武漢淀粉工業(yè)廢水處理研究進展
武漢淀粉工業(yè)廢水處理研究進展
1武漢工業(yè)廢水處理特征及技術(shù)
武漢工業(yè)廢水處理是淀粉以及相關(guān)淀粉化工產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢液。武漢淀粉工業(yè)是一個高耗水工業(yè),據(jù)測算,每加工生產(chǎn)1噸精淀粉需耗水60噸。淀粉在加工過程中產(chǎn)生大量的高濃度酸性有機廢水,水體的pH值為4.3~7.7,其COD值通常在1000mg/L左右,主要含有蛋白質(zhì)、糖、纖維素、木質(zhì)素等有機物及K、P、Ca等礦物質(zhì)。
淀粉武漢工業(yè)廢水處理技術(shù)包括物化法和生化法。物化法常用的有絮凝沉淀法、吸附法、氣浮法等,生化處理法包括厭氧處理法(UASB)、厭氧-好氧處理法、水解酸化-好氧處理法,光合細菌(PSB)處理法等。
2淀粉廢水資源化
2.1提取蛋白質(zhì)和氨基酸
淀粉廢水中回收蛋白質(zhì)的方法主要有沉淀法、氣浮法、發(fā)酵法、絮凝法和超濾法。
蛋白質(zhì)顆粒表面帶有電荷,并且顆粒表面覆蓋一層水膜,因此,蛋白質(zhì)溶液相當穩(wěn)定。沉淀劑能夠破壞水膜,中和電荷,導致蛋白質(zhì)顆粒脫穩(wěn)凝聚而沉淀。韓麗華向豆類淀粉粉漿廢水加入葡萄酸-δ-內(nèi)酯使蛋白質(zhì)沉淀析出,然后水解得到氨基酸。經(jīng)中試,每噸粉漿廢水中能夠提取20kg粗蛋白,氨基酸產(chǎn)率為粗蛋白中總氮的88.7%。
買文寧采用氣浮分離技術(shù)從1噸淀粉廢水中提取5公斤蛋白飼料,同時廢水中的SS和COD去除率分別達80%和30%以上。雷曉燕利用淀粉廠廢水發(fā)酵生產(chǎn)單細胞蛋白。在最佳培養(yǎng)條件下,所得單細胞蛋白的濕重、干重分別為1174.7mg/100ml、218.9mg/100ml。程坷偉采用超濾法從甘薯淀粉廢水中提取糖蛋白,并建立了數(shù)學模型。使用中空纖維素膜,壓力0.17MPa,pH6.5,溫度25℃,進料濃度小于0.15%,結(jié)合蛋白的截留率為68.15%。
2.2提取植酸鈣和肌醇
植酸鈣(菲汀)含20%肌醇,是制取肌醇的主要原料。肌醇在醫(yī)藥、化妝品、發(fā)酵、食品工業(yè)中有廣泛的應用,米糠、麩皮、玉米、淀粉廢水是提取植酸鈣和肌醇的主要原料。靳通收以淀粉廢水為原料制取肌醇,采用水解-中和-脫色工藝,肌醇收率在10%以上。
2.3生產(chǎn)乳酸鈣
乳酸鈣是機體吸收率最高的有機補鈣劑,常用做制藥、食品和飼料添加劑。王歲樓利用小麥淀粉廢水發(fā)酵生產(chǎn)乳酸鈣,應用雙酶法糖化-乳酸發(fā)酵-產(chǎn)品提取工藝,乳酸鈣的收率為78.9%。
2.4生產(chǎn)生物制品
(1)培養(yǎng)白地霉
何國慶利用小麥淀粉廢水培養(yǎng)白地霉。在培養(yǎng)白地霉以前,先將小麥淀粉廢水進行糖化處理,然后在經(jīng)糖化處理的廢水中培養(yǎng),生物量與總糖利用率分別為1.345g/100ml和58.4%。
(2)培養(yǎng)食用菌
朱輝利用淀粉廢水培養(yǎng)金針菇如香菇,發(fā)現(xiàn)經(jīng)液化處理后的淀粉廢水較適合作金針菇和香菇液體深層發(fā)酵的培養(yǎng)液。金針菇在培養(yǎng)液起始pH6.40時生物量最高,香菇在培養(yǎng)液起始pH5.10時生物量最高。
2.5生物制氫氣
樊耀亭以牛糞堆肥為菌種來源,以模擬淀粉有機廢水底物,通過厭氧氫發(fā)酵產(chǎn)生生物氫氣,同時使廢水得到凈化處理。最佳初始pH值7.5,最大產(chǎn)氫能力為166ml/g,最佳底物濃度為5g/L,COD去除率達40%~60%。生物氣中氫氣濃度可達61%,產(chǎn)物中沒有甲烷氣生成。
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