好氧生物法处理玉米淀粉废水

好氧生物法处理玉米淀粉废水李占臣�于�凯�李歆琰(河北大学化学与环境科学学院,河北保定071002)摘要�介绍国内外淀粉废水处理的研究现状,并对雄县某淀粉厂的废水进行了实验研究。该厂废水经过添加絮凝剂回收蛋白质以后,进入生化处理,经活性炭吸附后,COD总去除率达95%以上,水质达到地区排放标准。关键词�淀粉废水�废水生物处理�活性炭吸附0�引言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10~20m3废水,其主要成分为淀粉、蛋白质和糖类[1]。玉米淀粉生产过程主要产生两种废水:一为高浓度有机工艺废水,具有�四高一低的特点,即COD高(8000~15000mg�L);SS高(1000~3000mg�L);总氮值高(240~540mg�L);磷酸盐浓度高(以P计,为15~130mg�L),一低为pH值低(4�2~5);二是中等浓度有机废水(蒸发冷凝液),COD2000~3500mg�L,氨氮和磷酸盐浓度均不高,分别为!20mg�L和14~32mg�L[2]。迄今处理淀粉废水的方法很多,有化学絮凝沉淀法、生物法。絮凝沉淀法作为一种成本较低的水处理方法应用很广泛。而生物法又分好氧法、厌氧法、光合细菌降解等方法。微生物法将代表21世纪废水处理方法的发展趋势,与其他方法相比,用细菌处理淀粉废水有其独特的优点[3]。针对淀粉废水的特点和各种处理方法的研究现状,应在以下几方面进行研究:(1)探讨研究新的生物方法;(2)继续研究絮凝剂;(3)大力发展清洁生产;(4)进行综合处理的研究。将各种方法结合到一起,追求更好的效率和效益。1�实验1�1�材料实验用水采自雄县淀粉厂,该水经过厂家加絮凝剂以沉淀回收蛋白质,出水COD值约为1800~2500mg�L,pH值为5�0~5�5,呈酸性。水量为400~500t�d。(1)重铬酸钾标准溶液[C(1�6K2Cr2O7)=0�2500mol�L]:准确称取12�258g分析纯重铬酸钾(预先在105~110∀烘箱中干燥2h,并贮存于干燥器中,冷却至室温)溶于蒸馏水中,移入1000mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至标线,摇匀。(2)硫酸银�硫酸溶液:于2500mL浓硫酸中加入33�3g硫酸银,放置1~2d,不时摇动,使其溶解(每75mL硫酸中含硫酸银1g)。1�2�方法室温下,在圆柱形培养罐内进行好氧处理过程,采用连续微孔曝气。污泥采自SBR活性污泥进行培养。实验首先对SBR的活性污泥进行培养驯化,用少量实验用水对污泥驯化,连续曝气。4d后活性污泥适应实验水质,污泥稳定,絮凝沉降良好,SV为18%,再逐步增大COD负荷,即调节进水流速使水力停留时间分别为48、36、24、12、10、8h。以COD为监控目标,当在某一水力停留时间下,出水COD在某一值稳定运行10h后可进入下一个停留时间。实验进行到水力停留时间为8h时,出水开始浑浊,不易沉降,生化处理过程运行不稳定,取上一停留时间,10h作为该废水好氧处理最佳停留时间。并测该停留时间下不同温度时,COD去除率的变化,记录结果。生化过程中尽量维持实验条件的稳定性,SV一般在15%~30%,实验温度由于是室温,随时间、天气变化幅度较大,微生物活动受其影响,记录实验温度。出水经沉淀后仍有悬浮物,用活性炭吸附后过滤,测COD值,记作第二步废水处理,综合评定处理效果。将沉淀出水置于装有活性炭的吸附柱内,分别于10、20、30、60、90、120、150min取水样,测其COD值,计算去除率。69环�境�工�程2008年6月第26卷第3期2�结果与讨论2�1�温度对实验的影响室温下生物处理废水实验能够更好地适应自然的工作环境,具有更好地适应性,处理效率受季节环境的变化影响较小。但实际上微生物活动会受温度影响,出水水质会出现波动。如图1所示,在实验期间,模拟实际生产温度情况,随天气的变化,温度差很大,这使得实验条件变得难以控制,会影响出水水质。在该实验条件下,水力停留时间为10h时,COD去除率随温度变化不大(见图2),而且变化范围仍然在可接受的范围之内,出水结果满足预想处理目标,说明在此范围温度变化内,好氧处理过程仍然能够正常运行,忽略温度变化的影响。图1�温度变化�图2�去除率随温度变化�2�2�水力停留时间对去除率的影响在不同的水力停留时间下,由于微生物对污染物的作用时间不同,去除率将会不同,从图3可知随着停留时间的缩短去除率减小。但并不是停留时间越长就会越好,处理目的是降低污染物浓度,力求在最短的时间内达到排放标准,节省基建和运行投资。在8h时,出水出现浑浊,产生不易沉淀的现象,后期处理繁琐。因此,实验废水的最佳好氧生物处理时间为10h,此时COD值为400mg�L,去除率为82%。2