淀粉工业污染与控制
淀粉在纺织工业中的应用与研究

淀粉在纺织工业中的应用与研究淀粉作为一种天然高分子聚合物,广泛存在于植物中,是植物储存能量的主要形式。
在纺织工业中,淀粉以其优异的成膜性、粘结性和生物降解性,被广泛应用于上浆、整理、增稠等过程。
本文将详细探讨淀粉在纺织工业中的应用及其研究进展。
淀粉的基本性质淀粉是由大量葡萄糖单元组成的高分子聚合物,根据聚合度不同,淀粉可分为直链淀粉和支链淀粉。
直链淀粉分子为线性结构,而支链淀粉分子则具有分支结构。
淀粉分子通过α-1,4-糖苷键连接,并在部分葡萄糖单元上以α-1,6-糖苷键形成支链。
淀粉的物理性质包括良好的成膜性、粘结性和增稠性,使其在纺织工业中具有广泛的用途。
此外,淀粉还具有良好的生物降解性,对环境友好,是可持续发展的材料。
淀粉在纺织工业中的应用上浆是纺织品生产过程中的一个重要环节,淀粉在上浆过程中起到增加纤维间的粘结力、提高织物强度和耐磨性的作用。
淀粉浆料通过浸渍、喷涂或浇铸的方式施加在纤维上,然后通过热处理使淀粉凝胶化,形成坚韧的薄膜。
淀粉在纺织品整理过程中也发挥着重要作用。
淀粉整理剂可提高纺织品的防水、防皱和防污性能。
通过在纺织品表面形成一层均匀的淀粉膜,减少水分、油脂和污渍的渗透,达到防水、防皱和防污的效果。
淀粉在纺织品印染过程中用作增稠剂,可提高染料的利用率、染色均匀性和染色速度。
淀粉通过与染料形成复合物,提高染料在溶液中的浓度,从而加快染料的上色速度。
此外,淀粉还具有遮盖纤维表面缺陷的作用,使纺织品表面更加光滑。
研究进展随着科技的发展,淀粉在纺织工业中的应用研究不断深入。
研究者通过改性淀粉分子结构,引入功能性基团,提高淀粉的性能,拓宽其在纺织工业中的应用范围。
例如,酯化淀粉、醚化淀粉和接枝淀粉等改性淀粉,具有更好的粘结性、成膜性和生物降解性。
此外,研究者还通过生物技术手段,利用微生物发酵生产淀粉,提高淀粉的性能。
发酵法生产的淀粉具有更高的纯度、更好的溶解性和更低的粘度,有利于其在纺织工业中的应用。
(环境管理)淀粉废水的组成

淀粉废水的组成在淀粉加工过程中产生大量的高浓度酸性有机废水,主要是溶解性的淀粉和少量蛋白质,一般没有毒性,但COD很高,通常为1000~30000mg/L,SS为1500mg/L。
如将废水直接排放到环境水体中,不仅对环境造成严重危害,也造成水资源的浪费。
2.1 玉米淀粉玉米淀粉生产不受季节影响,可全年生产。
但工艺用水量较大,一般为5~13m/吨玉米。
玉米淀粉废水的主要成分为淀粉、糖类、蛋白质、纤维素有机物质,COD值为8000~30000mg/L,BOD值为5000~20000mgΠL,SS值为3000~5000mg/L。
一般来说,淀粉厂所排放的污水有三个主要来源,一是水洗工艺中排放出来的污水,此污水pH值为6。
5~7。
0,COD值在6500~10000mg/L左右;二是在淀粉脱水时产生的工艺水,其有机物浓度较低,COD值大约在2000mg/L左右,呈弱酸性;三是在转换生产产品时,生产设备的清洗水,其有机物浓度也较低,COD值为1000~1600mg/L,呈中性。
此外,还有车间地面冲洗水。
对于中小型淀粉厂,在正常生产情况下,污水的排放量为600~630m/d,主要水质指标:COD值为6000~7000mg。
/L,pH值为6~615,SS为1500~2000mg/L。
2.2 薯类淀粉薯类(主要是马铃薯和地瓜)为原料的淀粉生产,其废水的水质特征为:(1)输送和洗净废水。
通常含有泥土、马铃薯碎皮及由原料溶出的有机物,这种废水悬浮物含量高,但COD和BOD值都不高;(2)生产废水即分离废水。
含有大量的水溶性物质,如糖、蛋白质、树脂等,同时也含有少量的微细纤维和淀粉,COD和BOD值都很高,且水量大。
因此,本工段废水是马铃薯原料淀粉厂污染废水的主要来源; (3)生产设备洗刷废水;(4)淀粉渣贮槽废水。
淀粉生产过程中,作为副产品产生大量的渣滓,长期积存在贮槽内,会含有一定量的废水,这种废水虽然不产生怪味,但因发酵其酸度很高,马铃薯淀粉生产废水的水质特征和主要污染因子如表1所示。
淀粉生产废水排放标准

淀粉生产废水排放标准
淀粉生产是一种重要的工业生产过程,但在生产过程中会产生大量的废水。
废水排放对环境造成了严重的污染,因此制定和执行严格的淀粉生产废水排放标准是非常重要的。
本文将就淀粉生产废水排放标准进行探讨和分析。
首先,淀粉生产废水中含有大量的有机物质和悬浮物,这些物质对水体造成了严重的污染。
因此,淀粉生产废水排放标准应当对有机物质和悬浮物的浓度进行严格限制,以保护水体环境的健康。
其次,淀粉生产废水中还含有大量的氮、磷等营养物质,这些物质容易导致水体富营养化,从而引发藻类大量繁殖,破坏水体生态平衡。
因此,淀粉生产废水排放标准应当对氮、磷等营养物质的含量进行限制,以防止水体富营养化的发生。
此外,淀粉生产废水中还可能含有重金属等有害物质,这些物质对水体和生物造成了严重的危害。
因此,淀粉生产废水排放标准应当对重金属等有害物质的含量进行严格控制,以保护水体生态系统的完整性。
在制定淀粉生产废水排放标准时,应当充分考虑生产工艺的特点和废水处理技术的成熟度,以确保排放标准的执行可行性。
同时,应当加强对淀粉生产企业的监管和执法,确保企业严格遵守排放标准,不得超标排放废水。
总之,淀粉生产废水排放标准的制定和执行对保护水环境、维护生态平衡具有重要意义。
希望相关部门能够加强对淀粉生产废水排放的监管,促使企业加强废水处理,从而减少对水环境的污染,实现可持续发展。
GB25461-2010淀粉工业水污染物排放标准

GB25461-2010淀粉⼯业⽔污染物排放标准5.4企业产品产量的核定,以法定报表为依据。
5.5对企业排放⽔污染物浓度的测定采⽤表4所列的⽅法标准。
表4⽔污染物浓度测定⽅法标准序号污染物项⽬⽅法标准名称⽅法标准编号1pH值⽔质pH值的测定玻璃电极法GB/T6920-19862悬浮物⽔质悬浮物的测定重量法GB/T11901-19893五⽇⽣化需氧量⽔质五⽇⽣化需氧量(BOD)的测定稀释与接种法HJ505-20095⽔质化学需氧量的测定重铬酸盐法GB/T11914-19894化学需氧量⽔质化学需氧量的测定快速消解分光光度法HJ/T399-2007⽔质氨氮的测定纳⽒试剂分光光度法HJ535-2009⽔质氨氮的测定⽔杨酸分光光度法HJ536-20095氨氮⽔质氨氮的测定蒸馏-中和滴定法HJ537-2009⽔质氨氮的测定⽓相分⼦吸收光谱法HJ/T195-2005⽔质总氮的测定碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法GB/T11894-19896总氮⽔质总氮的测定⽓相分⼦吸收光谱法HJ/T199-20057总磷⽔质总磷的测定钼酸铵分光光度法GB/T11893-19898总氰化物⽔质氰化物的测定容量法和分光光度法HJ484-20095.6企业须按照有关法律和《环境监测管理办法》的规定,对排污状况进⾏监测,并保存原始监测记录。
6实施与监督6.1本标准由县级以上⼈民政府环境保护主管部门负责监督实施。
6.2在任何情况下,淀粉⽣产企业均应遵守本标准的⽔污染物排放控制要求,采取必要措施保证污染防治设施正常运⾏。
各级环保部门在对企业进⾏监督性检查时,可以现场即时采样或监测的结果,作为判定排污⾏为是否符合排放标准以及实施相关环境保护管理措施的依据。
在发现企业耗⽔或排⽔量有异常变化的情况下,应核定企业的实际产品产量和排⽔量,按本标准规定,换算⽔污染物基准⽔量排放浓度。
淀粉污水的害处

淀粉污水的害处淀粉废水是以玉米、马铃薯、小麦、大米等农产品为原料生产淀粉或淀粉深加工产品(淀粉糖、葡萄糖、淀粉衍生物等)产生的废水,一般都属于高浓度有机废水,是造成环境污染的主要污染源之一。
那么淀粉污水的害处有哪些呢?接下来来为大家讲解下吧。
淀粉工业约需1.7t原料才能得到1t产品,在生产过程中,需水量很大,废水排放量也大,而且废水都是含大量淀粉、蛋白质、糖类、脂肪等有机物的髙浓度有机废水,如不加以处理直接排入水体中,将造成水体缺氧,使水生动物窒息,给环境带来极大的危害。
淀粉生产废水治理方法目前,国内外常用的淀粉废水处理方法冇如下几种:沉淀分离法、化学絮凝法、单纯曝气法、生物处理法(活性污泥法、厌氧生物法、生物膜法、生物塘等)、膜分离技术、光合细菌等。
(1)沉淀分离法淀粉不溶于冷水,可直接通过物理沉淀使废水中悬浮物沉淀下来,一般使用沉淀池或沉淀塘。
淀粉废水含有蛋白质、淀粉,糖类及悬浮物,属高分散系的亲水胶体,这种胶体一般比较稳定,当池中产生厌氧反应时,生成的有机酸使废水pH值下降,处于胶体状态的蛋白质,将形成絮凝体而沉淀,能够提髙分离效果。
沉淀池(塘)HRT约2~7d,每吨原料需要设沉淀池(塘)容积1.5~1.6m3。
沉淀池(塘)的净化效果,SS去除率一般在70%左右,效果好的可达90%,BOD5的去除率可达20%~30%。
(2)化学絮凝法直接采用自然沉淀,处理时间长,BOD5的去除率低,如果加入药剂,采用化学混凝法,破坏胶体的稳定作用,使分散状态的有机物脱稳、凝聚,形成聚集状态的粗颗粒物质从水中分离出来。
混凝沉淀法比物理沉淀法去除效果好,处理时间短。
通过混凝可以除去分子量较大的有机物,而分子量较小的有机物可通过活性炭吸附法除去。
(3)单纯曝气法用空气或含臭氧的空气对废水进行短时间的曝气,通过空气氧化、臭氧氧化以及对挥发物质的吹脱以取得净化效果,一般不单独使用。
我国北方一些以马铃薯为原料的小型淀粉厂,在生产工艺、生产季节等条件不适宜釆取生物处理法时可采用沉淀分离一单纯曝气法组合工艺,通过沉淀分离,可减轻单纯曝气法的处理负荷,还有调节、稳定水质水量的作用。
淀粉行业环保减排技术

淀粉行业环保减排技术1. 背景淀粉作为重要的基础化工原料,广泛应用于食品、纺织、造纸、制药等行业然而,在淀粉的生产过程中,会产生大量的废水、废气和固体废物,对环境造成严重污染为了减少淀粉行业对环境的污染,本文将介绍一些淀粉行业的环保减排技术2. 废水处理技术淀粉生产过程中产生的废水含有大量的有机物和悬浮物,直接排放会对水体造成严重污染因此,废水处理是淀粉行业环保减排的重要环节2.1 生物处理法生物处理法是利用微生物的代谢能力,将废水中的有机物转化为生物质,达到净化废水的目的常用的生物处理法包括好氧生物处理法和厌氧生物处理法好氧生物处理法利用好氧微生物将有机物氧化分解,常用的工艺有活性污泥法、氧化沟法和序批式活性污泥法等厌氧生物处理法利用厌氧微生物将有机物还原为生物质,常用的工艺有升流式厌氧污泥床反应器(UASB)和厌氧滤池等2.2 物理化学处理法物理化学处理法是通过物理和化学作用,将废水中的有机物和悬浮物去除常用的物理化学处理法包括格栅法、沉淀法、过滤法和活性炭吸附法等3. 废气处理技术淀粉生产过程中产生的废气主要是一氧化碳和二氧化碳,这些废气排放到大气中,会对气候变化和人体健康造成影响因此,废气处理是淀粉行业环保减排的重要环节3.1 生物脱硫技术生物脱硫技术是利用微生物将一氧化碳氧化为二氧化碳的过程,达到净化废气的目的常用的生物脱硫工艺有固定床生物脱硫器和流动床生物脱硫器等3.2 捕捉和利用技术捕捉和利用技术是通过吸收剂或吸附剂将废气中的二氧化碳捕捉下来,并将其转化为有用的产品常用的捕捉技术包括化学吸收法和物理吸附法其中,化学吸收法常用的吸收剂有氢氧化钠和碳酸钠等,物理吸附法常用的吸附剂有活性炭和分子筛等4. 固体废物处理技术淀粉生产过程中产生的固体废物主要包括谷物渣和污泥等,这些废物直接排放会对土壤和地下水造成严重污染因此,固体废物处理是淀粉行业环保减排的重要环节4.1 堆肥化技术堆肥化技术是将固体废物与有机物质混合,通过微生物的代谢作用,转化为有机肥料的过程常用的堆肥化工艺有静态堆肥化和动态堆肥化等4.2 焚烧和填埋技术焚烧技术是将固体废物进行高温焚烧,将其转化为灰烬和烟气的过程填埋技术是将固体废物进行填埋,将其隔离于地下焚烧和填埋技术在处理固体废物时,需要注意环保标准和废物分类5. 结语淀粉行业环保减排技术是淀粉行业可持续发展的重要组成部分通过废水处理技术、废气处理技术和固体废物处理技术的应用,可以有效减少淀粉生产过程中对环境的污染,促进淀粉行业的可持续发展同时,淀粉行业还需要加强环保意识,提高生产工艺水平,推动环保技术的创新和发展1. 背景淀粉作为一种广泛应用于多个行业的化工原料,其生产过程中产生的废弃物对环境造成了严重的污染为了减少淀粉生产对环境的影响,本文将着重探讨淀粉行业的环保减排技术2. 废水处理技术在淀粉生产过程中,废水含有大量的有机物和悬浮物,如不经过处理直接排放,将对水环境造成严重影响因此,废水的处理是淀粉行业环保减排的关键环节2.1 膜分离技术膜分离技术是通过半透膜将废水中的有机物和悬浮物与水分分离这种技术具有高效、节能和易于管理等优点,广泛应用于淀粉行业的废水处理中2.2 化学氧化技术化学氧化技术是利用强氧化剂如臭氧、过氧化氢等将废水中的有机物氧化分解这种技术能够有效地去除废水中的有机污染物,但处理成本相对较高3. 废气处理技术淀粉生产过程中产生的废气主要是一氧化碳和二氧化碳,这些气体的排放对环境和人体健康产生不利影响因此,废气的处理是淀粉行业环保减排的重要环节3.1 生物脱氮技术生物脱氮技术是利用微生物将废气中的一氧化碳氮化,转化为无害的氮气这种技术具有高效、节能和无污染等优点,是淀粉行业废气处理的有效手段3.2 吸收和吸附技术吸收和吸附技术是利用吸收剂或吸附剂将废气中的有害气体捕捉下来,转化为无害物质常用的吸收剂有氢氧化钠和碳酸钠等,吸附剂有活性炭和分子筛等4. 固体废物处理技术淀粉生产过程中产生的固体废物主要包括谷物渣和污泥等,这些废物如不经过处理直接排放,将对土壤和地下水造成严重污染因此,固体废物的处理是淀粉行业环保减排的重要环节4.1 农业利用技术农业利用技术是将固体废物作为肥料或饲料进行利用这种技术不仅能够减少废物的排放,还能够提高土壤的肥力和农作物的产量4.2 热解和气化技术热解和气化技术是将固体废物在高温条件下转化为可燃气体这种技术能够将废物转化为有用的能源,具有较高的能源利用效率5. 结语淀粉行业环保减排技术是淀粉行业可持续发展的重要组成部分通过废水处理技术、废气处理技术和固体废物处理技术的应用,可以有效减少淀粉生产过程中对环境的污染,促进淀粉行业的可持续发展同时,淀粉行业还需要加强环保意识,提高生产工艺水平,推动环保技术的创新和发展应用场合废水处理技术的应用场合1.膜分离技术:适用于处理水质较为清洁、悬浮物和有机物浓度较低的废水,以及需要高浓度有机物回收的场合2.化学氧化技术:适用于处理含有高浓度有机污染物的中低浓度废水,尤其是COD(化学需氧量)和BOD(生化需氧量)较高的废水废气处理技术的应用场合1.生物脱氮技术:适用于处理淀粉生产过程中产生的一氧化碳和氮氧化物等废气,尤其是需要减少氮氧化物排放的场合2.吸收和吸附技术:适用于处理含有酸性气体、碱性气体或有机蒸气的废气,如处理二氧化碳、硫化氢等有害气体固体废物处理技术的应用场合1.农业利用技术:适用于处理量较大、有机质含量较高的固体废物,如谷物渣和污泥,尤其适用于农田利用2.热解和气化技术:适用于处理量较大、有机质含量较高的固体废物,如工业污泥、有机废弃物等,尤其适用于能源回收注意事项废水处理技术的注意事项1.膜分离技术:选择合适的膜材料和操作条件,以保证良好的处理效果和经济性;注意膜的清洗和更换,以维持系统的稳定运行2.化学氧化技术:选择合适的氧化剂和反应条件,以提高有机物的去除效率;注意控制氧化剂的用量,以减少二次污染的产生废气处理技术的注意事项1.生物脱氮技术:控制适宜的温度、pH值和营养物质供应,以保证微生物的生长和代谢;定期检查和维护生物反应器,以保证系统的稳定运行2.吸收和吸附技术:选择合适的吸收剂和吸附剂,以及合适的操作条件,以提高有害气体的去除效率;注意吸收剂和吸附剂的再生和更换,以维持系统的长期运行固体废物处理技术的注意事项1.农业利用技术:根据废物的性质和农田的需求,合理确定废物的施用量和施用方式,以避免对农作物和土壤环境造成不利影响;注意废物的病原菌和重金属含量,以确保农产品的安全2.热解和气化技术:选择合适的反应器和操作条件,以提高废物的转化效率和能源回收率;注意控制反应温度和压力,以减少安全风险;妥善处理和利用产生的副产品,以实现资源的全面利用在应用上述技术时,还需要考虑技术的经济性、可行性和社会影响,以及与现有生产工艺的兼容性同时,应根据具体的淀粉生产过程和废物的特性,综合选择和优化相应的环保减排技术,以实现淀粉行业的可持续发展。
淀粉产品的环保与可持续发展

淀粉产品的环保与可持续发展淀粉作为一种广泛应用的生物大分子,其在食品、药品、纺织、造纸等众多行业中都扮演着重要角色。
近年来,随着环保和可持续发展成为全球共识,淀粉产品的环保与可持续性问题也逐渐受到了广泛关注。
淀粉产品的环保优势淀粉产品之所以被认为是环保的,主要源于其生物可降解性和可再生性。
与塑料、橡胶等石油基材料相比,淀粉基材料在自然条件下可以被微生物分解,从而减少环境污染。
此外,淀粉的来源广泛,可以通过玉米、土豆、小麦等作物种植获得,而这些作物通常需要占用大量土地和水资源。
因此,淀粉产品的生产过程相对于石油基产品来说,更具有可持续性。
淀粉产品的可持续发展挑战尽管淀粉产品具有明显的环保优势,但在其可持续发展的道路上仍然存在一些挑战。
首先,淀粉基材料的降解过程需要一定的时间,因此在短期内可能会产生一定的环境压力。
其次,淀粉的提取和加工过程也可能产生一些有害物质,需要进行严格的控制和处理。
此外,淀粉作物的种植过程也可能会占用大量的土地和水资源,从而对生态系统产生影响。
为了克服上述挑战,淀粉产品的环保与可持续发展需要从多个方面进行努力。
首先,可以通过改进淀粉的提取和加工技术,降低生产过程中的能耗和污染。
其次,可以开发新型淀粉基材料,提高其降解速度和环保性能。
此外,还可以通过合理规划淀粉作物的种植,减少对土地和水资源的占用,同时采取措施保护生态系统。
淀粉产品具有明显的环保优势和可持续发展潜力,但也需要面对一些挑战。
通过技术创新和合理规划,可以克服这些挑战,推动淀粉产品的环保与可持续发展。
淀粉产品在环保领域的应用淀粉产品在环保领域的应用日益广泛,尤其在包装材料、生物塑料、纺织品、涂料和胶粘剂等方面表现出良好的环保特性。
淀粉基包装材料可以替代传统的塑料包装,减少白色污染。
生物塑料作为一种可替代石油基塑料的环保材料,其原料来源广泛,淀粉基生物塑料在工业和日常生活中的应用越来越广泛。
此外,淀粉在纺织品中的应用也日益增多,可以用于制作生态纺织品,减少有害物质的排放。
污水处理之淀粉废水处理

污水处理之淀粉废水处理淀粉废水是指含有淀粉物质的废水,主要来自淀粉加工产生的废水,淀粉废水含有较高的COD和BOD5等有机污染物,无害化排放需要进行处理。
污水处理之淀粉废水处理是对淀粉废水进行处理和改变其性质和构成以减少或消除其对环境和人的危害的过程。
淀粉废水治理具有重要的意义,因为淀粉废水含有较高的可降解有机物和营养元素,如果处理得当,可以开发出各种低成本的资源化获得方式,对环境保护和可持续发展有着积极的意义。
淀粉废水的产生与成分:淀粉是一种重要的工业原料,广泛用于食品、医药、饲料等行业。
淀粉加工需要用大量的清水,这就形成了淀粉废水,淀粉废水具有较高的COD和BOD5,pH 值较低、容易产生恶臭和污染环境,淀粉废水主要由以下成分构成:① 淀粉粉末② 短链糖类、糖化剂③ 蛋白质④ 油脂⑤ 有机酸、盐污泥厌氧消化处理污泥可以通过厌氧消化处理来降低淀粉废水的COD。
在这个过程中,污泥中的厌氧微生物利用有机物质进行生长,代谢有机物质产生气体和污泥。
地下池和封闭式反应器是常用的处理污泥的方法。
厌氧消化处理可以将淀粉废水的COD降低40%至60%,同时还能够产生沼气。
生物膜法淀粉废水可以通过生物膜法处理。
生物膜法处理主要分为固定膜和流动膜法。
其中固定膜处理沉淀池内的淀粉废水,通过添加微生物菌剂,微生物在膜上生长和繁殖,生物和悬浮有机物与膜上微生物产生接触,降解有机物并转化成甲烷、二氧化碳等。
流动膜法采用聚合物材料支撑的膜板,膜板缝隙中的微生物依靠附着在固定膜表面的菌群去除淀粉废水中的有机物质,实现对淀粉废水的高效处理和净化。
沉淀法淀粉废水可以通过沉淀法进行处理。
淀粉废水可以在药剂的作用下,发生突聚,部分淀粉粒子和蛋白质分子容易沉淀,实现淀粉废水的净化。
沉淀法需要的溶解药剂是金属离子和无机化合物,可以形成簇簇结构,有效地沉淀淀粉废水中淀粉的有机物质。
经过沉淀法处理的淀粉废水,COD可以降低50%至70%,但对于难降解的有机物质的处理效果不佳。
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工业污染与控制论文
院系: 化工与能源学院
班级: 安全工程二班
姓名: 肖鹏
学号: 20090350221 指导老师: 蒋苏毓
淀粉工业污染与控制
(肖鹏郑州大学 450000 )
摘要:淀粉工业是生物化工的重要组成部分,在我国这些企业分布广,产量大,在生产过程中产生大量高浓度的有机废水,使水体污染严重,因而受到广泛关注。
要改善日益恶化的生态环境, 就必须先解决好相关行业的工业污染问题。
本文全面系统的分析了淀粉加工行业的工业污染原因及处理办法,并提出了相应的具有可操作性的污染防治对策。
关键词:淀粉废水玉米淀粉甘薯淀粉污染防治
2001年以来,我国淀粉年产量保持在17%的增长速度,我国淀粉生产技术也已跻身世界强国行列,多项技术工艺已达到国际先进水平。
淀粉行业被誉为朝阳产业,可直接带动农业食品造纸医药化工石油等诸多行业的发展。
目前,我国玉米淀粉年产10万吨以上的企业有25个,其淀粉产量占总量的的87%,变性淀粉年产1万吨以上的企业有15个,其淀粉产量占总量的的90%以上,液体淀粉糖年产10万吨以上的企业有10个,其产量占总量的85%。
面对这骄傲的成就,我们却不得不思考由此带来的水的污染问题。
众所周知,水在食品加工中一直占据着重要的地位,并且贯穿着整个加工过程。
总而言之,食品加工是一个高耗水的过程。
淀粉行业更是如此,每吨淀粉需用玉米1.7~1.9吨,大量的未进入产品的原料
最终成为废弃物。
如果处理不当,不仅增加了企业的经济负担,同时还会污染环境。
因此,对于淀粉工业,水污染问题是工业污染的主要问题,相比之下空气污染和固体废弃物污染在这个行业不是应该重点考察的对象。
在淀粉行业中,由于部分企业的生产工艺、设备落后, 原材料利用率低, 产品产出率低, 导致单位产品的水耗、能耗较高, 资源浪费严重。
这不仅在经济上不可能有较高的边际效益, 而且很难寻求与其相配的技术经济合理的污染治理技术与设备。
因而一部分淀粉企业废水治理设施简单, 处理效果差。
再加上管理水平低、资源重复利用率低, 使一些本该避免或减轻的污染难以防治。
1 淀粉加工生产工艺
玉米淀粉加工工艺一般为湿磨法工艺,该工艺的特点是将淀粉和玉米油提取出来为食用,然后将玉米的其他成分按照饲料标准分别生产出玉米浆、胚芽饼、玉米麸质饲料和蛋白粉4种产品,然后配合各种辅料和添加剂生产各种专用饲料。
玉米淀粉加工工艺流程如下:原料玉米——浸泡——破碎胚芽分离——纤维洗涤——淀粉乳精制——成品制备——脱水干燥制造普通淀粉或氧化、酸化制造改性淀粉。
甘薯淀粉也是我国淀粉的主要品种之一。
其加工工艺是根据淀粉不溶于水且淀粉的比重大于水的性质,采用专用机械设备将淀粉从水中的悬浮液中分离出来,从而达到回收淀粉的目的。
甘薯淀粉的加工工艺流程:甘薯原料——输送——清洗——一次破解——筛分——纤维洗涤——除砂——一次分离——漂白——除砂——二次分离——
脱水——干燥——产品。
以淀粉为原料可以生产葡萄糖、葡萄糖浆、麦芽糖浆、葡麦糖浆等。
无水葡萄糖的工艺按结晶的方法不同可分为一次结晶、一次半结晶、二次结晶,我国葡萄糖生产有冷却法一次结晶工艺、冷却法一次半结晶工艺、煮糖法一次结晶、煮糖法二次结晶。
2 淀粉加工废水来源及特点
玉米淀粉的主要污染来源于浸泡、胚芽分离、纤维洗涤和脱水等工序。
玉米淀粉生产不受季节限制,可全年生产。
工艺用水量大,一般为5~13立方米废水/吨玉米,因此玉米淀粉生产的主要表现为好水量大和淀粉提取率低等特点,造成我国的玉米淀粉生产工艺的废水量大,污染物浓度高。
表1 玉米淀粉的生产污染负荷和排放量
玉米淀粉废水中主要成分有淀粉、蛋白质、糖类、纤维素等有机质。
同样量的废水中COD含量较高,在500~50000mg/L左右,BOD5在300~30000mg/L左右,悬浮物浓度在400~10000mg/L左右。
甘薯淀粉加工工艺生产需耗水30~40立方米/吨。
其工艺废水主要有以下几种:输送和洗净废水、生产废水、生产设备洗刷废水、淀粉渣储槽废水。
表 2 以甘薯类为原料生产的废水水质
3 淀粉废水治理方法
3.1 沉淀分离法
淀粉不溶于冷水,可直接通过物理沉淀使废水中的悬浮物沉淀下来,一般使用沉淀池或沉淀塘。
淀粉废水中含有蛋白质、糖类、悬浮物,属于高分散系的亲水胶体,这种胶体一般比较稳定,当池中产生
厌氧反应时,生成的有机酸使废水PH下降,处于胶体状态下的蛋白质,将形成絮体而沉淀,能够提高分离效率。
3.2化学絮凝法
直接采用自然沉降,处理时间长,BOD5的去除效率低,如果加入药剂,采用化学絮凝法,破坏胶体的稳定作用,使分散状态的有机物脱稳,形成凝聚物的粗颗粒物质从水中分离出来。
混凝沉淀法比物理沉淀法去除效果好,处理时间短。
通过混凝法可以去除分子量较大的有机物,而分子量较小的有机物可通过活性炭吸附法除去。
3.3单纯曝气法
用空气或臭氧对废水进行短时间的曝气,通过空气氧化,臭氧氧化以及对挥发物质的吹脱净化效果,一般不单独使用。
在生产工艺、生产季节不适宜采取沉淀分离——单纯曝气法组合工艺。
通过沉淀分离,可减轻单纯曝气法的处理负荷,还有调节稳定水质的作用。
后续单纯曝气法的目的是保证处理后达到出水指标,同时也可把沉淀分离过程的有机酸吹脱出去,使废水达到酸性。
3.4生物处理法
淀粉生产废水属于高浓度废水,不含有毒物,可生化性能好,因此,国内外常用的淀粉废水处理法是生化法,包括活性污泥法、厌氧生物法、生物膜法、生物稳定塘法。
由于淀粉废水有机物含量高,采用好氧生物法能耗大,处理费用高,二而厌氧生物处理法无需供氧,处理费用低,应用广泛。
3.5膜分离技术
用来处理淀粉废水的膜分离技术主要是反渗透和超滤。
国外采用膜分离技术处理马铃薯淀粉废水中的COD,并浓缩回收蛋白质。
淀粉废
水的资源化回收技术淀粉废水中含有丰富的营养物质,如能从淀粉中回收有用物质,既能变废为宝,综合利用,又能减少废液处理费用。
我国在利用淀粉废水饲养酵母、提取淀粉酶等方面已经逐渐成熟。
4淀粉工业污染防治对策建议
淀粉厂应采用开环流程工艺,中小型淀粉厂至少应采用半开环流程。
淀粉厂要搞好生产中水的平衡,实现闭环生产,不仅可以很好地降低生产过程中的干物质的损失,做到减少环境污染,甚至无环境污染,同时还可以大大降低水的消耗量,提高经济效益。
淀粉企业应采用先进的淀粉提取工艺。
现在的针磨曲筛已经取代了早期的石磨、转筒筛,使工艺流程有了较大该进,设备选型更加合理,干物质损失可大为减少。
淀粉厂应取消沉淀池浓缩、板框压滤机的老工艺,采用高心分离机浓缩、真空吸虑机脱水、管束干燥机干燥的新工艺。
该工艺可以连续生产,使蛋白粉得率大大提高,质量也大大提高。
淀粉企业应该尽量采用密闭式蒸汽凝结水回收系统和高温凝结水回收装置,合理使用蒸汽和回收余热。
此外,应尽可能采用计算机技术有效控制工艺参数,使物料、工艺用水、能源都处于平衡状态,并最大限度的减少跑冒滴漏、冒罐等浪费的发生。
结语:淀粉工业在生产过程中,需水量很大,废水排放量也很大,而且废水中含有大量淀粉、蛋白质、糖类、脂肪等高浓度有机废水,如不加处理,将造成水体缺氧,使水生植物窒息,给环境造成危害。
在目前的淀粉废水的五大处理工艺中,生物处理法和膜分离法日益受到企业的重视,而沉淀分离法和化学絮凝法、单纯曝气法由于其效率低,操作周期长,需要加入大量的额外添加剂,如臭氧、化学絮凝剂,且不能很好的回收有用物质,因而单纯的这些方法的使用开始逐渐退出人们的选择空间。
取而代之的是这些方法的组合或是改进拓展,如济南十方环境工程有限公司近年来利用德国专利技术采用的厌氧-好氧串联工艺SR-UASB-CASS生物脱硫技术、两段好氧串联好氧工艺、化学絮凝-活性炭吸附等。
不仅如此,新型技术也已经开始研究和投入使用,如淀粉废水的资源化回收技术,光合细菌PSB处理淀粉废水技术、淀粉废水的资源化回收工艺等。
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