化学法处理淀粉生产废水

(东北大学，沈阳 11006 ）王乃芝，苏永渤

　　摘　要：介绍了用DSZ（工业废渣）、PAM、活性炭等化学处理方法，进行静态、动态处理淀粉废水的实验研究。其结果表明用化学絮凝。活性炭吸附的流程处理淀粉废水的方法是可行的；所用的DSZ为工业废渣，解决了DSZ的综合利用问题，减少了污染，达到以废治废的目的；絮凝物经压滤脱水后掺在煤中做燃料，无二次污染问题；该方法经济合理。该实验结果在某市淀粉厂实施，取得了较好的效果。
　　关键词：淀粉废水；废水处理；絮凝；活性炭
　　中图分类号：X798
　　文献标识码：A
　　文章编号：1009－2455（2000）01－0029－03

Chemical Treatment of Wastewater from Starch Production
WANG Nai-zhi, SU Yong-bo

　　Abstract: Chemical methods, such as DSZ( an industrial solid waste),PAM,activated carbon,etc, were used in the experiment of static and dynamic treatment of the wastewater from starch production. The result shows that it is feasible to use the process of chemical flocculation and activated carbon adsorption in the treatment of the wastewater from starch production. The use of DSZ, since it is an industrial solid waste, found out a way for the comprehensive utilization of it, which helps minimize pollution and attain the goal of treating wastes by using wastes. The flocculated matter is dewatered by filter-press and then mixed with coal for fuel without creating the problem of second-time pollution, Therefore this method is both economic and reational. The result of the said experiment was practised at a starch plant in a city, with good effect achieved.
　　Keywords: wastewater from starch production;treatment of wastewater; flocculation; activated carbon

　　以玉米为原料生产淀粉时，产生大量高浓度的有机化合物及悬浮物质的废水。一般水质情况见表1。

表1 淀粉废水中主要污染物 项目 CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 氨氮/(mg.L^-1) pH 含量 2300-3200 450-650 45-65 4.0-4.8

　　国内外常用的淀粉废水处理方法是生化法[2]。该方法具有技术成熟，效果较好、可靠等优点。其缺点是占地面积大，基建投资高，技术难度大，操作管理复杂等。国内一些中小型淀粉厂由于技术和经济条件有限，尤其是北方地区，冬季气温低，采用生化法处理淀粉废水更加困难。实践证明，采用化学絮凝处理方法具有投资少，适应性强，操作简单等优点。因此，化学絮凝法处理这类废水更有前途。

1 化学絮凝法处理淀粉废水的机理^[1][2][3]

　　淀粉废水含有蛋白质、淀粉、糖类及悬浮物。废水呈高分散系的亲水胶体溶液，这种胶体一般比较稳定。因此，治理这类废水首先要破坏胶体状态。化学絮凝法就是通过药剂的物理化学作用，使废水的胶体破坏，使分散状态的有机物脱稳、凝聚，形成聚集状态的粗颗粒物质从水中分离出来。通过混凝可以去除分子量较大的有机物。而分子量较小的有机物，可以通过活性炭吸附法去除从而达到治理这类废水的目的。

2 实验结果及讨论

　　实验采用静、动态两种方法
2.1 静态实验
　　静态实验是采用烧杯实验，即向5只烧杯中分别加人同样的水样做条件实验，分别加人混凝剂、絮凝剂，经沉淀、砂滤、再吸附，最后测清水中的CODc、SS、氨氮及pH值。
2.1.1 混凝剂的选择
　　分别用CaCl₂、FeCl₃、聚铝、PFS、FeSO₄、CaO及DSZ（工业废渣）作混凝剂，在其它条件相同的情况下，测知DSZ的混凝效果最佳，其加入量为废水体积：DSZ悬浮液体积（DSZ配成2％乳浊液）＝1000：60。
2.1.2 絮凝剂的选择
　　通过实验并考虑经济成本，确定PAM（分子量为300万）为最佳的絮凝剂。其用量为废水体积：PAM溶液体积（PAM配成0.1％的溶液）=1000：15～20。
2.1.3 沉淀实验
　　通过混凝、絮凝后实验测知，沉淀时间越长处理效果越好，但考虑到生产实际的需要，沉降30min可以达到良好的处理效果。

2.1.4 吸附实验
　　沉降后的上清液通过砂滤已经接近国家的排放标准，为使出水完全达到排放标准，可再经活性炭吸附。实验结果见表2。
2.2 动态试验
　　在筛选静态实验结果的基础上，进行动态试验，其流程如图所示：

　　流程说明：
　　①DSZ药溶解陈化打入反应池并调节pH值为9.0～11.0；
　　②利用流量计控制系前PAM溶液加人量；
　　③加人DSZ，PAM的废水，经管道反应器反应后进入斜板沉淀池沉淀分离；
　　④斜板沉淀池上清水溢流后，滴加工业废酸调pH值为6－9，经砂滤后回用或经碳塔处理外排；
　　⑤斜板沉淀池底的絮凝物经压滤脱水，滤液返回反应池，滤饼去掉。实验测试结果见表3。
2.3 实验结果讨论
　　①DSZ加入量的增加，各项指标的去除率增大；当药剂量增加到一定程度时，去除率增加缓慢，这符合混凝剂对胶体的破胶机理。
　　②PAM絮凝剂的用量在一定条件下越多，效果越好，即出水水质越好，絮凝体越牢固，沉淀效果越好。但考虑经济效益，其加入量为废水体积：PAM溶液体积=1000：15--20为益。

表2 DSZ、PAM、砂滤、吸附联用测试结果 原水 出水 pH CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 氨氮/(mg.L^-1) pH 砂滤CODcr/(mg.L^-1) 吸附后CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 氨氮/(mg.L^-1) 4.5 2534 515 56.8 5.14 348 278 32 20 4.5 2534 515 56.8 7.54 294 203 25 18 4.5 2534 515 56.8 9.30 196 145 19 16 4.5 2534 515 56.8 10.50 183 132 16 13 4.5 2534 515 56.8 11.20 167 121 12 10

　　注：表中出水pH值不同的原因是DSZ加入量不同所致

表3 动态试验测试结果 原水 出水 pH CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 氨氮/(mg.L^-1) pH 砂滤CODcr/(mg.L^-1) 吸附后CODcr/(mg.L^-1) SS/(mg.L^-1) 氨氮/(mg.L^-1) 4.50 2670 519 64.7 7.5 197 85 18 18 4.80 2253 489 46.9 8.5 183 89 12 11 4.67 2467 558 63.8 8.3 181 89 12 11 4.43 2586 575 59.4 7.7 191 86 17 15 4.53 3123 590 62.3 8.2 184 89 11 10

　　③实验结果表明，沉淀时间越长效果越好。但考虑生产实际的需要，沉淀时间为30-40min，可满足山水水质的要求。
　　④实践证明，砂滤速度为8－10m／h可满足出水水质的要求。
　　⑤活性炭吸附滤速为15-20m/h即可。

3 结论

　　按上述工艺流程在某市淀粉厂上了治理工程，经1年的运行证明：
　　①用化学絮凝、活性炭吸附的流程处理淀粉废水的方法是可行的。优点是基建投资少，工艺简单，操作容易，能耗低，对气温的变化适应性强，且出水水质达排放标准。
　　②所用的DSZ为工业废渣，解决了DSZ的综合利用问题，减少了污染，达到以废治废的目的。
　　③絮凝物经压滤脱水后掺在煤中做燃料，无二次污染问题。
　　④处理每吨废水药剂费在0.20-0.35元之，运行费在0.50元/t水以下。

参考文献：

　　[1]顾夏生， 水处理工程[M]，北京：清华大学出版社，1985
　　[2]张永吉，化学絮凝法在工业有机污水处理中的应用，工业水处理[J]，1991，（3）：11-13
　　[3]刘光荣 混凝反应机理概述[J]，工业水处理，1986（2）：25－29
　　[4]张自杰.环境工程手册[M],高等教育出版法，1996

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　　 作者简介： 王乃兰（1962－）：女，工程师。 苏永渤（1946-）：男，教授。