马铃薯淀粉废水CODCr去除率的影响。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，聚合硫酸铁作为马铃薯淀粉废水的混凝剂较为合适，此时马铃薯淀粉废水CODCr去除率可达到58%。絮凝沉淀法针对马铃薯清洗废水处理效果较好，但是对于浓蛋白液等工艺生产废水则效果不理想，无法解决蛋白液起泡等技术问题。2.膜分离技术膜分离技术膜分离技术兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，已广泛应用于各行业中。吕建国等采用超滤膜对马铃薯淀粉废水进行了回收蛋白质的中试实验，结果表明，超滤膜对马铃薯淀粉生产废水中蛋白质的截留率大于90%，CODCr的截留率大于50%。但是严重的膜污染使得膜法分离工艺在实际废水处理时很难应用。3.气浮分离技术气浮分离技术气浮过程中，细微气泡首先与水中的悬浮颗粒相粘附，形成整体密度较小的“气泡-颗粒”复合体，使悬浮污染物随气泡一起浮升到水面。但气浮法由于需要向废水中充气，造成蛋白液起泡的问题更为严重，实际应用中气浮机会全部被泡沫掩盖。4.蛋白提取技术蛋白提取技术经研究表明，马铃薯淀粉生产过程中产生的蛋白液是造成污染的重要原因。蛋白液中蛋白质含量在0.9%～2.1%，CODCr含量在39000～45000mg/L，SS为35000～48000mg/L[5]。蛋白质提取技术本身属于物理化学法范畴，但在近年来2009年第9期大众科技No.9，2009（总第121期）DAZHONGKEJI(CumulativelyNo.121)【收稿日期】2009-06-02【作者简介】高鹤（1956－），女，山东临沂人，中铁二十一局集团检测中心高级工程师。-94-对其在处理淀粉废水方面研究很多，蛋白质提取将资源利用与废水处理很好的结合为一体。从马铃薯废水中提取饲料蛋白有双重的意义：即对废水进行预处理，可以降低废水中的有机物含量，使其易于进行后续处理，同时还能够回收一定的粗蛋白，用于饲料加工，提高马铃薯淀粉生产的附加值。使蛋白质变性的方法有加热、加酸、加高浓度盐溶液、超声波处理等。通过使蛋白质变性将其沉淀并进行分离，以回收粗蛋白，降低CODCr。陶德录[5]