厌氧-好氧处理马铃薯加工废水实验研究

国内马铃薯淀粉废水处理现状及综合利用研究发帖人: lvjianguo96 点击量: 5751马铃薯淀粉废水是以马铃薯为原料生产淀粉的生产过程中产生的废液，一般也称为马铃薯淀粉废水，是高污染的废水，COD含量可达10000mg/l以上，不加处理直接排放将造成环境水体缺氧，使水生生物窒息死亡，给环境带来巨大的危害[1]。

但是，由于马铃薯产区主要集中在“三北”（东北、西北、华北）地区，加工期在9～11月份，气温低，有冰冻。

特别是在10～11月，低温都在-5～15℃之间。

这些问题给马铃薯淀粉废水的处理增加了难度，因此目前马铃薯淀粉企业的废水处理水平普遍落后，环境污染严重，造成环境水体缺氧，使水生生物窒息死亡。

近年来，随着水资源匮乏和水污染问题日趋严重与需水量迅猛增加的矛盾越来越突出，国内对马铃薯淀粉废水的处理及综合利用研究逐渐成为科研机构和企业的关注热点。

1、马铃薯淀粉废水来源及其水质特征 1.1 马铃薯淀粉废水来源马铃薯淀粉生产中产生的废水主要来自两个部分：一为清洗工段清洗马铃薯产生的废水。

这部分废水主要成分为马铃薯表面的泥沙。

通常可在生产过程中增添少许设备，经简单的沉淀处理后就可循环使用。

二为提取工段的废水。

这部分废水由两个生产阶段产生：一是淀粉乳提取产生的废水，主要是马铃薯自身的含水量，即细胞液，故该废水中的蛋白质含量较高。

这部分废水不能循环使用，又因回收蛋白成本费用高，目前全部外排。

二是淀粉提取产生的废水，生产过程中对水质的要求高，但用水量小，也称为工艺废水。

该废水中主要含有淀粉、蛋白质[2]等有机物，COD(化学需氧量)、BOD（生物需氧量）浓度非常高。

目前马铃薯淀粉企业排放的污水主要为细胞液和工艺废水。

1.2 马铃薯淀粉废水的水质特征马铃薯淀粉废水中主要含有机物化合物，如蛋白质和糖类等，还含有一些淀粉颗粒、纤维等。

水质成分如下[3]： COD（化学需氧量）约为：20000～25000mg/l BOD（生化需氧量）约为：9000～12000mg/l SS（悬浮物）约为：18000mg/l 2、马铃薯淀粉废水处理现状目前，国内马铃薯淀粉废水处理方法有资料显示的有：化学絮凝、生物处理等方法。

马铃薯淀粉废水处理论文马铃薯淀粉是一种重要的淀粉制品，在工业生产中广泛应用。

然而，制造马铃薯淀粉也会产生大量的废水，其中含有大量的有机物质和无机物质，对环境造成了一定的压力和污染。

因此，马铃薯淀粉废水的处理成为一个重要的问题。

本文就马铃薯淀粉废水处理进行一定的研究和调查，旨在为该领域的相关研究提供些许参考。

一、马铃薯淀粉废水的组成与特性马铃薯淀粉废水的组成和特性是不确定的，因为其主要与马铃薯品种、加工方式等因素有关，但通常含有淀粉、蛋白质、植物油、脂肪、有机酸、淀粉酶、酚类物质等成分，同时还有淀粉颗粒、悬浮固体、肉眼可见的杂物等。

由于含有大量的有机物和无机物，它的COD和BOD5等指标比较高。

而且，马铃薯淀粉废水pH值通常为4-5，酸性强，其处理难度较大。

二、马铃薯淀粉废水的处理方法马铃薯淀粉废水处理的方法有许多种，例如生物法、化学法、物理法和生物物理混合法等。

1. 生物法生物法是最常见的废水处理方法，其分为好氧生物法和厌氧生物法。

好氧生物法适用于稠度低、有机负荷低的废水，通过微生物生长代谢反应去除污染物质。

而厌氧生物法适用于污水水质浓度大、有机负荷高的废水处理，其中反应要素控制相对比较严格。

2. 化学法化学法主要是通过化学药剂的作用，达到去除污染物质的目的。

其中常见的方法有沉淀法、氧化法、还原法和吸附法等。

例如，氧化法可将污染物质氧化成固体，从而使其易于去除；而吸附法则通过吸附剂将污染物质吸附在表面，去除污染物。

3. 物理法物理法主要是通过物理方法，如径流、沉降、筛选和过滤等，将杂质、悬浮物等去除。

其中，通过过滤，可以去除废水中的悬浮物，达到去浊除杂的目的。

三、马铃薯淀粉废水处理技术发展趋势随着人们环保意识的不断增强，马铃薯淀粉废水处理领域也在不断的发展和改进，出现了许多新的技术，例如：1. 生物膜技术生物膜技术是一种新的处理技术，它是借助于聚集在固定系统中的微生物能将污染物质转化为可降解物质的技术。

承德磐丰酵素菌有限公司BYM-马铃薯淀粉生产废水利用项目随着食品工业的不断进步和市场需求的增加，我国的马铃薯深加工发展很快，马铃薯淀粉、马铃薯全粉等生产企业的数量不断增加，生产能力不断扩大。

虽然马铃薯深加工技术能增加产品的附加值，取得更大的经济效益，但是在马铃薯淀粉生产过程中产生的废水量是马铃薯量的7倍以上，是马铃薯淀粉产量的20倍以上，废水中有机物含量较高，COD 值通常在6000-10000mg/L之间，因此，淀粉废水是食品工业中产量最大，污染最严重的废水之一。

淀粉废水中所含的有机物大多是可以回收利用的宝贵资源，薯类淀粉废水中可溶性固形物的一般组成为(以干基计):蛋白质为33%一41%，总糖为35%，有机酸为4% ,矿物质为20%。

如将这些物质回收并进行综合利用，既可变废为宝，又能减少废水处理的费用。

在自然状态下，水中的有机与无机污染物可以被水中好氧及厌氧微生物适量地分解消化，当水中有机与无机污染物大量的增加后，既有的微生物无法适时分解消化掉这些多余的污染物，因此，适量补充优势微生物菌种是废水处理技术中行之有效的最简单方法之一。

废水处理的好氧或厌氧反应中另一个非常重要的角色即是酵素或酶。

自然界中微生物可以自行制造并利用的酵素种类很多，多数的酵素均具有特定或专一性。

有的酵素可以促进好氧微生物在溶氧充足的情形下加速分解有机物。

有的酵素能够促进光合作用的微生物加速光合反应取得能量并释放出氧气。

利用优势微生物接种，以特定的酵素选择性地促进其中原本居于弱势的好氧微生物加速消化分解水体中的污染物，将水体环境由贫氧状态改变成富氧状态，让水中污染物大幅降低且臭味大量去除。

磐丰公司所开发出的由纯天然物质所提炼，能专门针对好氧及光合作用的微生物有效的酵素，可以用来增强好氧及光合作用的微生物消化分解污染物的效率及族群的繁殖。

磐丰公司自97年从国外引进酵素菌技术,历经十几年的消化吸收创新,结合国内实际情况及污水排放要求,研制出BYM-生物反应器污水处理系统。

马铃薯淀粉厂工艺废水的综合处理及利用研究张泽俊, 苏春元, 刘期成（1 中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）(2 中国农业大学食品科学与营养工程学院)(3 蓬莱市质量技术监督局，蓬莱 265600)摘要：本文对马铃薯淀粉生产过程中工艺废水的主要指标：蛋白质、氨基酸组分、COD、等电点、电导率、固型物、容重、粘度进行了分析测定，为废水工业化处理提供了设计依据。

研究了利用界面分离技术、超滤技术分离回收马铃薯蛋白质的工艺参数。

关键词：马铃薯; 废水; 蛋白质; COD; 界面分离; 超滤马铃薯在我国许多地区广泛种植，马铃薯产业的发展已经列入当地政府农业产业化规划。

马铃薯加工主要是生产马铃薯淀粉、马铃薯薯条、薯片、马铃薯全粉，其中马铃薯淀粉的加工是马铃薯的主导产业，我国现在年产优级淀粉10万吨左右，且年产量以12~15%的速度增长。

每5.5~6.5吨鲜马铃薯生产一吨商品淀粉，加工过程需加入0.5~1.5倍的软化水洗涤淀粉，排出了大量的废水和废渣，这些工艺废水含有大量的有机物，是高污染的废水，不加处理直接排放将造成严重的环境污染。

但是，马铃薯产区主要集中在北方地区，加工期100天左右，不适合使用常规的厌氧好氧生物发酵法处理。

添加各种化学絮凝剂可以降低其中的COD、BOD，但投资和运转成本高，无任何经济效益。

笔者长期从事马铃薯淀粉加工的工艺研究，经过大量的实验，本文提出了一种从工艺废水中分离回收高附加值的马铃薯蛋白粉和降低COD的工艺方法。

2 实验废水取自围场双九淀粉有限公司卧螺分离机分离汁水、浓缩旋流站溢流水、甘肃临洮兴达淀粉公司旋流站溢流水3 工艺废水主要参数的分析3.1 实验方法3.1.1 靛酚蓝分光光度法测定蛋白质含量〔1〕〔2〕〔3〕用721型分光光度计(上海第三分析仪器厂),在640nm波长下,以NH3-N浓度5μg/ml为标准液,绘制标准曲线,然后测定各样品。

3.1.2 废水COD用分光光度法测量〔4〕用721型分光光度计，消解液重铬酸钾、浓硫酸、硫酸汞，催化剂硫酸银，标准溶液邻苯二甲酸氢钾。

马铃薯淀粉加工的废水处理来源：中国科技信息网作者：冯欢技术简介:马铃薯淀粉加工排出的废水大体上可分为三类：流送槽废水、分离机废水、精制废水。

流送槽废水的排出量虽为原料的8～17倍，但其成分主要是马铃薯表面的泥沙，其BOD值不超过50～400mg/L，处理起来比较简单，只要在沉淀池中沉淀数小时即可循环使用，当其中污浊度较大时经沉淀池处理后就可以排放。

精制废水其水量和成分的绝对量都少，在工艺上主要用作洗涤薯块的洗涤水，洗涤后用于补充流送输送槽送水，因而问题不大。

分离机废水包含着原料中可溶性成分的大部分，排出量达原料的4～6倍，其BOD因原料种类、用水量和处理时期有相当大的变动，污浊成分虽然比原汁液（BOD20000～50000mg/L）稀释了许多，但其BOD值仍达到3000～8000mg/L，必须经过处理才能排放到江河中。

加工1t马铃薯大约需要11m3的水。

一个油炸马铃薯片厂，废水处理是一个长期问题。

在去皮废水中含有10%～20%的碱液，不合理的油炸工艺造成脂肪皂化物的污染，在洗涤、去皮和烫漂废水中有残余淀粉和一些可溶性成分等。

这些都使废水的BOD和COD值高，而对这类废水的回收利用难度也较大。

一、废水的初级处理废水的初级处理主要是去除废水中呈悬浮状态的固体污染物，大多采用物理方法。

当用筛子去除大的固形物（悬浮物和沉淀物）后，废水可以进入初级处理系统。

初级处理系统实质上是一个长方形和圆形的澄清设备。

它设有一个刮板机，用来去除固形物。

刮板机安在底部或浮在顶部。

澄清池中通常设有一个溢流堰。

1．格栅格栅是由一组平行的金属或其它栅条制成的框架，斜臵在废水流经的渠道上或泵站集水池的进口处，用以截留悬浮状态的杂物。

在废水处理流程中，格栅是一种对后处理装臵或水泵机组具有保护作用的处理设备。

随着我国废水处理行业的不断完善，格栅的作用日益受到人们的重视，各地相继开发应用了一些新型格栅，比较成功的有圆条型回转细格栅、回转式固液分离机、曲面格栅。

浅析某厂马铃薯淀粉生产废水处理某厂马铃薯淀粉生产废水主要来自筛分洗涤工段排出的废水，其主要成份是马铃薯细胞液、未分离出的淀粉等可生物降解的大分子有机物，如直接排放会对水体产生污染，对人畜产生危害。

使淀粉生产处理后达到《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461-2010）的处理标准。

文章主要介绍某厂马铃薯淀粉生产废水进行处理并达到《淀粉工业水污染物排放标准》的工艺设计。

标签：马铃薯淀粉生产废水；排放标准；工艺设计1 概况1.1 处理水量某厂生产期为4个月，生产废水的最大排放量为60.0吨/小时，年排放量为17.28万吨。

生活污水，最大排放量为0.125吨/小时，年排放量360吨。

需处理的废水量为1440吨/天，设计废水处理量为1500吨/天。

其中：生活污水经化粪池处理后，直接排入当地污水管网；马铃薯洗涤废水经一级强化混凝后回用；筛分洗涤工段排出的废水需要生化处理，日处理量为1440吨/天。

为此，建日处理水量1500吨的废水处理站一座，以处理筛分洗涤工段排出的废水。

1.2 进水水质CODcr：10000mg/L，BOD5：5000mg/L，SS：2500mg/L，TN：300mg/L，PH：4.0-5.0。

1.3 排放标准排放标准执行《淀粉工业水污染物排放标准》（GB25461-2010）的处理标准。

CODcr≤100mg/L，BOD5≤20mg/L，SS≤30mg/L，TN≤30mg/L，PH：6-9。

2 工艺设计（见图1）2.1 格栅功能：格栅是污水处理厂第一道处理工序，它主要去除污水中较大的漂浮物，拦截杂物。

细格栅间内共设1套机械格栅，每个格栅设一过水渠道，渠宽1.5m，为了格栅检修，在每个过水渠道的格栅前后各设一块手动提板闸。

清除的栅渣经无轴螺旋输送机运至螺旋压榨机压榨后外运。

设计参数：格栅池数量1座、平面净尺寸分别为6.0×1.5×1.8m，总高为1.8m，其中有效水深为1.5m，超高为0.3m，格栅池有效容积为V=13.5m3，总池容积为V=16.2m3，建于地面上，钢砼结构。

哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报　第１７卷 第１期 JOURNAL OF HARBIN COMMERCIAL UNIVERSITY Vol.17 No.1 2001年3月 NATURAL SCIENCES EDITION Mar. 2001文章编号:1004-1842(2001)01-0039-04　厌氧－好氧处理马铃薯加工废水实验研究　荣宏伟１邹茂荣２　黑龙江哈尔滨２．中国石油天然气华东勘察设计研究院 266300马铃薯加工废水是高浓度的有机废水通过采用上流式厌氧污泥床和接触氧化进行了处理该废水的实验研究该组合工艺去除率为９６％－９９％ｄ）的处理效果良好ＢＯＤ５马铃薯加工废水上流式厌氧污泥床X703.1 文献标识码d).Key word : potato processing wastewater; wastewater treatment ;UASB; contact –oxidation１ 引 言　马铃薯片以其松脆酥香营养丰富存携方便自从它于1900年在美国问世以来速度惊人各洲的许多国家的人民也接受了这种方便食品我国已有许多地方开始进行马铃薯征的加工各种糖类脂肪维生素以及酶类它的有机物浓度高会造成严重污染本研究采用上流式厌氧污泥床对马铃薯加工废水进行厌氧收稿日期荣宏伟哈尔滨工业大学市政环境工程学院主要研究方向　哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 2001年40 使废水达到国家排放标准试验用水为马铃薯加工后总排放口的废水水温33-37表１　实验用马铃薯加工废水水质分析　项目 COD cr (mg/L)BOD 5(mg/L) 氨氮(mg/L) SS(mg/L) pH 平均值430028601.8610805.6２．２ 工艺流程　马铃薯加工废水处理实验工艺流程见图1·ÏË®´Óµ×²¿½øÈëÉÏÁ÷ʽÑáÑõÎÛÄà´²ÔÚ½øÈë½Ó´¥Ñõ»¯¹Þ½øÐкÃÑõ´¦Àí³Áµíºó³öˮֱ½ÓÅŷźÃÑõ×éºÏÉúÎï´¦Àí¾-¹ýÎÛÄàµÄÅàÑøѱ １．调节池 ２．水泵 ３．高位水箱 ４．上流式厌氧污泥床化及4个多月的连续稳定运行好氧两个 ５．水封灌　６．计量表　７．接触氧化罐　８．二沉池组成部分均取得了良好的处理效果很大程度上取决于具有优良沉降性能和产甲烷菌活性很高的颗粒污泥污泥呈松散状态2µ«Ö±¾¶½ÏС3¿ÅÁ£ÎÛÄà´óÁ¿ÐγÉ×î´ó¿É´ï3.0-5.0mmÃܶȱÈÐõÌåÎÛÄà´óÆä¾ßÓкܸߵÄÈ¥³ýÓлúÎï»îÐÔ¿ÅÁ£ÎÛÄàÒò´Ë±£Ö¤ÁËUASB 反应器可在高负荷下稳定运行其中的索氏甲烷菌是一种丝状菌另一种八叠甲烷球菌则具有形成的颗粒污泥紧密试验经过污泥驯化和连续稳定运行表２　ＵＡＳＢ反应器稳定运行结果项目 COD cr (mg/L)BOD 5(mg/L)pH 出水 645 286 6.5 去除率８５　９０　３．１．１ 容积负荷与COD cr 去除率的关系从图2可以看出d)时当Fr 大于6.5kgCOD/(m 3COD cr 的去除率降至80%以下HTRµ±HRT 为15-20h 时当HRTÆäÈ¥³ýÂʶ¼ÔÚ85%以上第1期荣宏伟等从图4可以看出其相关方程为相关系数r=0.974±íÃ÷ÉÏÊöÏà¹Ø·½³ÌµÄÏà¹ØÐԷdz£ÏÔÖø¼ÈÈ»ÓлúÎïµÄ½µ½âÓëÉúÎïÆøÌåºÍ²úÁ¿´æÔÚ×ÅÒ»¶¨µÄ¹ØϵÎÒÃÇ¿ÉÒÔͨ¹ý²úÆøÁ¿ÖªµÀ·´Ó¦Æ÷È¥³ýÓлúÎïµÄÔËÐÐÊÇ·ñÕý常产气量急剧下降应立即采取措施使其稳定所以温度将直接影响有机物的去除率在厌氧消化中存在两个最适温度区本实验水温正好处于中温消化的最适温度区将厌氧控制在中温消化水力停留时间温度容积负荷d´¦Àíºó¾-¶þ³Á³Ø³Áµí¸÷Ö÷ÒªÎÛȾÎïÈ¥³ý½á¹ûÈç±í3¶þ³Á³Ø³öË®¸÷ÏîÖ¸±ê¾ù´ïµ½Á˹ú¼ÒÎÛË®×ÛºÏÅŷŶþ¼¶±ê×¼: COD<150mg/L SS<200mg/Lƽ¾ùÖµ%¿ØÖƳöË®ÖеÄÈܽâÑõÊÇÒ»¸ö½Ï¹Ø¼üµÄÖ¸±êµ±ÈܽâÑõµÍÓÚ3mg/L以下当DO>3mg/L时而且处于一个较稳定的状态为使出水水质达标对装置进行不断的调试停留时间 气水比１　哈 尔 滨 商 业 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) 2001年42 容积负荷3.0kg(BOD 5)/m 3DO浓度3 mg/L 以上进行好氧处理的对比试验结果见图5·ÏË®¾-ÑáÑõ´¦ÀíºóÆäºÃÑõ¿ÉÉúÐÔÌá¸ß20%-40%图５ ＤＯ与ＣＯＤｃｒ去除率关系 图６ 二种废水好氧处理ＣＯＤｃｒ去除率关系　４ 结 论　４当进水COD 浓度为4300mg/L去除率为96.7%出水BOD 5浓度为37mg/L４．２ 废水中的一些难降解物质经生物厌氧消化后采用先厌氧后好氧处理工艺不但能以其良好的出水效果确保处理水质达标排放节省基建投资因而经济和环境效益显著UASB 以其处理能力大操作简单而且厌氧阶段产生的沼气可作为能源利用参 考 文 献[1] 张希衡.废水厌氧生物处理工程[M].北京1996Öйú¿Æѧ¼¼Êõ³ö°æÉç146-183. [3] 申立肾.高浓度有机废水厌氧处理技术[M] .北京1992。