目前國內常(chang)用的預處理(li)(li)方法(fa)(fa)(fa)有(you)(you)混凝(ning)法(fa)(fa)(fa)、發(fa)酵法(fa)(fa)(fa)、氣浮(fu)法(fa)(fa)(fa)和超(chao)濾法(fa)(fa)(fa)。發(fa)酵法(fa)(fa)(fa)雖然(ran)可以回(hui)收(shou)(shou)淀(dian)(dian)粉廢(fei)(fei)水(shui)中的可溶性蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)，但(dan)是COD去(qu)除(chu)率(lv)(lv)相對較(jiao)低(di)，還需進行二次處理(li)(li);氣浮(fu)法(fa)(fa)(fa)回(hui)收(shou)(shou)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)率(lv)(lv)不高(gao)，有(you)(you)機物(wu)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)低(di);超(chao)濾法(fa)(fa)(fa)在(zai)回(hui)收(shou)(shou)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)的同時，可以降解廢(fei)(fei)水(shui)中的COD，是一種(zhong)有(you)(you)前景的處理(li)(li)技術，但(dan)設備投資大，目前在(zai)馬鈴薯淀(dian)(dian)粉加工(gong)企業推(tui)廣有(you)(you)困難;混凝(ning)法(fa)(fa)(fa)具有(you)(you)投資操作簡(jian)單，有(you)(you)機物(wu)去(qu)除(chu)率(lv)(lv)高(gao)，運行穩定等優(you)點，筆者(zhe)采用混凝(ning)沉淀(dian)(dian)法(fa)(fa)(fa)對馬鈴薯淀(dian)(dian)粉廢(fei)(fei)水(shui)進行處理(li)(li)，試驗效果較(jiao)好，在(zai)蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)回(hui)收(shou)(shou)生(sheng)產工(gong)藝中應用，提高(gao)了蛋(dan)白(bai)(bai)(bai)回(hui)收(shou)(shou)率(lv)(lv)。

1試驗部分

1.1廢水水質

試驗用(yong)水(shui)取自青海某馬鈴薯淀粉(fen)廠旋流器出水(shui)。廢水(shui)水(shui)質見表1。

1.2分析項目及檢測(ce)方法(fa)

COD采用(yong)重鉻酸(suan)鉀氧(yang)化(hua)法(fa)測(ce)定(ding)(ding);懸浮(fu)固體(SS)用(yong)標準重量法(fa)測(ce)定(ding)(ding);濁(zhuo)(zhuo)度采用(yong)HI93703-11便攜(xie)式濁(zhuo)(zhuo)度測(ce)定(ding)(ding)儀(yi)測(ce)定(ding)(ding);pH用(yong)HI8424pH計(ji)測(ce)定(ding)(ding);蛋白采用(yong)考馬(ma)斯亮(liang)藍法(fa)測(ce)定(ding)(ding)。

1.3試驗方法

試驗(yan)分(fen)為(wei)(wei)三個階段，分(fen)別(bie)為(wei)(wei)燒(shao)杯試驗(yan)、現場試驗(yan)和(he)工程應用。

燒杯試驗(yan)：一是混凝(ning)劑(ji)最佳條件的(de)(de)試驗(yan)研(yan)究(jiu)，主要包括混凝(ning)劑(ji)種類、投(tou)加(jia)量、投(tou)加(jia)順序、pH及沉降時間;二是廢水(shui)消泡試驗(yan)的(de)(de)研(yan)究(jiu)，包括消泡劑(ji)投(tou)加(jia)量和(he)投(tou)加(jia)順序的(de)(de)影響(xiang)。

現場試驗：結合(he)廠區現有(you)的沉(chen)淀池和(he)加藥罐，在燒杯試驗數據(ju)基礎上進行現場試驗，研究廢水混(hun)凝(ning)沉(chen)淀和(he)消(xiao)泡情況。工程應用：以現場試驗數據(ju)為依(yi)據(ju)，將混(hun)凝(ning)沉(chen)淀技術應用于蛋白回(hui)收生產線，提高蛋白回(hui)收率。

2結果與討論

2.1燒(shao)杯試驗

2.1.1混(hun)凝(ning)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(tou)加量對廢水處理(li)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(tou)加(jia)量及投(tou)加(jia)順(shun)序(xu)對(dui)去除效(xiao)果的影響

為(wei)(wei)(wei)了考察助凝劑PAM投(tou)(tou)加量及投(tou)(tou)加順(shun)序對COD的(de)去(qu)除效(xiao)果，變(bian)化PAM投(tou)(tou)加量和投(tou)(tou)加順(shun)序，固定絮(xu)凝劑PAC投(tou)(tou)加量5000mg·L-1及其它條件不(bu)變(bian)，見圖2(1#為(wei)(wei)(wei)PAC+PAM;2#為(wei)(wei)(wei)PAM+PAC)。結果顯示(shi)，在PAM投(tou)(tou)加量為(wei)(wei)(wei)2～3.5mg·L-1范(fan)圍(wei)(wei)內，處理效(xiao)果最(zui)好，且以(yi)(yi)PAM投(tou)(tou)加量為(wei)(wei)(wei)3.2mg·L-1為(wei)(wei)(wei)最(zui)佳。超過該范(fan)圍(wei)(wei)繼續增(zeng)大(da)投(tou)(tou)藥量時，去(qu)除率上升緩慢甚至有(you)下(xia)降(jiang)趨勢(shi)。故本(ben)試驗確定助凝劑PAM的(de)最(zui)佳投(tou)(tou)藥量為(wei)(wei)(wei)3.2mg·L-1。PAC與PAM投(tou)(tou)加順(shun)序對COD影響顯著，去(qu)除率可變(bian)化22.64%，投(tou)(tou)加順(shun)序應以(yi)(yi)先加PAC為(wei)(wei)(wei)宜。

2.1.4pH對去除效果的影響

在(zai)PAC投加量(liang)(liang)5000mg·L-1，PAM投加量(liang)(liang)(3.2mg·L-1)，其(qi)它條件不(bu)變(bian)的(de)情況(kuang)下，改變(bian)pH，來考察pH對去(qu)除率的(de)影響(xiang)，如圖3所示。結果顯示pH在(zai)10左(zuo)右(you)，處(chu)理效果最(zui)好(hao)。故最(zui)佳pH在(zai)10左(zuo)右(you)。此外，試(shi)驗中還發(fa)現Ca(OH)2不(bu)但(dan)可以調節pH，還可作為增(zeng)重劑，有(you)助(zhu)于沉淀[10]。從工(gong)程(cheng)實際考慮其(qi)本(ben)身(shen)價(jia)格低(di)廉(lian)，也(ye)可減少(shao)工(gong)程(cheng)費用(yong)。

2.1.5沉降時間對混(hun)凝效果的影響

對馬鈴薯淀粉廢水進行混凝試驗。混凝后靜沉，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(ji)投加量及投加順序的(de)影響

為了改(gai)善淀粉加工企業的生產環境(jing)，在確(que)定混(hun)凝最佳(jia)條件(jian)的基礎上，輔(fu)以(yi)消泡劑(ji)進行消泡試驗，消泡劑(ji)投加量(liang)及投加順序的影響見(jian)表3和圖(tu)5。

從表3及圖5可知(zhi)，消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)投加(jia)(jia)(jia)量(liang)及投加(jia)(jia)(jia)順序對(dui)廢水(shui)處理效(xiao)果(guo)差別很大(da)，總體來說先絮(xu)凝再消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)效(xiao)果(guo)最好，其他兩種投加(jia)(jia)(jia)方(fang)式效(xiao)果(guo)差，且(qie)隨著消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)量(liang)的(de)增加(jia)(jia)(jia)，消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)時(shi)間逐漸(jian)縮(suo)短，但(dan)增加(jia)(jia)(jia)到(dao)0.12mL·L-1時(shi)，消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)時(shi)間減少不明顯。分析原因(yin)為(wei)廢水(shui)混(hun)(hun)凝之(zhi)后形成的(de)大(da)顆粒絮(xu)體通過(guo)吸(xi)附、架(jia)橋作用為(wei)泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)吸(xi)附創(chuang)造了更加(jia)(jia)(jia)有利的(de)環境，因(yin)而消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)效(xiao)果(guo)好。混(hun)(hun)凝劑(ji)(ji)和消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)混(hun)(hun)合(he)則(ze)造成相互(hu)之(zhi)間的(de)反應(ying)，抑制了混(hun)(hun)凝和消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)的(de)作用。考(kao)慮到(dao)經濟因(yin)素，最終選(xuan)定有機硅消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)的(de)投藥量(liang)為(wei)0.12mL·L-1，且(qie)投加(jia)(jia)(jia)順序應(ying)以先投混(hun)(hun)凝劑(ji)(ji)再加(jia)(jia)(jia)消(xiao)(xiao)(xiao)泡(pao)(pao)劑(ji)(ji)為(wei)宜。

2.2現場試驗

利用(yong)淀粉(fen)廠沉(chen)淀池(chi)(chi)、加(jia)(jia)藥(yao)罐進行現(xian)場試(shi)驗，處(chu)理水(shui)量為4m3·h-1，廢水(shui)直接進入沉(chen)淀池(chi)(chi)，混凝(ning)劑PAC(5%)、助凝(ning)劑PAM(1%)和有機硅消泡劑(0.1%)分別分批加(jia)(jia)入藥(yao)劑計量箱(xiang)中(zhong)，現(xian)場測定結果見表4。

結果(guo)顯示，有機污染指標COD、濁(zhuo)度、SS去除率分(fen)別為58.14%、91.97%、91.11%，消泡時間僅為5s，現場試驗效(xiao)果(guo)良好，該(gai)方法(fa)較(jiao)好的(de)解決了后續生化處理(li)系統的(de)負擔，改善了現場的(de)工作環境。

2.3工程應用

青(qing)海某淀粉(fen)廠建(jian)有(you)一(yi)條進(jin)料流量為40m3·h-1的(de)馬(ma)鈴薯蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)回收(shou)(shou)(shou)生產(chan)線，生產(chan)線廢(fei)水先經(jing)換熱(re)器(qi)預加(jia)熱(re)至30℃，再經(jing)瞬(shun)間加(jia)藥(yao)罐加(jia)熱(re)至90℃使蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)質變性(xing)，之后進(jin)入(ru)離心(xin)分(fen)離器(qi)進(jin)行(xing)固液(ye)分(fen)離，分(fen)離出的(de)濃蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)液(ye)經(jing)蒸汽加(jia)熱(re)烘(hong)干，最后經(jing)粉(fen)碎機粉(fen)碎后可得(de)成品(pin)蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)，該工(gong)藝在生產(chan)過程中蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)回收(shou)(shou)(shou)率(lv)較低，約在10%。為了提高蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)回收(shou)(shou)(shou)率(lv)，將混(hun)凝(ning)沉淀技術應(ying)用于該工(gong)藝中，在瞬(shun)間加(jia)熱(re)前增加(jia)混(hun)凝(ning)劑投加(jia)和pH調節(jie)工(gong)序(xu)。經(jing)過一(yi)段(duan)時(shi)間的(de)運(yun)(yun)行(xing)，發(fa)現(xian)新工(gong)藝運(yun)(yun)行(xing)狀況(kuang)較好，蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)回收(shou)(shou)(shou)率(lv)提高到40%左右，蛋(dan)(dan)白(bai)(bai)回收(shou)(shou)(shou)效(xiao)果(guo)明顯(xian)，有(you)推廣(guang)價(jia)值。

3結論

采用混(hun)凝(ning)(ning)沉淀法處理馬鈴薯淀粉廢水效(xiao)果較好，且混(hun)凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)種類、投(tou)加(jia)量、投(tou)加(jia)方式、pH、沉降時(shi)間(jian)、消(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)投(tou)加(jia)量及(ji)(ji)投(tou)加(jia)順序(xu)都對處理效(xiao)果有著不同程度的影(ying)響。在(zai)pH為(wei)10左右，PAC投(tou)加(jia)量為(wei)5000mg·L-1，PAM投(tou)加(jia)量為(wei)3.2mg·L-1，沉降30min，有機(ji)硅消(xiao)泡(pao)劑(ji)(ji)投(tou)加(jia)量為(wei)0.12mL·L-1時(shi)，處理效(xiao)果最優，且投(tou)加(jia)順序(xu)以先加(jia)絮凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)再加(jia)助凝(ning)(ning)劑(ji)(ji)及(ji)(ji)先絮凝(ning)(ning)再消(xiao)泡(pao)為(wei)宜。

現場試驗(yan)效果良好，主要污染(ran)指(zhi)標COD、SS及(ji)濁度均得到了(le)大(da)幅去除(chu)，對產生(sheng)的泡沫去除(chu)明顯，改善了(le)生(sheng)產環境。

將(jiang)混凝沉淀(dian)法應(ying)用于蛋(dan)白(bai)回收(shou)生產線，可以提高蛋(dan)白(bai)回收(shou)率，實行資源利(li)用，在馬鈴薯淀(dian)粉(fen)廢水(shui)處理中(zhong)有推廣價值。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章