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                        馬鈴薯淀粉廢水處理

                        欄目:行業新聞 發布時間:2020-03-05
                        馬鈴薯淀粉廢水處理方案剖析

                         目前國內常用的預處理方法有混凝法、發酵法、氣浮法和超濾法。發酵法雖然可以回收淀粉廢水中的可溶性蛋白,但是COD去除率相對較低,還需進行二次處理;氣浮法回收蛋白率不高,有機物去除率低;超濾法在回收蛋白的同時,可以降解廢水中的COD,是一種有前景的處理技術,但設備投資大,目前在馬鈴薯淀粉加工企業推廣有困難;混凝法具有投資操作簡單,有機物去除率高,運行穩定等優點,筆者采用混凝沉淀法對馬鈴薯淀粉廢水進行處理,試驗效果較好,在蛋白回收生產工藝中應用,提高了蛋白回收率。
                        1試驗部分
                        1.1廢水水質
                        試驗用水取自青海某馬鈴薯淀粉廠旋流器出水。廢水水質見表1。
                        1.2分析項目及檢測方法
                        COD采用重鉻酸鉀氧化法測定;懸浮固體(SS)用標準重量法測定;濁度采用HI93703-11便攜式濁度測定儀測定;pH用HI8424pH計測定;蛋白采用考馬斯亮藍法測定。
                        1.3試驗方法
                        試驗分為三個階段,分別為燒杯試驗、現場試驗和工程應用。
                        燒杯試驗:一是混凝劑最佳條件的試驗研究,主要包括混凝劑種類、投加量、投加順序、pH及沉降時間;二是廢水消泡試驗的研究,包括消泡劑投加量和投加順序的影響。
                        現場試驗:結合廠區現有的沉淀池和加藥罐,在燒杯試驗數據基礎上進行現場試驗,研究廢水混凝沉淀和消泡情況。工程應用:以現場試驗數據為依據,將混凝沉淀技術應用于蛋白回收生產線,提高蛋白回收率。
                        2結果與討論
                        2.1燒杯試驗
                        2.1.1混凝劑的選擇
                        取16組廢水,每組250mL,按表2進行試驗,采用直觀分析法。結果表明,FeSO4的混凝效果最差,Al2(SO4)3、PAC和低鐵廣譜具有較好的混凝效果。分析原因為混凝劑對適用pH范圍不同,FeSO4主要在堿性條件下起作用,而馬鈴薯淀粉廢水屬于酸性廢水,Fe2+很難使得廢水中的膠體雜質碰撞凝聚,形成絮體沉淀。相比較而言,其它幾種混凝劑適用pH范圍廣,可以形成很好的絮體,沉淀效果較好。
                        2.1.2不同混凝劑投加量對廢水處理效果的影響
                        選用三種混凝劑PAC、低鐵廣譜和硫酸鋁,在不改變原水pH、相同的攪拌速度和攪拌時間下,不斷變化混凝劑的投加量。如圖1所示,可以看出混凝劑的投加量對COD去除率影響很大,且隨著投藥量的加大,上清液的COD逐漸減少,COD去除率均呈現出先增大后降低的趨勢。再結合表1、2,分析試驗數據可知,混凝劑PAC優先達到最佳投加量(5000mg·L-1),且去除效果明顯好于低鐵廣譜與硫酸鋁。故選定最佳混凝劑為PAC,以下試驗均以PAC為主。
                        2.1.3助凝劑PAM投加量及投加順序對去除效果的影響
                        為了考察助凝劑PAM投加量及投加順序對COD的去除效果,變化PAM投加量和投加順序,固定絮凝劑PAC投加量5000mg·L-1及其它條件不變,見圖2(1#為PAC+PAM;2#為PAM+PAC)。結果顯示,在PAM投加量為2~3.5mg·L-1范圍內,處理效果最好,且以PAM投加量為3.2mg·L-1為最佳。超過該范圍繼續增大投藥量時,去除率上升緩慢甚至有下降趨勢。故本試驗確定助凝劑PAM的最佳投藥量為3.2mg·L-1。PAC與PAM投加順序對COD影響顯著,去除率可變化22.64%,投加順序應以先加PAC為宜。
                        2.1.4pH對去除效果的影響
                        在PAC投加量5000mg·L-1,PAM投加量(3.2mg·L-1),其它條件不變的情況下,改變pH,來考察pH對去除率的影響,如圖3所示。結果顯示pH在10左右,處理效果最好。故最佳pH在10左右。此外,試驗中還發現Ca(OH)2不但可以調節pH,還可作為增重劑,有助于沉淀[10]。從工程實際考慮其本身價格低廉,也可減少工程費用。
                        2.1.5沉降時間對混凝效果的影響
                        對馬鈴薯淀粉廢水進行混凝試驗?;炷箪o沉,每隔5min抽取液體表層的上清液測定COD,考察沉降時間對去除率的影響,試驗結果如圖4所示。沉降時間對去除率影響很大,隨著時間的延長,去除率呈上升趨勢,30min后,去除率趨于平緩。故就本研究而言最佳沉降時間為30min。
                        2.1.6消泡劑投加量及投加順序的影響
                        為了改善淀粉加工企業的生產環境,在確定混凝最佳條件的基礎上,輔以消泡劑進行消泡試驗,消泡劑投加量及投加順序的影響見表3和圖5。
                        從表3及圖5可知,消泡劑投加量及投加順序對廢水處理效果差別很大,總體來說先絮凝再消泡效果最好,其他兩種投加方式效果差,且隨著消泡劑量的增加,消泡時間逐漸縮短,但增加到0.12mL·L-1時,消泡時間減少不明顯。分析原因為廢水混凝之后形成的大顆粒絮體通過吸附、架橋作用為泡沫的吸附創造了更加有利的環境,因而消泡效果好?;炷齽┖拖輨┗旌蟿t造成相互之間的反應,抑制了混凝和消泡的作用??紤]到經濟因素,最終選定有機硅消泡劑的投藥量為0.12mL·L-1,且投加順序應以先投混凝劑再加消泡劑為宜。
                        2.2現場試驗
                        利用淀粉廠沉淀池、加藥罐進行現場試驗,處理水量為4m3·h-1,廢水直接進入沉淀池,混凝

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