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随着社会的发展,食品工业用水量增多,废水排放量也增大,尤其以淀粉工业废水的排放量占首位。马铃薯淀粉废水中主要含有淀粉、糖类、蛋白质、可溶性纤维等污染物,依生产工艺的不同,废水COD浓度在2000~40000mg/L之间。由于淀粉废水有机物浓度很高,治理方法主要采用厌氧生物处理,但是由于在北方冬季低温、马铃薯淀粉生产的季节性和不连续性、经济成本等因素使此方法的推广应用受到抑制。
酵母菌是一种单细胞真菌,具有较好的絮凝沉降效果,耐酸、耐高渗透压的特点,适用于高盐、高浓度工业废水处理。另外膜酵母反应器(MYR)与活性污泥处理法相比,又具有容积负荷高、需氧量小,产生的剩余污泥少等优点。MYR中产生的剩余酵母富含蛋白质和多种氨基酸,具有较高的饲料价值,可回收利用,从而可实现废水的资源化。
本研究主要通过对马铃薯淀粉废水水质特性分析和小试实验的驯化培养,有针对性地筛选出高效处理淀粉废水的酵母菌株。通过高效混合酵母菌株在连续运行状况下的参数优化,确定MYR的最佳控制参数为pH值为5,水力停留时间为24~28h,温度为25~30℃。
通过混凝-MYR组合工艺连续运行1个月处理马铃薯淀粉废水,出水COD稳定在4500mg/L左右,COD去除率稳定在75%,酵母浓度也相对较高,稳定存15g/L左右,而且酵母的沉降性能也相对较好,SV30稳定在l2%左右。
本研究以华欧淀粉厂废水处理工程为例,研究制定了工程设计方案,选用“凋节+混凝+MYR+水解酸化+MBR”的集成工艺,并对该工艺的经济及技术进行了分析评价。对运行费用及酵母回收的综合价值评价后表明,每处理lm3废水将产生2元左右的可观经济效益。因此,从技术经济上考虑MYR工艺具有广阔的应用前景。