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关于薯类淀粉废水处理的建议分析

时间:2020-04-27 来源: 编辑:固德威薯业

导读:随着可持续发展理念及环境保护意识的增强,史上***严格的环保法出台以及排污许可制度的实施,各地政府部门对淀粉加工企业废水不做科学处理和环保不达标的企业进行严格管控。各地环保部门支撑鼓励淀粉加工企业建立与加工规模相适应的污水处理和综合利用基础设施。
 
目前,我国的红薯、马铃薯主要用于生产淀粉及其制品。在淀粉的生产过程中,不论采用传统加工方法和自动化淀粉设备加工,都会产生大量的废水浆液。这种废水浆液中主要含有淀粉、蛋白质、糖类及矿物质等,COD(化学需氧量)、BOD(生物需氧量)浓度非常高。如果不经处理,直接排放会对环境造成危害。已知淀粉废水的来源主要来自两个加工工段:清洗和粉碎过滤。清洗废水主要成分为原料表面的泥沙尘土,经沉淀处理可以循环使用。粉碎过滤产生的废水通常为提取淀粉乳和精制过程中产生的废水。与其他大部分植物蛋白相比,红薯蛋白的必需氨基酸含量较高,具有很高的营养价值。如能从淀粉加工浆液中将红薯、马铃薯蛋白提取出来,不仅可以减少浆液直接排放对环境的污染,也是对资源的有效利用。
 
淀粉废水处理分析
 
淀粉加工的废水处理问题是行业发展不可避免的热点话题,怎样减少淀粉加工废水,怎样达到污水排放标准都是很多企业和加工用户关心的问题。目前,国内淀粉加工企业对废水的处理模式主要有:“汁水还田”、“膜法处理”、“生物处理法”、“综合利用”等,供尚未完善环保治理的企业借鉴和参考。
 

1.汁水还田

红薯、马铃薯淀粉生产汁水中富含有植物生长所需要的氮磷钾等有机质,对于干旱和贫脊的土壤环境是很好的补充。淀粉生产废水沉淀→兑清水加压喷灌农田→秋季或春季翻地→用作农田基肥。经过近20年的运行表明,土壤肥力增加,农作物产量明显提高,而且还改善了生态环境,万亩荒地变成了良田。但这种处理方法不仅需要加工企业有足够的农田供灌溉,通过每年种植农作物来消化吸取水中富含的有机质,才能良性发展;还要有配套的基础设施,如合格的储水池、扬送泵站、喷灌管网系统以及水、电供应以及完备的储存输送能力。这意味着企业需要具备丰厚的资金实力和坚决的实施能力。否则随便找地排水一两年就会成为臭水塘,变成新的污染源;或者对一块地反复过量施用,对土壤环境也会造成负担。

淀粉废水处理分析
 

2.膜法处理

 
红薯蛋白的生产技术主要有两种:酸沉结合超滤生产天然红薯蛋白新技术、热絮凝法生产变性红薯蛋白新技术。
 
甘肃省膜科学技术研究院曾利用平板超滤膜设备对马铃薯淀粉废水进行了回收蛋白的中试实验,结果证明,超滤膜对马铃薯淀粉生产废水中的蛋白的截留率大于90%,COD去除率大于50%。
 
天津大学采用中空纤维超滤膜进行了回收马铃薯淀粉废水中蛋白质的小试,试验结果证明采用切割分子量为1.5万的醋酸纤维素膜,处理马铃薯淀粉工艺废水,可以截留85%的蛋白质,降低50%的COD。另外,还有业内专家采用膜技术处理马铃薯加工废水,用切割分子量10万和1.5万的超滤回收蛋白,再用纳滤膜回收马铃薯淀粉废水中的低聚糖,结果证明:利用膜集成技术可以回收马铃薯淀粉废水中蛋白质总量的97%和低聚糖总量的90%。***后反渗透液的化学耗氧量可以达到排放标准。
 
现在,“膜法处理”工艺技术已经在马铃薯淀粉行业取得了初步的成功实践。 
 
淀粉废水处理分析
 

3. 生物处理法
 

生物处理法一般包括厌氧、好氧和厌氧-好氧联合。
 
①淀粉废水经过厌氧处理,可获得甲烷基可燃气体,残余的泥污富含氮磷物质,经过进一步处理后,可作为农作物肥料返回农田。厌氧处理法能耗低,资源回收利用率高,成本相对较低,日益受到国内外重视。主要处理工艺包括厌氧流化床,厌氧接触,上流式厌氧污泥床和厌氧过滤器。
 
②利用好氧法处理淀粉废水的主要工艺包括吸附生物氧化法,生物膜法和活性污泥处理法等。主要原理就是利用微生物增殖和生命代谢过程,将淀粉废水中的有机物转换为无机物,处理过程需要持续供应氧气。
 
③厌氧-好氧组合处理方法,主要用于浓度较高的淀粉废水,并且使用各种不同方法相结合。该过程比较复杂,是各种方法的优点缺点相互结合,处理效果更好。
 
淀粉废水处理分析
 
根据多地实际经验,采用先提取蛋白、纤维,再采用厌氧-好氧法的废水生物处理工艺, 能够解决固化物发酵产生的气味对空气的污染问题,也减轻了污水处理负担。采用高温絮凝和离心分离技术从淀粉生产工艺水中提取细纤维和蛋白,可有效降低废水中COD和氨氮指标,再采用厌氧-好氧工艺对废水生化处理,达到生态环境环境部间接排放的标准排入城市污水处理厂,不但满足了环境标准的要求还成功将薯渣“变废为宝”。
 

4.综合利用
 

淀粉加工的废弃物——薯渣、汁水含有很高的有机物,除用于饲料外也非常适合做成生物新能源——沼气。沼渣、沼液是很好的有机肥可以还田,沼气做能源利用,从而达到节能减排,发展循环经济,实现达标排放的多赢效果。
 
具体操作:薯渣进入匀浆池,通过厌氧发酵产生沼气;废水通过卧螺离心,提取蛋白、纤维等固形物,再进入生物倍增反应器产生沼气。水再通过汽浮、厌氧、好氧三级处理,COD降到100mg/L左右,实现马铃薯淀粉废水直接达标排放。
 
淀粉废水处理分析
 
淀粉加工薯渣废水综合利用项目拥有突出的五大优点:
 
①厂区环境得到改善,再也看不到泡沫,闻不到臭味;
②产生的沼气每天可为企业节省3万元左右的燃气费
③操作简单,运行稳定,不受气温影响
④沼渣、沼液是腐熟了的有机肥,还是优秀的土壤改良剂,施入农田可改良土壤,提升土壤的有机质
⑤该项工艺不是单纯解决废水的问题,是对水、渣、汽综合处理、利用的循环经济模式,具有可持续发展的优越性。
 
环境保护势在必行,实现淀粉加工业的绿色环保、清洁生产、健康可持续发展也是工业生产的必要之路。无论采取哪种处理模式都是实现淀粉加工废水的科学处理,实现可持续化健康生产。
 
文章参考:《国内马铃薯淀粉废水处理模式探析》、《甘薯淀粉及蛋白知多少》
 

 

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