厌氧生化法处理淀粉废水研究综述

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1、【摘要】淀粉生产过程中排放大量废水,且废水COD浓度高,有关淀粉废水处理方法的研究越来越受到重视。厌氧生化法是处理淀粉废水的重要方法之一,本文就目前国内外淀粉废水的各种厌氧处理方法进行综述,介绍淀粉废水处理方面的研究成果。【关键词】厌氧;淀粉废水;处理淀粉废水有玉米淀粉废水,马铃薯淀粉废水,小麦淀粉废水和木薯淀粉废水等。在淀粉加工过程中产生的高浓度酸性废水,主要是溶解性的淀粉和少量蛋白质,COD通常为1000~30000mg/L,SS为1500mg/L。国家环保总局在国家环境科技发展/十五计划纲要指出,继续把淀粉工业的废水污染控制技术作为重要内容进行研究,目前国内外常用的处理

2、方法总体上可分为生化法和物化法两种处理方法,但在实践中多采用生物处理,由于有机物浓度高,尤以厌氧法为首选。1　厌氧生化法厌氧法处理淀粉废水具有能耗低,污泥产量少,在降解污染物的同时能回收能源的特点。目前,厌氧法处理淀粉废水主要有上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、折流厌氧污泥床等。1·1　上流式厌氧污泥床(UASB)上流式厌氧污泥床(简称UASB)反应器是荷兰Wageningen农业大学的Lettinga等人于1973-1977年间研制成功的,该技术在国内外已经发展成为厌氧处理的主流技术之一。李燕等〔1〕采用上流式厌氧污泥床装置,对面粉厂中的淀粉废水处理进行了试验研究。试验结果表明

3、,用UASB处理高浓度淀粉废水是可行的,当淀粉废水的COD为4000~8000mg/L时,COD负荷达4~5kg/(m3·d)处理效率可达90%以上。杨景亮等〔2〕采用UASB反应器处理维生素B12和淀粉生产混和废水,在中温条件下,保持反应体系在中性和偏碱性条件下,COD容积负荷最大为30kg/(m3·d)的时候,COD去除率为80%。张振家等〔3〕采用UASB反应器处理淀粉废水,在反应器COD容积负荷保持在10kg/(m3·d)以上时,COD去除率可达90%以上,有机氮去除率亦达80%,为后续处理打下良好基础。管锡增〔4〕等采用改良UASB反应器对配制的淀粉水进行了处理。在

4、141~151天时,负荷达到11kg/(m3·d),COD去除率达到92%以上。UASB反应器在处理固体悬浮物浓度较高的废水时易引起堵塞和短流,并且初次启动和形成稳定颗粒污泥用时较长,需要设计合理的三相分离器。1·2　厌氧滤池(AF)厌氧生物滤池是60年代末,美国的Young和McC-arty开发的。厌氧生物滤池是装填有滤料的厌氧生物反应器,在滤料的表面形成了以生物膜形态生长的微生物群体,在滤料的空隙中则截留了大量悬浮生长的厌氧微生物,废水通过滤料层向上流动或向下流动时,废水中的有机物被截留、吸附及分解转化为甲烷和二氧化碳等。Ahn等〔5〕对厌氧滤池处理马铃薯淀粉废水的动力学

5、特性进行了研究。结果表明对出水COD的预测受进水水质的影响严重。Mihsra等〔6〕采用泡沫胶床厌氧生物反应器通过接种培养及加入CaCO3与一些诸如Ni、Co、Mo等微量元素将生物膜固定在泡沫胶上生长,对某一食品厂排出的马铃薯淀粉废水进行处理,在COD负荷为3·85kg/(m3·d),水力停留时间8d的条件下,COD去除率为71%,产气量为11·6L/d,其中含甲烷85%。而且此反应器运行稳定,不受废水成分及负荷变化的影响,耐受高的有机负荷。刘素英等〔7〕以小麦淀粉废水为研究对象,以厌氧生物滤池为反应设备,模拟厌氧生化工艺运行,得出可供实际操作的运行条件。小麦淀粉废水厌氧生化

6、所需水力停留时间在5~20天之间,最佳pH值范围为6·8~7·4,最佳有机容积负荷为7~8kgCOD/(m3·d)。AF在运行中常出现堵塞和短流现象,且需要大量的填料和对填料进行定期清洗。1·3　厌氧流化床(AFB)厌氧流化床是在厌氧反应器内添加固体颗粒载体,细颗粒载体为微生物的附着生长提供了较大的比表面积,使床内的微生物浓度很高(一般可达30gVSS/L)。栾金义〔8〕等将生物流化床与接触氧化法相结合的复合生物流化床方法,使淀粉废水先经过流化的生物载体后再经填料层,处理北京某淀粉厂的废水,COD去除率达90%左右,废水可达标排放。该方法可使生物流化床技术与接触氧化法的优缺点

7、相互补充,大大提高了处理效率。Matsumoto〔9〕用小试厌氧流化床处理淀粉废水,当pH为5·8时产甲烷过程会受到轻微抑制,亦得出系统运行的最佳pH为6·2,但该系统运行时间只有15d,还不能保证其长期运行的稳定性。1·4　厌氧折流板(ABR)反应器厌氧折流板(ABR)反应器是每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统,其中污泥以颗粒形式或絮状形式存在。废水由导流板引导上下折流前进,依次通过每个格室的污泥床直至出口,此过程中废水中的有机物与厌氧污泥反复接触而得到去除。徐金兰等〔10〕采用ABR反应器