马铃薯淀粉废水处理技术机成效

马铃薯淀粉废水是马铃薯淀粉和相关淀粉化学产品生产过程中产生的废液。它是食品工业中污染最严重的废水之一。废水中含有大量的有机物质,例如糖和蛋白质,因此废水的化学需氧量,浊度和颜色非常高。如果将废水直接排入水体,不仅会浪费水资源,还会浪费废水。对环境造成严重污染。一方面,废水中的有机物经过自然发酵后会释放出硫化氢,氨气和其他气体,污染了环境;另一方面,由于其高浓度的有机物,各种微生物迅速生长和繁殖,包括有害微生物或病原细菌。大量的生长和繁殖不仅直接损害水生动物,而且由于微生物的生长和有机物的氧化反应,水中的溶解氧被消耗掉,水生动物由于缺乏氧气而死亡。对河流,水库和环境造成严重破坏污染。


对于马铃薯淀粉废水的处理,人们正在努力开发一种合理,高效和低能耗的淀粉废水处理方法。目前,在废水预处理中用作凝结剂或主要絮凝剂的水溶性聚合物已在水处理中引起广泛关注。优点是产生的絮凝物大且稳定,并且污泥量小。使用的化学试剂数量很少。结合马铃薯淀粉生产废水具有以下明显特点:①马铃薯淀粉加工业季节性明显,主要集中在每年的10月至次年的1月。冬季气温低,水温低,不利于生物加工。 ②生产周期短,生物系统难以启动; ③由于在摩擦磨的生产过程中添加了大量的气体,因此在浓缩和稀蛋白水中存在大量稳定的微气泡; ④蛋白质含量高,曝气过程中也会产生大量泡沫。因此,本文采用物理化学方法,用无机絮凝剂硫酸铝和有机絮凝剂聚丙烯酰胺(PAM)处理马铃薯淀粉废水,并将无机和有机絮凝剂混合。用量,助凝剂用量和沉降时间对絮凝效果的影响决定了处理马铃薯淀粉废水的较好絮凝剂及其更经济的输送方法,为工业应用提供了理论依据。

1个测试部分
1.1测试仪器和试剂
仪器:WZT-3A光电浊度仪; pH计; DRB200消解仪; UV2000紫外分光光度计。
试剂:三次去离子水(称为去离子水),阳离子聚丙烯酰胺(Percol 175),硫酸铝(化学纯,分子式Al2(SO4)3.18H2O)。马铃薯淀粉废水(市售马铃薯粉碎过滤器)。

1.2溶液准备
1.2.1马铃薯淀粉废水的制备
将新鲜马铃薯去皮,切成条,称重,以1:4的体积比加入去离子水,缓慢搅拌5分钟,然后用单层纱布过滤,将滤液均匀搅拌。

1.2.2硫酸铝(Al2(SO4)3)溶液的制备
用精密天平精确称量一定量的Al2(SO4)3·18H2O,将其溶于去离子水中,质量分数为7.5%。

1.2.3 PAM溶液的制备
用精密天平准确称量一定量的聚丙烯酰胺Percol175。在均匀搅拌下,用去离子水缓慢溶解使其质量分数为7.5%,然后等待溶液变得均匀透明。

1.3絮凝条件的确定
将150克废水吸入1号,2号和3号烧杯中,并将其置于数字电磁搅拌器下。从2.5 mg / L的PAM开始1号烧杯,并以240 r / min的转速搅拌5分钟。静置30分钟和60分钟后,测量上清液的浊度。向2号烧杯中添加2.5 mg / L的PAM。定时,以240r / min搅拌10min,测量静置60min和120min后上清液的浊度;在3号烧杯中加入2.5 mg / L PAM,开始计时,以300 r / min搅拌2分钟,以240 r / min搅拌8分钟后,静置60分钟后测量上清液的浊度分钟和120分钟。

1.3.1单独使用PAM进行絮凝
取出编号为200 mL的烧杯,加入150 g 1号废水,将其均匀搅拌。将烧杯置于搅拌器下方,并精确添加3、4、5、7、10、15、20 mg / L PAM,快速搅拌(300 r / min)2分钟,然后缓慢搅拌(240 r / min)8 5分钟后,静置60分钟,并测量其浊度和COD。

1.3.2单独使用Al2(SO4)3进行絮凝
取出编号为200 mL的烧杯,并加入150 g 2号废水均匀搅拌。将烧杯放在搅拌器下,加入100、200、300、400、500 mg / L和硫酸铝溶液,快速搅拌(300 r / min)2分钟,然后缓慢搅拌(240 r / min)8分钟。静置60分钟后,测量浊度和COD。

1.3.3将PAM与Al2(SO4)3混合以絮凝
取出编号为200 mL的烧杯,加入150 g 3号废水,将其搅拌均匀。向烧杯2至6中准确添加10 mg / L的Al2(SO4)3溶液,快速搅拌(300 r / min)2分钟,然后缓慢添加2、3、4、5、6 mg / L的PAM。搅拌(240r / min)8分钟。静置60分钟后,测量浊度和COD。向7号,8号和9号烧杯中添加20、20和30 mg / L硫酸铝溶液,快速搅拌(300 r / min)2分钟,然后添加4、5和4 mg / L PAM,缓慢搅拌(240 r / min)8分钟,静置60分钟以分别测量浊度和COD。

1.4 COD测定
使用微回流比色法测定化学需氧量。


2结果与讨论
2.1絮凝条件的确定
在不同的测试条件下处理马铃薯废水。测试结果列于表1。

  表1不同条件下的絮凝效果

从表1中可以看出,比较No.1的浊度值表明,静置30分钟的效果明显不如静置60分钟,并且静置时间不超过30分钟。比较烧杯2的浊度值,静置120分钟和静置60分钟的效果没有显着差异。因此,站立时间设置为60分钟。比较1号和2号,可以看到搅拌时间设定为10分钟。因此,搅拌时间设定为10分钟。根据烧杯2和烧杯3,可以看出先快后慢,测试效果是理想的。因此,将搅拌速度设定为快速搅拌(300r / min)和缓慢搅拌(240r / min)。

2.2不同絮凝剂的个别处理效果
为了更好地确定配混方案,需要对PAM和Al2(SO4)3的单独处理效果进行定量分析。表2和3显示了单独的PAM和Al 2(SO 4)3的治疗效果。

表2单组分PAM的治疗效果


表3单组分Al2(SO4)3的处理效果


从表2和表3可以看出,PAM具有良好的治疗效果。当PAM用量大于7 mg / L时,治疗效果波动,在7 mg / L时达到第一个最大值。当浊度去除率达到98%时,效果理想。考虑到处理成本,7 mg / L被认为是最佳剂量。 Al2(SO4)3的处理效果更好,浊度大大降低,当剂量为300 mg / L时,浊度去除率的最大值为93.1%。因此,Al2(SO4)3的最佳剂量为300 mg /升。

2.3混凝处理效果
混合絮凝的处理效果见表4。试验方法是加入Al2(SO4)3并快速搅拌2分钟,然后加入PAM并缓慢搅拌8分钟。

表4 PAM与硫酸铝混合的絮凝效果


表4:PAM与硫酸铝混合的絮凝效果从表4可以看出,混合使用对马铃薯废水具有良好的处理效果,当组合使用10 mg / L的Al2(SO4)3和4 mg / L的PAM时,效果最佳。 ,除浊率高达98%。 Al2(SO4)3和PAM的复合使用显着改善了治疗效果。

以上结果表明,不同的絮凝剂PAM与Al2(SO4)3之间存在协同作用。无机絮凝剂硫酸铝带正电,使废水中的胶体不稳定,有机絮凝剂PAM导致不稳定的胶体颗粒快速生长。通过桥接和网络捕获。

这是因为PAM的分子链很大,并且许多胺基分布在分子链上。胺基对硫酸铝溶液中的悬浮颗粒和胶体具有很强的亲和力和吸附作用,可以使溶液中的悬浮体和胶体发生吸附或进行特征性吸附,形成分子间氢键,或改变其电势。胶体,使其牢固地吸附在PAM分子中的胺基表面上,然后通过大分子链的交联,将悬浮状态的颗粒和胶体以分散状态连接在一起,形成大的聚集絮体容易解决,很快解决。因此,Al2(SO4)3和PAM的联合絮凝可以更好地实现絮凝物的沉淀和分离,从而达到纯化溶液的目的。

根据工业应用的实际情况,定性讨论了废水处理的成本。由于PAM的价格比硫酸铝的价格高得多,因此检查了PAM的量对处理效果的影响,如图1所示。

图1显示Al2(SO4)3和PAM的组合使用可以减少PAM的使用。根据市场研究,PAM(Percol 175)的单价约为Al2(SO4)3的10倍。在此测试中,单独使用7 mg / L PAM和10 mg / L Al2(SO4)3和4 mg / L PAM是最好的治疗方法。当达到最佳絮凝效果时,将PAM和Al2(SO4)3结合在一起。与仅使用PAM相比,成本降低了约30%。


2.4 COD验证
由于浊度不直接反映废水中有机物的含量,因此对代表性样品的COD进行了测量以验证测试效果。测试结果列于表5。


表5代表性样品上清液的COD

从表5可以看出,无论单独使用PAM,还是同时使用PAM和Al2(SO4)3,对马铃薯废水的COD都有较好的处理效果,浊度时的COD减少率相同。减幅最大约为83.5%。


3结论
无论是单独使用PAM还是将PAM与Al2(SO4)3结合使用,都能对马铃薯淀粉废水产生比较理想的处理效果,大大降低了其浊度,大大减少了废水中的有机物。内容可以为下一步的废水处理和最终排放奠定良好的基础。

Al2(SO4)3和PAM可以具有良好的协同作用,并且联合使用可以实现更好的沉降和分离。

混合使用絮凝剂可以减少PAM的添加量,从而降低废水处理的成本。

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