玉米淀粉生产废水和内容

王业翔

摘要：淀粉工业是以玉米、小麦、马铃薯、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品的工业。玉米淀粉工业废水是以玉米为原料生产淀粉过程中产生的高浓度有机废水，其排放COD值在3000mg/L以上，pH值4.8左右。通常年产5000t的淀粉厂，其日排放废水达500m3，年产60000t的啤酒生产厂，日排放废水达1500m3。废水如不处理直接排入环境水体中，将会造成环境水体缺氧，使水生生物窒息死亡，对环境带来严重危害。

关键词：淀粉废水;厌氧;MSBＲ工艺

引言

玉米淀粉生产废水成分复杂，主要有机污染物含有淀粉(多聚核糖)、蛋白及其降解中间体等。废水中污染物一般在CODcr=8000～15000mg/L，BOD5=4000～7000mg/L，SS=1000～3000mg/L之间，若不经过处理直接排放，将消耗水体中的溶解氧，同时废水中悬浮物易在厌氧条件下分解产生臭气，恶化水质。某生产玉米淀粉企业废水排放量为120t/d，生产废水在进入污水处理站前加设了离心、过滤等措施，提高废水中干物的回收，降低了废水污染物负荷，使废水CODcr浓度降至8000mg/L左右，本工程采用UASB+活性污泥工艺处理生产废水，保证了废水出水水质能够稳定达标。

1废水来源及水质

某淀粉有限公司是以玉米为原料生产淀粉的企业,年设计能力为加工玉米5万t,年产淀粉3万t,是江苏省产量最大的玉米淀粉企业。其产品以玉米为原料,通过酸性浸泡乳酸发酵,破碎分离出胚芽,磨碎分离玉米皮后、脱水烘干制成淀粉。该工艺主要在加工洗涤、浸泡等过程中产生废水,排放废水为400m3/d。在中国淀粉协会指导下,利用工艺用水的闭路循环,改进后,排放废水降到150m3/d,每吨淀粉消耗清水降低了70%。玉米浸泡产生高浓度有机废水外排,给周围环境造成了污染,经该市环境监测部门的监测。

2工程调试及运行效果

2.1厌氧处理方案

水处理中常用的几种厌氧处理方式有厌氧接触法、厌氧过滤器及升流式厌氧污泥床（UASB）。UASB采用滞留型厌氧生物处理技术，污水自下而上通过UASB，其反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出;污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床;消化液从澄清区出水。UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。因此本次设计采用UASB。

2.2MSBＲ池运行

MSBＲ池安装组合填料30m3，接种好氧活性污泥10t，好氧活性污泥驯化初期要求添加一定量的次粉(淀粉或者面粉生产的残次品)或者葡萄糖，并强制曝气24～36h，用以活化好氧活性污泥。好氧活性污泥的活化成功以污泥颜色为黄棕色为准。污泥活化以后，减少曝气时间为14h/d，然后开始按每天10%的比例增加厌氧池进水，直至MSBＲ池出水指标稳定。该MSBＲ池采用间歇性运行，运行周期为24h，其流程为:A阶段(曝气2h)－B阶段(进水并曝气8h)－C阶段(曝气4h)－D阶段(静置10h);进水的同时排水，从B阶段开启沉淀池回流泵(流量为25m3/h)9．6h。

2.3好氧生物处理

有机废水经厌氧处理，出水的BOD5/CODCr会降低，出水可生化性较原污水差。采用一般好氧生物处理方法处理厌氧出水，其CODCr去除率约只有60%，而处理同等浓度的原有机废水，CODCr去除率可达80%。近年来开发了一些处理此类废水的新型工艺，其中序批式生物反应器法（SBR）有较好的处理效果。采用SBR法对某淀粉厂的废水进行了实验研究。该厂废水在好氧内最佳停留时间为10h，出水COD稳定在400mg/L，去除率约为82%；然后经活性炭吸附、过滤，去除率为80%，出水COD值＜100mg/L，总去除率＞95%，达到该地区排放标准。柴社立等[17]根据水解－好氧处理系统中碳水化合物、蛋白质、挥发性有机酸和微生物的变化规律，探讨了利用水解－好氧组合工艺处理玉米淀粉废水的机理，得出废水中碳水化合物的降解速率远大于蛋白质。在水力停留时间为10h的第一水解段，蛋白质的去除率仅为16%，而碳水化合物的去除率却高达91%。在此组合工艺中，水解段均具有去除废水中BOD5、CODCr和提高废水可生化性的双重作用，但水解段对BOD5的去除率小于对CODCr的去除率。

2.4化学絮凝法

絮凝沉降法是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法。絮凝剂是一类可以使液体中的胶体和悬浮颗粒絮凝成较大的絮凝体并沉淀下来的物质。絮凝剂可分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然高分子絮凝剂和复合型絮凝剂。从土壤中分离、筛选得到高效絮凝剂产生菌A-9，对其培养液的粘性及其絮凝性进行考察。该菌产生的絮凝剂的粘度高达295mPa·s，对淀粉厂的黄浆废水具有良好的絮凝效果。添加絮凝剂明显起到加速沉降，降低出水浊度的作用。废水的SS和COD去除率分别可达85.5%和68.5%，效果明显优于常用的化学絮凝剂。莫日根等[25]用碱式聚合氯化铝为絮凝剂处理马铃薯淀粉废水，结果表明，当质量分数为10%碱式聚合氯合化铝的投加量为1.0和1.2mL时，COD去除率最佳，可达到47%。若将经碱式聚合氯化铝处理后的淀粉废水再利用吸附柱进行吸附处理，其COD去除率可达到65%。用石灰、PAM、活性炭等化学处理方法，进行静态、动态处理玉米淀粉生产废水的实验研究。其结果表明用化学絮凝、活性炭吸附的流程处理淀粉生产废水的方法是切实可行的；所产生的絮凝物经压滤脱水后掺在煤中做燃料，无二次污染问题，此方法经济合理、效果明显。

2.5好氧曝气

功能:通过好氧微生物降解水中的有机物,特点是:充氧效率高,且便于操作、管理与节能。曝气池容积为500m3,水力停留时间约30h,CODcr体积负荷约为1.25kg/(m3·d),采取活性污泥法去氧化降解污水中的有机物,溶解氧控制在2mg/L,充氧系统为推流式及单元曝气装置。使用4台充氧泵充氧,泵流量Q=100m3/h,扬程H=8m,单台电机功率为3kW,每台泵驱动3个射流器,射流器的工作流量为22～25m3/h,单台充氧能力为1kg/h。COD去除率可达85%以上,即出水COD为200mg/L。

结语

国内目前对于淀粉加工废水治理方面的研究比较重视，在这方面不断取得新的进步。近些年随着一些新的废水处理工艺的出现和发展，这些工艺也必将会被不断应用于淀粉废水的处理。另外，将各种方法结合起来，可以使它们的优缺点相互补充，达到较高的处理效果。

参考文献

[1]唐受印,戴友芝,刘忠义,等.食品工业废水处理[M].北京:化学工业出版社,2001.

[2]雷筱芬.浅谈淀粉加工厂的废水处理[J].西部粮油科技,1999,24(3):48-50.

[3]李素玉,任娟.无机盐在酵母菌净化玉米淀粉工业废水中的作用[J].辽宁大学学报(自然科学版),2002,29(3):283-286.

[4]李素玉,李光辉,杨淑春.利用酵母菌净化玉米淀粉工业废水的研究[J].水处理技术,2002,28(4):227-229.