淀粉是一種重要的工業(yè)原料,它的用途很廣泛,除供食用與加工食品外,更廣泛的應(yīng)用于紡織、造紙、醫(yī)藥、發(fā)酵、鑄造、膠粘、化工、機(jī)械及鉆井等行業(yè),目前,我國年產(chǎn)淀粉300多萬噸。在淀粉生產(chǎn)過程中,廢水排放量很大,每產(chǎn)一噸淀粉排放廢水10~20m3。
玉米淀粉污水的來源與性質(zhì)
淀粉生產(chǎn)約有80%是以玉米為原料,其余是以薯類、小麥、大麥、燕麥以及其他富含淀粉的植物塊根等為質(zhì)料。原料中除含淀粉以外,還含有其他的多種成分一蛋白質(zhì)、脂肪、纖維家、無機(jī)鹽等。淀粉具有不溶于冷水和比重大于水的基本特征。淀粉生產(chǎn)就是根據(jù)這兩大基本特征,通過物理分離過程,除去其他物質(zhì)而取得較為純凈的淀粉制品。
玉米淀粉生產(chǎn)流程:玉米→過篩→浸泡(回收玉米漿)→粉碎→胚芽分離(胚芽可壓玉米油)→磨細(xì)→篩分(粉渣可做飼料)→沉淀分離(分離玉米蛋白)→淀粉洗滌→脫水→干燥→淀粉。
廢水主要來源干玉米輸送洗滌水、玉米浸泡水、胚芽分離、黃漿廢水等工藝過程水,除此以外,還有少數(shù)地面沖洗水。
用玉米為原料生產(chǎn)淀粉,大致有以絕干計60%的玉米成為商品淀粉,還有30%的玉米成為副產(chǎn)品,其余部分則成為廢液排出廠外。副產(chǎn)品主要是以固體狀態(tài)排除的粉渣(含纖維,殘余淀粉)和胚芽,廢液則主要為兩股高濃度的有機(jī)廢水,一是浸泡水,固形物濃度5%,二是黃槳水,固形物濃度2%以上。大型企業(yè)浸泡水經(jīng)濃縮成玉米漿,作為抗菌素生產(chǎn)的營養(yǎng)源,但絕大多數(shù)小廠沒有回收。浸泡水的排放量為原料的0.5%~1%,而黃漿水的排放量達(dá)原料的30倍(或產(chǎn)品淀粉的20倍)左右,一個年處理玉米1萬噸的淀粉廠,每日排放黃漿水約600t。這種髙濃度有機(jī)廢水的主要成分是蛋白質(zhì)、糖、脂肪等,另外含有大量含氮、碳無機(jī)化合物。
玉米淀粉廠污水如何處理
目前,國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法冇如下幾種:沉淀分離法、化學(xué)絮凝法、單純曝氣法、生物處理法(活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物塘等)、膜分離技術(shù)、光合細(xì)菌等。
(1)化學(xué)絮凝法
直接采用自然沉淀,處理時間長,BOD5的去除率低,如果加入藥劑,采用化學(xué)混凝法,破壞膠體的穩(wěn)定作用,使分散狀態(tài)的有機(jī)物脫穩(wěn)、凝聚,形成聚集狀態(tài)的粗顆粒物質(zhì)從水中分離出來;炷恋矸ū任锢沓恋矸ㄈコЧ,處理時間短。通過混凝可以除去分子量較大的有機(jī)物,而分子量較小的有機(jī)物可通過活性炭吸附法除去。
(2)生物處理法
淀粉生產(chǎn)廢水厲髙濃度有機(jī)廢水,不含有毒物,可生化性好,因此,國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法,包括活性污泥法、厭氧生物法、生物膜法、生物穩(wěn)定塘等。由于淀粉廢水有機(jī)物含量高,采用好氧生物法處理能耗大,處理費(fèi)用高,而厭氧生物法無需供氧,處理費(fèi)用低,應(yīng)用廣泛。
玉米淀粉廠污水處理工藝
(1)厭氧-好氧串聯(lián)工藝
厭氧部分一般采用UASB、厭氧濾池、厭氧塘、縱向折流套筒式厭氧污泥床(VBASB)處理工藝,好氧部分可采用生物接觸氧化、循環(huán)式活性污泥法等工藝,厭氧前面采用調(diào)節(jié)池預(yù)曝氣、沉淀等預(yù)處理,好氧后面一般接氣浮、吸附、過濾等后處理,以保證出水達(dá)標(biāo)。
(2)兩段好氧串聯(lián)工藝
該工藝可為生物接觸氧化與氧化塘串聯(lián),如江西國藥廠淀粉分廠就是采用這種工藝。也可采用酵母菌-焦炭固定床生物膜兩段好氣處理工藝。
(3)化學(xué)絮凝-活性炭吸附
國內(nèi)外常用的淀粉廢水處理方法是生化法,該方法具有技術(shù)成熟,效果較好,運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。其缺點(diǎn)是占地面積大,基建投資高,技術(shù)難度大,搡作管理復(fù)雜等。國內(nèi)一些中小型淀粉廠由于技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件有限,尤其是北方地區(qū),冬季氣溫低,采用生化法處理淀粉廢水更加困難。用化學(xué)絮凝、活性炭吸附的流程處理淀粉廢水,具有基建投資少,工藝簡單,搡作容易,能耗低,對氣溫的變化適應(yīng)性強(qiáng),特別適用于該類中小型淀粉廠。