淀粉废水处理与资源化利用的研究现状与发展前景

．-——388--——江苏农业科学2009年第3期淀粉废水处理与资源化利用的研究现状与发展前景张艳玲，黄俊生(1．中国热带农业科学院环境与植物保护研究所，海南儋州571737；2．海南大学，海南海口571737)摘要：淀粉加工业产生大量的高浓度有机废水，直接排放对环境造成极大的污染。本文介绍了常用的废水处理技术、废水资源化利用的方法，并对淀粉废水处理和利用提出展望。关键词：淀粉废水；处理；利用；方法；研究现状；发展前景中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1002—1302(2009)03—0388—03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。在淀粉的生产过程中，废水的排放量很大，每生产1t淀粉就要产生1O～20m废水。废水中主要成分为淀粉、蛋白质和糖类，属于高浓度有机废水，其COD浓度在5000～50000mL之间，BOD5浓度在3000～30000m#L，SS在1000～5000mg／L⋯。如将废水直接排放到环境水体中，不仅对环境造成严重危害，也造成水资源的浪费。国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要中指出，继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究。针对淀粉工业废水的特点，人们力求研究出一种快速、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。据统计，我国每年淀粉废水的产量约为2400万t，如何将淀粉废水中所含有机物回收利用，变废为宝，对实现环境效益与社会效益的有效结合，保障淀粉工业的可持续发展有积极意义。本文就现行的淀粉废水处理技术和资源化利用方法及途径作一简单介绍。目前国内外常用的淀粉废水处理方法总体上可分为生物处理法和絮凝沉淀法，资源化利用的主要途径是利用废水中的营养物质生产和回收油脂、多糖、蛋白等产品。1淀粉废水处理方法生物处理法是目前处理农产品加工所产生的高浓度有机废水的主要方法，包括好氧生物处理和厌氧生物处理等方法。1．1生物处理法1．1．1厌氧生物处理法厌氧生物处理法是指利用厌氧微生物处理淀粉废水的方法。其最终产物是以甲烷为主的可燃气体，可作为能源回收利用，剩余污泥量少且易于脱水浓缩，可作为肥料使用，处理工艺运转费用低。在当前能源日益紧张的形势下，该方法作为一种低能耗、可回收资源的处理工艺日益受到世界各国的重视。近年来厌氧发酵法处理淀粉废水主要有升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、厌氧接触法收稿日期：2008—12—03基金项目：国家科技支撑计划(编号：2007BAD48B02)；中央级公益性科研院所基本科研专项(编号：2007hzslJO07)；国家技术基础条件平台工作项目(编号：2005DKA21201)。作者简介：张艳玲(1983一)，女，浙江义乌人，硕士，从事微生物应用研究。E—mail：zy1520320@126．com。通讯作者：黄俊生，讲师。Tel：(0898)23300187；E—mail：h888111@126．corn。(ACP)、两相厌氧消化法(TPAD)和厌氧滤池(AF)等方法。1．1．2好氧生物处理法好氧生物处理法指利用好氧微生物的代谢作用来处理废水的方法。处理过程需要不断地向废水中补充大量的空气或氧气，以维持其中好氧微生物所需要的足够的溶解氧浓度。在好氧条件下，有机物被最终氧化为二氧化碳和水等，部分有机物被微生物同化而产生新的微生物细胞。其主要方法有活性污泥法、吸附生物氧法、延时曝气法、生物膜法(生物接触氧化法、塔式生物滤池法、生物转盘法)等。．1．1．3厌氧和好氧生物处理组合工艺法常见的是UASB—SBR法，该方法采用UASB—SBR两级串联的厌氧与好氧相结合的生物处理技术。厌氧是该技术的主体，它针对淀粉废水有机负荷高、易生化的特性，使淀粉废水大部分有机物进行降解，然后再进入SBR进行好氧生物处理，以进一步降解废水中的有机物，最终使废水达标排放。袁志丹等采用UASB作为同时产甲烷的反硝化反应器，AUSB作为好氧硝化反应器的串联工艺可处理实际淀粉废水。整个串联工艺对于淀粉废水中的有机物去除率分别为98．7％、98．3％、99．3％。对总氮去除率分别为72．9％、76．3％、82．9％。出水COD在100mg／L左右，氨氮在5ms／L以下。1．2絮凝沉淀法絮凝沉淀法是一种物理化学处理方法。是通过加入絮凝剂使分散状态的有机物脱稳、凝聚，形成聚集状态的粗颗粒物质从水中分离出来，其中絮凝剂的种类决定了絮凝沉淀效果。一般常用的絮凝剂可分为无机、有机和微生物絮凝剂3类。无机高分子絮凝剂主要是聚铝与聚铁类，有机高分子絮凝剂主要是季胺盐类、聚胺盐类以及聚丙烯酰胺类等。微生物絮凝与其他絮凝剂相比，具有良好的絮凝沉淀性能，安全、无毒，且不产生二次污染。李琳等研究发现，利用胶质芽孢杆菌和酿酒酵母能利用水溶性淀粉和蛋白质的特性，直接利用甘薯淀粉废水