淀粉生產(chǎn)廢水處理工藝及運(yùn)行效果研究

袁亞杰 耿英杰 高 鵬 邢美蘭

（西平縣環(huán)境保護(hù)局，河南 西平 463900）

當(dāng)前，淀粉工業(yè)快速發(fā)展，淀粉廢水處理成為了工業(yè)化進(jìn)程中的重大難題。如果將這些廢水直接排放，就會(huì)對(duì)水環(huán)境造成極大危害。所以，國(guó)內(nèi)外學(xué)者都希望通過(guò)研究找到一種快速高效的淀粉廢水處理工藝，我國(guó)的科研工作者正在尋找先進(jìn)的淀粉廢水處理方法，希望能夠減少對(duì)環(huán)境的破壞。

1 淀粉廢水處理技術(shù)的現(xiàn)狀

去除廢水中的污染物，使被處理廢水的各項(xiàng)指標(biāo)符合排放標(biāo)準(zhǔn)是淀粉廢水處理的主要目的。當(dāng)前常用的處理方法主要有物理法、物理化學(xué)法、化學(xué)氧化法以及生物處理法。

1.1 物理法

（1）吸附法。淀粉廢水中含有淀粉顆粒和大量微纖維素，其中纖維素是有許多直鏈纖維分子所組成的，而且還有很多羥基，他們能夠形成許多氫鍵，纖維素分子依靠他們膠結(jié)成束，這些膠束定向排列為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，非常容易被吸附材料吸附，所以這種方法也十分簡(jiǎn)便。在實(shí)驗(yàn)中，我們可以用粉煤灰活化漂珠和活化煤矸石等作為吸附材料，對(duì)淀粉廢水進(jìn)行有效處理，而且通過(guò)驗(yàn)證，能夠達(dá)到十分可觀的效果。

（2）氣浮分離法。這種方法是利用高壓狀態(tài)溶入大量氣體水—容器水作為工作液體，通過(guò)驟然減壓而釋放出大量的微細(xì)氣泡，這樣廢水中的絮凝物就會(huì)粘附其上，隨著氣泡的不斷上升，絮凝物就會(huì)漂浮至液面，這樣就能達(dá)到液固分離的目的。

（3）磁電效應(yīng)法。以玉米淀粉廢水處理為例子，用磁電效應(yīng)配合絮凝劑工藝技術(shù)對(duì)玉米廢水中的蛋白質(zhì)和淀粉進(jìn)行絮凝，玉米淀粉廢水的一次絮凝吸出率將會(huì)達(dá)到56%以上。這種方法還能有效降低淀粉廢水中的COD、BODS等，使廢水達(dá)到排放的正常標(biāo)準(zhǔn)。

1.2 物理化學(xué)法

淀粉廢水中含有蛋白質(zhì)、糖類及其懸浮物，廢水呈現(xiàn)比較穩(wěn)定的高分散系膠體溶液，治理淀粉廢水的目標(biāo)要首先集中到對(duì)膠體狀態(tài)的破壞上來(lái)?；瘜W(xué)絮凝法正是通過(guò)藥劑物理化學(xué)作用，對(duì)膠體進(jìn)行破壞，使淀粉廢水中的有機(jī)物脫離后再凝聚，最終從水分中分離出去。

絮凝沉淀法能夠有效降低廢水色度和濁度，對(duì)多種高分子有機(jī)物都有很好的去除作用，所以被廣泛采用。目前，絮凝劑已經(jīng)發(fā)展到無(wú)機(jī)高分子、有機(jī)高分子絮凝劑，而且關(guān)于微生物絮凝劑的研發(fā)也在進(jìn)行中。

（1）無(wú)機(jī)絮凝劑處理法。1960年，無(wú)機(jī)絮凝劑研制成功并迅速在全世界范圍內(nèi)推廣開來(lái)。傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)低分子絮凝劑腐蝕性強(qiáng)、穩(wěn)定性差、運(yùn)輸和儲(chǔ)存都十分不方便，因此逐漸被高分子絮凝劑所替代。無(wú)機(jī)高分子絮凝劑主要是聚鋁和聚鐵類，包含沉降速度快、除濁色效果佳，所以用無(wú)機(jī)絮凝劑處理淀粉廢水效果很好。

（2）有機(jī)絮凝劑處理法。通常情況下，有機(jī)絮凝劑可以分為有機(jī)高分子絮凝劑和天然高分子絮凝劑。有機(jī)絮凝劑是利用吸附架橋作用，形成的絮體大且密實(shí)，沉降性非常好。目前采用的有機(jī)高分子絮凝劑主要是聚丙烯酰胺（PAM）及其衍生物。例如，以工業(yè)廢渣為混凝劑，以PAM為絮凝劑，對(duì)玉米淀粉廢水進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)處理后能夠達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，而且絮凝物經(jīng)過(guò)壓濾脫水后可以摻進(jìn)煤中做燃料，不僅達(dá)到了以廢治廢的目的，而且對(duì)環(huán)境沒(méi)有二次污染，既節(jié)約成本又實(shí)用環(huán)保。

天然高分子絮凝劑包括纖維素、多糖和蛋白質(zhì)等衍生物。與人工合成有機(jī)高分子絮凝劑相比，改性后的天然高分子絮凝劑具有安全無(wú)毒、易生物降解等優(yōu)點(diǎn)，受到了更多人的青睞。

（3）微生物絮凝劑。微生物絮凝劑是一種高效安全的新型絮凝劑，是當(dāng)前階段絮凝劑研究的重要方向之一。此種方法在上世紀(jì)80年代，由日本蒼根隆首先試驗(yàn)提出，但是目前來(lái)看淀粉廢水處理微生物絮凝劑尚且不是特別多。這種絮凝劑是通過(guò)微生物發(fā)酵、奮力、提取而得出的一種新型的絮凝劑。微生物絮凝劑分子量較大，一個(gè)分子可以同時(shí)與幾個(gè)懸浮顆粒進(jìn)行結(jié)合，在適宜的環(huán)境下迅速形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而沉積，絮凝能力比較強(qiáng)，取得的效果也非常好。

1.3 生物處理方法

生物處理法利用微生物的新陳代謝，通過(guò)對(duì)污染物的降解，將其轉(zhuǎn)化為游泳物質(zhì)，從而將廢水進(jìn)行凈化。相比于物力和化學(xué)處理法，生物處理法對(duì)有機(jī)物的講解則比較徹底，也越來(lái)越引起了人們的重視。目前比較常用的有好氧生物處理法和厭氧生物處理法。

2 淀粉廢水處理技術(shù)存在的問(wèn)題

當(dāng)前，雖然淀粉廢水處理技術(shù)已經(jīng)發(fā)展很完善了，但是由于淀粉廢水排放量大、污染嚴(yán)重且處理難度大，以上列舉的淀粉廢水處理方法在實(shí)際應(yīng)用中還存在一些需要解決的問(wèn)題。

2.1 絮凝劑沉淀法處理效率低

絮凝沉淀法在應(yīng)用過(guò)程中存在效率低下的問(wèn)題，尤其是對(duì)廢水中小分子有機(jī)物的去除方面，效率更低。這種方法一般不適合單獨(dú)使用，往往需要和其它的方法相結(jié)合才能達(dá)到良好的效果。

2.2 氣浮法操作管理復(fù)雜

氣浮法的處理效率受到進(jìn)料位置、進(jìn)氣量、氣浮劑用量和液面高度的影響，所以操作管理比較復(fù)雜，而且這種方法對(duì)處理設(shè)備的性能要求很高，在使用過(guò)程中就無(wú)形中加大了成本費(fèi)用。

2.3 生物處理法成本高

生物處理法雖然處理效果較好，但是該方法占地面積較大，而且能量消耗大，投資費(fèi)用和運(yùn)營(yíng)成本都很高，而且這種方法受自然環(huán)境因素影響較大，尤其是廢水水溫、有毒物質(zhì)更是對(duì)生物處理法產(chǎn)生了很大影響。

3 淀粉廢水處理方法的發(fā)展展望

針對(duì)淀粉廢水的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)當(dāng)前現(xiàn)有處理方法的研究，在未來(lái)的發(fā)展中，應(yīng)重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面開展，推動(dòng)淀粉廢水處理方法的不斷改進(jìn)。

3.1 加大對(duì)絮凝劑的研究

淀粉廢水處理中混凝劑的使用量比較大，所以必須加大對(duì)絮凝劑的研究，尤其是在無(wú)毒無(wú)害的微生物絮凝劑的研究。通過(guò)對(duì)絮凝劑種類、用量和沉淀時(shí)間的研究來(lái)提高淀粉廢水的處理效果。

3.2 研究淀粉廢水處理新方法

一方面，需要進(jìn)行生物新方法的探討，根據(jù)淀粉廢水的特點(diǎn)研究出運(yùn)行穩(wěn)定、成本較低、處理效果明顯的新方法；另一方面，加強(qiáng)綜合處理方法的研究，將物理法、化學(xué)法和生物法有效結(jié)合，使淀粉廢水處理達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，并對(duì)有用物質(zhì)進(jìn)行合理回收。

3.3 發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，回收有用物質(zhì)

在淀粉廢水處理方法的運(yùn)用中，需要特別注意有用物質(zhì)的回收利用。在物理方法中，我們可以通過(guò)對(duì)廢水中的懸浮物進(jìn)行生產(chǎn)并合理有效利用來(lái)發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)。在對(duì)廢棄物質(zhì)回收利用的同時(shí)也大大降低了廢水處理的難度。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前，淀粉廢水污染十分嚴(yán)重，所以淀粉廢水處理是一項(xiàng)長(zhǎng)期復(fù)雜的系統(tǒng)工作，必須加強(qiáng)對(duì)綜合處理方法的研究和應(yīng)用。通過(guò)物力、化學(xué)和生物等方法的完美結(jié)合，促進(jìn)淀粉廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，通過(guò)有用物質(zhì)的回收利用不僅能夠減少處理后的廢棄物對(duì)環(huán)境的二次污染，更能變廢為寶，節(jié)約成本，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。

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