小型紅薯淀粉污水處理，淀粉污水處理方法

文章出處：http://www.naripcc.com/ 人氣：發表時間：2019-06-04 21:28

紅薯，也叫地瓜，甘薯。地瓜容易腐爛，不宜長期保存。甘薯深加工可以解決新鮮甘薯貯藏不當導致大量腐爛的現象。經過不同深加工，甘薯精制淀粉可以生產數百種有價值的化學產品，價值增加約10 - 30倍，前景可觀，市場潛力巨大。但是，如果甘薯淀粉廢水未經處理就排放，不僅會造成嚴重的環境污染，還會造成資源浪費。

廢水處理方法

淀粉廢水治理工藝路線的選擇應根據現行和地方有關排放標準、污染物來源及性質、排水去向確定淀粉廢水處理程度，選擇相應的處理工藝。

　　淀粉廢水治理總體上宜采用“預處理+厭氧生物處理+好氧生物處理+深處理”的污染治理工藝，工藝流程圖如下：淀粉企業額根據淀粉生產的原料和產品種類、廢水性質選擇合適的廢水工藝路線和單元技術。

好氧生物處理可選用序批式活性污泥法(SBR)、缺氧-好氧(A/O)+二沉池、氧化溝+二沉池等工藝。

　　深處理可選用混凝沉淀、砂濾、膜生物反應器(MBR)等工藝;根據用水需求可通過納濾、反滲透處理后回用。根據回用目的的不同，回用時可選擇超濾、超濾+反滲透(RO)、超濾+RO+混合離子交換床等工藝。其中，可采用MBR代替好氧生物處理(脫氮除磷)+深處理，也可將MBR作為深處理工藝。

地瓜的化學成分主要包括水、淀粉、蛋白質、脂肪、纖維、灰分等。地瓜淀粉的制備是一個物理分離過程，它使用的淀粉不溶于冷水，比重大于水，比重與其他成分不同。以新鮮甘薯或干甘薯為原料，采用酸沉法生產淀粉，產生甘薯淀粉廢水。它的主要成分是水溶性淀粉、可溶性蛋白質、多糖、氨基酸、維生素、無機鹽和其他有機和無機物質。這是一種無毒性物質的高濃度有機廢水。其COD約為12000mg/L，BOD5為4500mg/L，可生化性很好。

2．1ABR法

厭氧折流板反應器( ABR )是1982年提出的一種新型高效厭氧反應器，與其他厭氧工藝相比具有許多優點。反應器內沿水力流動方向設有多層隔板，將反應器分成多個串聯的反應室，每個反應室類似于厭氧污泥床單元。該工藝結構設計簡單，反應器內水流的反復上下阻礙作用，改善微生物與待處理廢水的混合接觸，穩定處理效果，促進顆粒污泥的形成和生成，充分發揮混合沖擊承載能力；和所有微生物的作用。由于每個隔室中的營養水平不同，反應器的微生物階段有明顯的群體差異。

處理過程如下:

　1.進水箱；2.電磁計量泵；3.恒溫水浴槽；4.ABR；5.出水箱；6.沼氣

從ABR污泥注入開始到正常運行，它經歷了三個階段:污泥馴化、反應器啟動、不同運行條件下的反應器運行和反應器酸化回收。在污泥馴化和反應器啟動階段，向進水中加入碳酸氫鈉以調節pH值，并加入一定量的微量營養素，使進水COD從1200毫克/升逐漸增加到4000毫克/升.。***21 - 95d是反應器在不同HRT和不同容積負荷下處理的地瓜淀粉廢水的COD去除率，并找出ABR處理效果良好所需的操作條件；反應器的酸化和回收階段包括初始酸化階段、完全酸化階段和回收階段。酸化試驗進水中的COD約為12000毫克/升，進水中不添加任何化學物質提供堿度，HRT控制在24小時，并進行連續動態培養和馴化。反應器酸化后，研究了酸化過程中各隔室pH和COD的變化規律。在回收階段，調節堿度和進水負荷，以研究酸化回收反應器的有效方法。此外，厭氧池污泥(污泥顆粒化較好)，污泥濃度為10.4g(VSSPL)，VSS/TSS約為百分之25

2．2產油真菌發酵法

研究表明，利用甘薯淀粉廢水中的有機物可以獲得食用菌菌絲體、單細胞蛋白、天然色素、食用菌多糖等物質。利用甘薯淀粉廢水作為培養基質，還可以篩選產油真菌，以低成本生產微生物油，從而為生物柴油提供廉價的油源。通過模擬工業甘薯淀粉廢水，可以發現不同批次模擬甘薯淀粉廢水的質量特征不同，甘薯的不同儲存期也會導致廢水質量的差異。廢水含糖量為9，可以滿足微生物油脂發酵合成的需要。

以甘薯淀粉廢水為發酵底物，培養15株產油細菌，發酵7天。可以篩選出的產油細菌F7。菌株F7的生物量在11d至13d達到大值，此時發酵液中的殘余糖含量剛剛降至零。粗脂肪在11d到達嘴，然后迅速減少。油含量在***9天達到大值，然后下降。發酵液的COD也在***11天達到低。培養后期，生物量和粗脂肪均呈下降趨勢，但生物量下降幅度較小，粗脂肪下降率高于生物量。在營養耗盡的后期，細菌利用自己的油脂維持新陳代謝。隨著培養時間的延長，剩余糖含量和COD均呈下降趨勢，表明在生產微生物油脂的同時，甘薯淀粉廢水的COD負荷可以得到有效去除。

在不增加系統負荷的情況下，添加離子可以有效促進微生物發酵和產油。在廢水中添加不同濃度的NaAc和KH2PO4，以提高發酵后菌株F7的生物量、粗脂肪和含油量，NaAc的效果更明顯。向廢水系統中添加金屬離子來調節產油真菌的發酵，可以提高其產油能力，并減少系統的廢水負荷。

2．3復合微生物絮凝法

微生物絮凝處理是利用微生物代謝產生的多糖、糖蛋白和菌體形成絮凝沉淀來凈化廢水。與其他絮凝劑相比，微生物絮凝具有良好的絮凝沉降性能，安全無毒，不會產生二次污染。研究表明，多種微生物的共生和協同作用比單一菌株具有更好的絮凝效果。

由于生產原料和沉淀時間等因素的不同，每批淀粉廢水具有不同的COD。這種高濃度酸性有機廢水的處理是通過微生物絮凝處理的，不受季節溫度的影響。將釀酒酵母和膠質芽孢桿菌直接與淀粉廢水膨脹培養，制備復合微生物絮凝菌液，絮凝甘薯淀粉廢水，在少量氯化鈣的輔助下，絮凝率達到百分之97由復合菌液絮凝的廢水的流出物具有約8.0的pH值和95 li的COD去除率。該廢水可用于淀粉生產、水產養殖和農田灌溉。復合菌液絮凝處理得到的沉淀物富含蛋白質和多種營養物質，干燥后可制成飼料。

在絮凝過程中，影響絮凝率的主要因素是絮凝菌的添加量和pH值。當加入的絮凝菌液的絮凝率為2.50時，絮凝率不會隨著絮凝菌液的增加而增加。當絮凝菌液的添加量為10時，絮凝率低于2.5；然而，絮凝菌液的添加量為2.5，凝結速度相似。考慮到絮凝淀粉廢水的成本，絮凝菌液的添加量為2.5。當溶液的pH值為9.5時，在適當的氯化鈣的幫助下，醉絮凝率可以達到百分之97

釀酒酵母和膠質芽孢桿菌不僅能在甘薯淀粉廢水中生長繁殖，還能與廢水中的其他微生物一起絮凝廢水。當絮凝菌液加入廢水中時，沉淀物會慢慢沉淀。當添加10鈣時，沉淀量增加，沉淀速度加快，表明氯化鈣有助于絮凝。當溶液的pH值調節為堿性時，生成的沉淀絮凝物大而牢固，沉降速度明顯加快。一段時間后，上清液變清。一般來說，靜置30分鐘后，絮凝和沉淀基本結束，但靜置2 - 3小時后，沉淀更牢固，更容易過濾。

2．4氣浮UASB-SBR工藝

淀粉生產工藝相對落后，資源利用率相對較低。淀粉生產過程中大量的植物蛋白沒有被利用，而是隨著生產廢水排出。在淀粉廢水處理過程中，如果植物蛋白能同時回收，廢水能循環利用，將有廣闊的應用前景。

甘薯淀粉生產廢水富含有機物，濃度高，懸浮物含量高，BOD5/COD為0.53。氣浮UASB-SBR工藝對出水水質要求很高，因此物理和生化處理相結合是一個不錯的選擇。

氣浮池的流出物流入UASB厭氧反應器。由于淀粉廢水是酸性的，后續的厭氧處理過程將受到抑制，產甲烷菌無法承受低pH值的環境。因此，UASB反應器運行的適pH值為6.8 - 7.2。氣浮UASB-SBR工藝采用流出物回流法和流出物堿度來調節pH值。盡管進水pH值波動，但不會影響反應器的正常運行。

在產酸菌和產甲烷菌的作用下，大部分有機物分解成無機小分子物質和甲烷，剩余污泥進入污泥濃縮池，甲烷經三向分離器收集凈化后可作為生產和生活的能源，流出物流入預曝氣沉淀池。

預曝氣沉淀池是厭氧處理單元和好氧處理單元之間的重要結構。其功能主要是去除厭氧流出物中的懸浮固體和H2S及其他有害氣體，增加水中的溶解氧，并為好氧處理創造有利條件。預曝氣沉淀池的出水自動流入SBR進行好氧生物處理，進一步降解水中的有機物。

調節沉淀池、UASB、預曝氣沉淀池、SBR等處理單元產生的污泥排入污泥濃縮池進行濃縮，以提高污泥的固體含量，使含水率低于95的污泥濃縮后進入污泥脫水室進行機械脫水，并將產生的污泥濾餅外運。污泥濃縮池的上清液和機械濾液返回調節沉淀池進一步處理。

絮凝氣浮可以有效去除淀粉廢水中的懸浮物，降低廢水中的COD，獲得較高的蛋白質飼料回收率。絮凝劑的投加比例和投加量對COD的去除率有很大影響。如果能進一步確定絮凝劑的投加比例和投加量，不僅可以獲得更好的出水水質，還可以降低運行成本，提高經濟效益。

厭氧菌對溫度敏感。當溫度較低時，它們的活性降低，甚至死亡。因此，UASB反應器需要在冬季運行期間加熱。反應器產生的沼氣可用作能量，以提供UASB所需的溫度，從而充分利用資源。

氣浮UASB-SBR工藝出水水質良好，可用于污水深處理。處理后的水可用于植物綠化、道路噴灑和廁所用水。

3減少地瓜淀粉生產廢水的措施

3．1改進加工技術

通過對甘薯加工技術的改進，可以減少廢水的產生。在材料選擇方面，為了降低淀粉加工成本，先選擇淀粉含量高的無病毒品種。在清洗過程中，有三個步驟:浸泡、淘洗和清洗。每個水池中的水可以循環使用，這一方面可以減少水的消耗，另一方面可以減少污水的產生。通過在制漿、分離和沉淀的進料口注入一定量的清水，可以提高淀粉的提取率。

3.2發展綠色產業

甘薯加工造成的污染不是化學污染。這主要是由于廢水中殘留的少量淀粉在微生物的作用下腐爛變質，導致水質發黑發臭，污染環境。因此，我們應該從治理和排放這兩個環節入手。為了解決甘薯加工廢水中淀粉因微生物作用而變質發臭的問題，對甘薯加工廢水的性質進行了技術研究，探索了一種簡單、有效、低成本的污染控制方法。更重要的是，廢水排放應該受到監管。所有甘薯淀粉加工站必須將洗滌水和淀粉廢水分開，并形成一套完整的防滲淀粉廢水沉淀池。嚴禁隨意排放。

3.4地瓜深加工

地瓜具有抗癌、修復肝損傷、減肥、延緩人體衰老、抗高血壓、抑制膽固醇、增強免疫力等功能。因此，地瓜的深加工、甘薯系列食品的開發以及地瓜的深加工可以大大減少地瓜淀粉產生的廢水量或廢水中更難的成分。