淀粉工業(yè)是從玉米，馬鈴薯，小麥和大米等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)淀粉或淀粉深加工產(chǎn)品(淀粉糖，葡萄糖，淀粉衍生物等)的工業(yè)。淀粉工業(yè)需要約1.7噸原料才能獲得1噸產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中，需水量大，廢水排放量大，廢水是含有大量有機(jī)物的有機(jī)廢水，如淀粉，蛋白質(zhì)，糖，脂肪等。如果不經(jīng)處理就排入水體，會(huì)使水體失去氧氣，導(dǎo)致水生動(dòng)物窒息，給環(huán)境帶來(lái)極大的危害。天源環(huán)保深耕于工業(yè)污水處理工藝近20年，有著豐富的污水處理工藝經(jīng)驗(yàn)。

1、淀粉生產(chǎn)廢水處理

淀粉是一種重要的工業(yè)原料。廣泛應(yīng)用于紡織、造紙、醫(yī)藥、發(fā)酵、鑄造、膠粘劑、化工、機(jī)械、鉆探等行業(yè)。目前，我國(guó)淀粉年產(chǎn)量超過(guò)300萬(wàn)噸。在淀粉生產(chǎn)過(guò)程中，廢水量很大，每噸淀粉排放量為10-20立方米。

1.1淀粉生產(chǎn)工藝與贛水萊漢

大約80%的淀粉生產(chǎn)是由玉米制成的，其余的來(lái)自馬鈴薯、小麥、大麥、燕麥和其它富含淀粉的植物塊莖。除了淀粉以外，原料還含有多種成分-蛋白質(zhì)、脂肪、纖維、無(wú)機(jī)鹽等。淀粉不溶于冷水，比重大于水。淀粉的生產(chǎn)是基于這兩種基本特性，通過(guò)物理分離過(guò)程，除去其它物質(zhì)以獲得更純凈的淀粉產(chǎn)品。

淀粉生產(chǎn)大致由幾個(gè)主要過(guò)程組成，如原料加工，浸泡，粉碎，篩分，淀粉分離，洗滌和干燥。具體操作因原材料而異，但基本過(guò)程是一致的。

玉米淀粉生產(chǎn)工藝：玉米過(guò)篩、浸泡、破碎、胚芽分離、粉碎、過(guò)篩、沉淀分離、淀粉洗滌、脫水、干燥淀粉。

廢水主要來(lái)源于干玉米洗滌水、玉米浸水、胚分離、黃漿廢水等工藝水，而且表面沖洗水較少。

甘木淀粉生產(chǎn)工藝為：甘薯清洗、研磨、研磨、過(guò)篩(馬鈴薯渣為原料)、離心分離("黃漿水"蛋白回收)、淀粉洗滌、脫水、淀粉干燥。

廢水主要來(lái)自沉淀池中的上清液和離心機(jī)的脫水。

1.2污水水質(zhì)、水量及特征

以玉米為原料生產(chǎn)淀粉，約60%的玉米作為商業(yè)淀粉，30%的玉米作為副產(chǎn)品，其余作為廢水排放到廠外。副產(chǎn)物主要是粉末殘?jiān)?含纖維、殘余淀粉)和細(xì)菌，廢液主要是兩種高濃度有機(jī)廢水，一種是浸泡水，一種是固體濃度為5，另一種是黃色槳水，固體濃度在2%以上。大型企業(yè)將濃縮成玉米漿后的水浸泡成玉米漿，作為抗生素生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源，但大多數(shù)小型工廠并沒(méi)有恢復(fù)原狀。浸水量為原料的0.5%，而黃漿水的排放量約為原料的30倍(或淀粉產(chǎn)量的20倍)。一個(gè)每年處理1萬(wàn)噸玉米的淀粉工廠每天釋放大約600噸的黃漿水玉米。這種高濃度有機(jī)廢水的主要成分是蛋白質(zhì)、糖、脂肪等，而且含有大量的氮、碳和無(wú)機(jī)化合物。

玉米淀粉廢水的總組成為：總糖0.3，粗蛋白2.1，固體51010，粗纖維2cm，脂肪酸0.10.3。玉米淀粉產(chǎn)量不受季節(jié)影響，可全年生產(chǎn)。玉米淀粉廢水主要成分為淀粉、糖、蛋白質(zhì)、纖維素有機(jī)物，COD值為8000~3000 mg/L，BOD_5值為5000~20000 mg/L~(-1)，SS值為3000~5000 mg/L~(-1)，pH值為4~6，pH值為酸性。此外，為了破壞玉米的機(jī)械強(qiáng)度，削弱淀粉與其它部分的親和力，分離可溶性蛋白，抑制微生物的繁殖，在浸泡過(guò)程中加入一定量的亞硫酸溶液。浸出水中亞硫酸鹽濃度約為0.1%。因此，當(dāng)廢水中SO 32、SO 42-濃度大于300 mg/L時(shí)，厭氧處理可抑制產(chǎn)甲烷菌。

在來(lái)自甘薯(包括馬鈴薯和其他馬鈴薯)的淀粉生產(chǎn)廢水中，輸送和洗滌水(從輸送部分和洗滌部分流出的廢水)包含沙子，馬鈴薯碎片和從原料流出的有機(jī)物質(zhì)。這類(lèi)廢水的廢水含量高，COD和BOD5值不高;分離出的廢水(漿液廢水和蛋白質(zhì)水)主要含有糖類(lèi)，蛋白質(zhì)等有機(jī)化合物，淀粉微粒，細(xì)胞，根等大量不溶物。纖維和葉子。廢水中的可溶性固體通常由(干基)組成：蛋白質(zhì)33%至41%，總糖35%，有機(jī)酸4%，礦物質(zhì)20%，每噸可生產(chǎn)約200kg該固體。淀粉，COD BOD5值很高，水量大，是馬鈴薯生淀粉廠的主要污染廢水;淀粉渣儲(chǔ)罐廢水是長(zhǎng)時(shí)間積聚在儲(chǔ)罐中的淀粉渣產(chǎn)生的廢水，廢水不產(chǎn)生惡臭，但酸度高;冷凝水基本上是未污染的水。

淀粉廠廢水水質(zhì)和排放量波動(dòng)較大。甘薯淀粉生產(chǎn)廢水的一般水質(zhì)特征及污染因子見(jiàn)表2-1。表2-1表明，干草淀粉生產(chǎn)廢水屬于高濃度有機(jī)廢水。

1.3淀粉生產(chǎn)廢水的處理

目前國(guó)內(nèi)外淀粉廢水的處理方法主要有沉淀分離法、化學(xué)絮凝法、純曝氣法、生物處理法(活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物池法等)、膜分離法等。光合細(xì)菌等

(1)沉淀分離法

淀粉不溶于冷水，廢水中的懸浮固體可通過(guò)物理沉淀直接沉淀。通常，使用沉淀池或沉淀池。淀粉廢水含有蛋白質(zhì)，淀粉，糖和懸浮物。它是一種高度分散的親水膠體。該膠體通常是穩(wěn)定的。當(dāng)在池中發(fā)生厭氧反應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生的有機(jī)酸降低了廢水的pH并且處于膠體中。該狀態(tài)的蛋白質(zhì)會(huì)形成絮狀物和沉淀物，從而提高分離效果。

沉淀池(池)的HRT約為2～7天，沉淀池(池)容積為每噸原料1.5～1.6m3。沉淀池(池)去除SS的凈化效率約為70%，去除BOD5的凈化效率約為90%，去除BOD5的凈化效率約為20%-30%。

(2)化學(xué)絮凝法

直接采用自然沉淀法，處理時(shí)間長(zhǎng)，BOD 5去除率低。如果加入化學(xué)混凝劑，膠體的穩(wěn)定性就會(huì)被破壞，分散狀態(tài)下的有機(jī)物會(huì)發(fā)生不穩(wěn)定和凝聚。形成團(tuán)聚狀態(tài)的粗顆粒物質(zhì)與水分離?；炷恋矸ū任锢沓恋矸ň哂懈玫娜コЧ?，且處理時(shí)間短?；炷梢匀コ肿恿枯^大的有機(jī)物，而活性炭吸附法可以去除分子量較小的有機(jī)物。

(3)單純曝氣法

廢水在空氣或含臭氧空氣中曝氣時(shí)間短，一般不單獨(dú)使用，通過(guò)空氣氧化、臭氧氧化和去除揮發(fā)性物質(zhì)獲得凈化效果。

我國(guó)北方以馬鈴薯為原料的一些小型淀粉植物可以在生產(chǎn)過(guò)程，生產(chǎn)季節(jié)等條件下采用沉淀分離和簡(jiǎn)易曝氣方法相結(jié)合。通過(guò)沉降分離可以減輕簡(jiǎn)單的曝氣方法。處理負(fù)荷，以及調(diào)節(jié)和穩(wěn)定水質(zhì)和水量的作用。隨后簡(jiǎn)單曝氣的目的是確保處理后出水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)，可以吹掉沉淀分離過(guò)程中產(chǎn)生的有機(jī)酸，使廢水中性。

(4)生物處理法

高濃度淀粉生產(chǎn)廢水的有機(jī)廢水不含毒物，具有良好的生物降解性。因此，國(guó)內(nèi)外淀粉廢水處理的常用方法有生化法，包括活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物穩(wěn)定池法等。由于淀粉廢水中有機(jī)物含量高，好氧生物處理能耗高，處理成本高，而厭氧生物處理不需要氧氣供應(yīng)，處理成本低，應(yīng)用廣泛。這種處理方法主要介紹如下。

厭氧法是指在沒(méi)有分子氧的條件下，利用厭氧微生物(包括兩種微生物)的作用，將淀粉廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分解成甲烷和碳的過(guò)程，然后將一些有機(jī)物合成細(xì)菌胞體。通過(guò)氣體和固體分配商，污水可以被凈化。這一過(guò)程可分為為三階段。

近年來(lái)，在淀粉廢水的厭氧處理中，上流式厭氧污泥床(UASB)工藝是最廣泛使用的。此外，還使用厭氧接觸工藝、厭氧填充床、厭氧過(guò)濾器、縱向擋板厭氧污泥床(VBASB)、厭氧擋板反應(yīng)器(ABR)。

(5)膜分離技術(shù)

用于處理淀粉廢水的膜分離技術(shù)主要是反滲透和超濾。國(guó)外應(yīng)用膜分離技術(shù)去除馬鈴薯淀粉廢水中COD及濃縮蛋白回收。中國(guó)也在這方面進(jìn)行過(guò)研究。以下是超濾技術(shù)在馬鈴薯淀粉廢水處理中的應(yīng)用模擬研究。

兩級(jí)中空纖維超濾膜組件串聯(lián)使用。聚丙烯腈(PAN)膜在膜的前面，孔徑較大。以10萬(wàn)左右的釷分子量去除大顆粒和部分COD，使蛋白質(zhì)得以通過(guò)。聚砜(PS)膜位于背面，切割分子量約15000，主要是濃縮蛋白。操作條件：操作壓力0.1Mpa，進(jìn)料流量70L/h，溫度為室溫，超濾前進(jìn)料液pH值約3.5。進(jìn)水COD值為8175 mg/L，超濾處理后COD值為3610 mg/L，COD去除率為55.8%。之后，可采用其他處理技術(shù)使廢水達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。用40℃和0.1摩爾/升NaOH溶液洗滌污染膜，回收率約90%。在超濾技術(shù)的應(yīng)用中，原液的預(yù)處理是非常重要的。

(6)光合細(xì)菌

利用光合細(xì)菌(光合細(xì)菌)處理淀粉廢水，不僅具有有機(jī)污染物去除率高、投資少、占用少等優(yōu)點(diǎn)，而且是一種對(duì)人畜無(wú)害、營(yíng)養(yǎng)豐富的蛋白質(zhì)飼料。因此，該方法是一種非常有前途的高濃度有機(jī)廢水處理技術(shù)。

(7)淀粉廢液回收利用技術(shù)

淀粉廢水含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分。如果能從淀粉廢水中回收有用物質(zhì)，就會(huì)變廢為寶，綜合利用，降低廢液處理成本。中國(guó)研究了利用淀粉廢水生產(chǎn)飼料酵母和提取淀粉酶。

4、淀粉廢水處理工藝

目前國(guó)內(nèi)外常用的淀粉廢水處理工藝如下。

(1)厭氧-好氧串聯(lián)工藝

厭氧部分一般采用UASB、厭氧濾池、厭氧池、縱向折流板套筒厭氧污泥床(VBASB)處理工藝，好氧部分可采用生物接觸氧化和循環(huán)活性污泥法等工藝處理。厭氧處理前的曝氣池采用預(yù)曝氣、沉淀等預(yù)處理，好氧處理后采用氣浮、吸附、過(guò)濾等后處理，保證出水達(dá)標(biāo)。

(2)兩階段有氧系列過(guò)程

該工藝可與氧化池串聯(lián)進(jìn)行生物接觸氧化，如江西制藥廠淀粉分廠。也可采用酵母焦固定床生物膜兩級(jí)好氧處理工藝。完成了中試，以上海淀粉一廠小麥粉生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的洗滌廢水為試驗(yàn)用水。

(3)化學(xué)絮凝-活性炭吸附

國(guó)內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法，具有工藝成熟、效果好、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是占地面積大、資金投入大、技術(shù)難度大、管理復(fù)雜等。由于我國(guó)一些中小型淀粉廠的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件有限，特別是在北方地區(qū)，由于冬季溫度較低，采用生化法處理淀粉廢水難度較大?；瘜W(xué)絮凝活性炭吸附法處理淀粉廢水具有投資少、工藝簡(jiǎn)單、易于推擠、能耗低、對(duì)溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于中小型淀粉廠。

處理工藝為：廢水→反應(yīng)罐(加入混凝劑，工業(yè)廢渣DSZ)，調(diào)節(jié)pH值為9~11)→管道反應(yīng)器(加入絮凝劑，可用PAM)→斜板沉淀池→上清水(使用工業(yè)廢酸)調(diào)節(jié)pH值為6〜9)→砂濾→碳塔→水排出。

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