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马铃薯淀粉废水处理和利用的实验研究

李倩  
【摘要】:马铃薯淀粉废水是废水处理中的难点和重点,目前还没有十分有效的方法。本文从资源合理利用的角度出发,提出了一种投资少、操作管理简单、资源合理利用的马铃薯淀粉废水处理和利用办法,并进行了初步的探究。 首先对马铃薯淀粉废水的几种预处理方法进行了初步的研究,本文采用的预处理方法包括吸附法、混凝沉淀法、加碱法和水解酸化法。 吸附实验中吸附材料选用凹凸棒(A)、膨润土(B)、活性炭(C)。凹凸棒和膨润土吸附处理马铃薯淀粉废水,当凹凸棒为5g,膨润土为10g时,COD去除率可达50.99%。活性炭的投加量为10g时,COD去除率可达72.00%。混凝沉淀实验中采用聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)处理马铃薯淀粉废水,当PAC投加量为5.5g/L,PAM为0.3g/L时,COD去除率最高,可达34.22%。加碱法处理马铃薯淀粉废水,COD去除率可达到26.67%。水解酸化法处理马铃薯淀粉废水,处理效果随着发酵时间的增加而提高,发酵12天后COD去除率可以达到22.26%。 接下来将上述预处理方法组合处理马铃薯淀粉废水,组合方式主要包括混凝沉淀+吸附、加碱+吸附、水解酸化+吸附,经过分析对比,最后确定水解酸化+凹凸棒和膨润土混合粘土吸附的组合作为本实验中马铃薯淀粉废水处理工艺。 采用混凝沉淀法与活性炭(C)、凹凸棒(A)和膨润土(B)混合粘土吸附组合,PAC+PAM+5gA+10gB组合COD去除率为59.08%,PAC+PAM+10gC组合COD去除率可达81.87%。加碱+吸附组合处理效果不如混凝+吸附组合,加碱+5gA+10gB组合COD去除率为52.56%,加碱+5gC的处理效果仅有71.51%。采用水解酸化与活性炭、凹凸棒和膨润土混合粘土吸附组合,随着发酵时间的延长,COD去除率逐渐提高,水解酸化+5gA+10gB去除率可达90.46%,水解酸化+10gC去除率可到达95.95%,但是活性炭处理成本高,且再生困难,最终确定价廉易得的凹凸棒和膨润土混合粘土作为最终的吸附处理材料。接下来,本论文利用凹凸棒和膨润土混合粘土处理马铃薯淀粉废水,考查了其主要影响因素质量配比、pH、混合粘土加入量、温度和搅拌时间对处理效果的影响,最终确定质量配比=5gA:10gB、pH=5-6,混合粘土加入量为15g,温度为20℃,搅拌时间为30min为本实验的实验条件,此时平均去除率可以达到40.80%。 最后,马铃薯淀粉废水经上述工艺处理后静置沉淀,其上清液未能达到排放标准,本论文中提出采用生态系统塘作为后续处理,并通过举例论证了生态塘处理马铃薯淀粉废水的可行性。而沉淀物不加处理仍会造成环境污染,可以考虑将其用于高吸水性树脂材料的制备和复混肥料生产,既重复利用了有用资源,又能进一步减少环境污染。


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