武漢淀粉工業廢水處理研究進展
武漢淀粉工業廢水處理研究進展
1武漢工業廢水處理特征及技術
武漢工業廢水處理是淀粉以及相關淀粉化工產品的生產過程中產生的廢液。武漢淀粉工業是一個高耗水工業,據測算,每加工生產1噸精淀粉需耗水60噸。淀粉在加工過程中產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、糖、纖維素、木質素等有機物及K、P、Ca等礦物質。
淀粉武漢工業廢水處理技術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提取蛋白質和氨基酸
淀粉廢水中回收蛋白質的方法主要有沉淀法、氣浮法、發酵法、絮凝法和超濾法。
蛋白質顆粒表面帶有電荷,并且顆粒表面覆蓋一層水膜,因此,蛋白質溶液相當穩定。沉淀劑能夠破壞水膜,中和電荷,導致蛋白質顆粒脫穩凝聚而沉淀。韓麗華向豆類淀粉粉漿廢水加入葡萄酸-δ-內酯使蛋白質沉淀析出,然后水解得到氨基酸。經中試,每噸粉漿廢水中能夠提取20kg粗蛋白,氨基酸產率為粗蛋白中總氮的88.7%。
買文寧采用氣浮分離技術從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酵生產單細胞蛋白。在最佳培養條件下,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。肌醇在醫藥、化妝品、發酵、食品工業中有廣泛的應用,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酵生產乳酸鈣,應用雙酶法糖化-乳酸發酵-產品提取工藝,乳酸鈣的收率為78.9%。
2.4生產生物制品
(1)培養白地霉
何國慶利用小麥淀粉廢水培養白地霉。在培養白地霉以前,先將小麥淀粉廢水進行糖化處理,然后在經糖化處理的廢水中培養,生物量與總糖利用率分別為1.345g/100ml和58.4%。
(2)培養食用菌
朱輝利用淀粉廢水培養金針菇如香菇,發現經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酵的培養液。金針菇在培養液起始pH6.40時生物量最高,香菇在培養液起始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,通過厭氧氫發酵產生生物氫氣,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%,產物中沒有甲烷氣生成。
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