淀粉废水生物处理方法研究进展

2009年第28卷增刊CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS·63·化工进展淀粉废水生物处理方法研究进展蒋梁鹤，郑学明，尚会建，允川（1河北科技大学，河北石家庄050000）摘要：该文论述淀粉废水生物处理方法研究发展概况，综述了目前淀粉废水的生物处理方法和工艺，并重点介绍了淀粉废水处理方面的最新研究成果，并分析了这些方法的优缺点。关键词：淀粉；废水；处理；综述淀粉是一种重要的化工原料，广泛应用于食品、化工、纺织、造纸、医药等行业。在淀粉加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水，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[1-2]。国家环保总局在国家环境科技发展“十五”计划纲要指出，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，人们都在力求研究出一种快速、高效、低能耗的处理方法。淀粉废水生物处理方法主要有：好氧生物处理法和厌氧生物处理法。1好氧生物处理法1.1活性污泥法活性污泥法（SBR）又名间歇曝气，SBR工艺在我国工业废水处理领域应用比较广泛，但用SBR法处理淀粉废水研究较少。活性污泥法的缺点是：①用地面积过大;②工艺操作过程中的臭味问题，产生数量较大的剩余污泥以及工艺对氮磷去除率不够理想;③能耗较高;④由于负荷的增加而运转不稳定。特别是一些有抑制作用污染物的浓度变化，会对细菌的生化活动有显著抑制作用。活性污泥技术在近年有不少改进，出现了一些新型的处理设备和技术，如纯氧曝气、延时曝气、接触稳定法、氧化池、AB法[3]等。李生等[4]应用气浮-UASB-SBR组合工艺处理淀粉废水，在某淀粉公司进行工程实施，结果表明：在进水COD=12000mg/L，BOD5=6400mg/L，悬浮物在800～1400mg/L的条件下，经过投药气浮UASBSBR组合工艺出水，水质能达到（GB8978—1996）一级排放标准，同时采用投药气浮分离技术能够回收植物蛋白饲料，厌氧工艺可以回收沼气，具有很好的经济效益。1.2生物接触氧化法生物接触氧化法，即在生物接触氧化池内装填一定数量的填料，利用栖附在填料上的生物膜和充分供应的氧气，通过生物氧化作用，将废水中的有机物氧化分解，达到净化目的。生物氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池两者间生物处理技术，兼具两者优点，处理效率较高，因此，广泛应用于污水处理工程领域[5]。韩玉兰[6]研究了缺氧水解-生物接触氧化工艺处理玉米淀粉废水过程中温度、pH值、进水负荷对废水处理效果的影响。结果表明，缺氧段在pH值为6.5～7.0，温度为26～30℃条件下，COD去除率为70%；好氧段在pH值为7.5～8.7，温度为25～32℃，进水COD浓度为1700～2600mg/L条件下，COD去除率为80%～94%。玉米淀粉废水进水COD平均浓度为10000mg/L，出水水质COD可达到42～77mg/L，COD总去除率可达到99%以上。1.3生物塘法生物塘技术，是一种利用水体的天然净化能力处理废水的方法。该技术在20世纪50年代以后得到快速发展，尤其是在生活污水和有机工业废水方面。淀粉废水经过生物塘多级净化，不但降低了污染物的浓度，使废水达标排放，而且在处理过程中实现了废水资源化利用，有效地解决了淀粉废水对环境的污染，达到了保护环境的目的。但氧化塘法占地面积大、处理效果受气候条件的影响大，是制约该法大规模应用的主要因素。2厌氧生物处理法厌氧法在处理高浓度有机废水方面，以其处理费用低、处理效率高等优点被广泛采用。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。近年来，应用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（ACP）、厌氧滤池（AF）和厌氧折流板化工进展2009年第28卷·64·反应器（ABR）等。2.1升流式厌氧污泥床（UASB）升流式厌氧污泥床是厌氧反应器中理论较成熟，运用最为广泛的一类，有着丰富的工程实践经验。废水从污泥床底部进入，与污泥进行混合接触，微生物分解有机物产生沼气，沼气泡在上升过程中，不断合并逐渐形成大的气泡，气泡的上升产生强烈的搅动，在污泥床上部形成悬浮的污泥层。气、水、泥的混合液上升至三相分离器内，沼气气泡碰到分离器下部的反射板时，折向气室而被有效地分离排出；污泥和水则经孔道进入三相分离器的沉淀区，在重力作用下，水和泥分离，上清液从沉淀区上部排出，下部的污泥沿着斜壁返回到反应区内。李艳春等[7]以山东青援食品集团淀粉废水处理实践过程为依据，确定了UASB最佳处理温度为35～40℃，pH值为6～7。证明UASB工艺处理高质量浓度玉米淀粉废水是经济有效的，其运行费用低，处理效果稳定，COD达到了8kg/(d·m