申请日2010.02.12
公开(公告)日2010.09.08
IPC分类号C02F9/14; C02F3/34; C02F1/66
摘要
本发明公开了一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，包括以下步骤：在薯类淀粉废水中通入臭氧，臭氧通入量为0.20-5.00g/h，废水温度为0-30℃，调节pH为6-9，通气时间为60-180分钟;生化处理：a)活化菌种：菌种为白地霉(Geotrichum candidum)，以马铃薯培养基作为固体培养基;b)种子液培养：摇瓶种子培养基：葡萄糖10g，硫酸铵5g，硫酸镁1g，磷酸二氢钾5g，酵母膏2g，去离子水1000ml，pH=6;将斜面活化的白地霉接种于摇瓶种子培养液中，在28℃下振荡(150rpm)培养24h;c)5-10%接种量加入臭氧处理后的废水中，28℃下，振荡培养28-56h即可。本方法工艺简单、成本低廉。
权利要求书
1.一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，包括以下步骤：
(1)降污处理：在薯类淀粉废水中通入臭氧，臭氧通入量为0.20-5.00g/h，废水温度为0-30℃，调节pH为6-9，通气时间为60-180分钟;
(2)生化处理：
a)活化菌种：菌种为白地霉(Geotrichum candidum)，以马铃薯培养基作为固体培养基;
b)种子液培养：摇瓶种子培养基：葡萄糖10g，硫酸铵5g，硫酸镁1g，磷酸二氢钾5g，酵母膏2g，去离子水1000ml，pH=6;将斜面活化的白地霉接种于摇瓶种子培养液中，在28℃下振荡(150rpm)培养24h;
c)5-10%接种量加入臭氧处理后的废水中，28℃下，振荡培养28-56h即可。
2.如权利要求1所述的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，其中：薯类淀粉废水含有总磷1.27-4.21mg/L、氨氮45.53-52.46mg/L、悬浮物554.00-2830.00mg/L、COD为3612.32-43489.60mg/L、pH5.45-6.24。
3.如权利要求1或2所述的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，其中：在降污处理步骤中，按废水重量计，添加乳化剂羧甲基纤维素钠0.05-0.5%，收集泡沫烘干得有机质干样。
4.如权利要求3所述的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，其中：薯类淀粉废水含有可溶性蛋白质0.37-0.83g/L、总糖0.019-0.26%、脂肪0.06-0.16%。
说明书
一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法
技术领域
本发明涉及食品技术领域，具体来说涉及一种薯类淀粉加工废水处理的方法。
背景技术
马铃薯、红薯、木薯、玉米等是常用的薯类淀粉提取原料，在制取淀粉过程中，将产生大量富含可溶性有机质(如蛋白质、糖、脂肪等)的废水，悬浮物浓度大，化学需氧量高，并且因多酚类物质氧化褐变形成大量的褐色素或黑色素，废水色泽深，是食品工业中污染最严重的废水之一，不加以处理直接排入水体中，给环境带来极大危害。值得注意的是，淀粉加工废水 中所含的有机物，大多是可以回收利用的宝贵资源，如马铃薯蛋白质就有很高的营养价值和均衡的亲水/疏水性氨基酸模型，是一种天然的优质蛋白源，具有较高的附加值，有待开发利用。
目前，淀粉加工废水的处理方法主要有生物处理、膜分离法、絮凝法等，这些方法虽然在一定程度上可减少环境污染，但均存在一些局限，且不能将其中的有益成分回收。如生物法处理中厌氧发酵启动慢，受pH值和温度的影响较大，需严格控制其操作条件，运行成本高;活性炭吸附技术，因其来源广泛、吸附能力强，在环境领域(废气处理，水处理)广泛使用，对各种高、低浓度废水均适用，但吸附能力有限，对高浓度废水的吸附中，往往很快饱和，需频繁再生;近年出现的膜技术处理废水，与传统的生物法相比，虽处理效果好，但滤膜易被赌塞;絮凝法处理废水，不仅絮凝剂成本高，且有机物去除率低。应指出的是，上述方法中，对淀粉加工废水色泽的处理都无济于事。所以，淀粉工业所排放的大量废水，因其种类繁多、成分复杂、化学需氧量(COD)浓度高、可生化性差、有毒有害等特点，采用单一、常规的物化或生化处理方法，很难有效地对淀粉加工废水进行控制与治理。
白地霉(Geotrichum Candidum)是一种很常见的真菌，其菌体蛋白营养价值高，可供食用及饲料用。白地霉具有对培养基营养要求低、适应性强、生长快、生产方法简单、宜于工业化生产等特点，因而是一种极具发展潜力的工业微生物。
氧化技术是利用各种氧化剂攻击废水中的大分子有机物，从而使水中有机物得到氧化，达到净化水质的目的。常用的氧化剂有臭氧、氯气、双氧水等，其中以臭氧最为引人关注。臭氧作为一种强氧化剂，具有极强的氧化能力，在处理一些难降解的有机染料废水方面，已显现较好的降解效果。但亦存在不足，一是臭氧氧化具有较强的选择性，氧化过程中往往只实现了废水中大分子有机物向小分子有机物的转变;二是臭氧利用率不高，导致臭氧处理费用高。因此，在废水处理方面，如何利用臭氧选择氧化特性，拓展臭氧其它方面的应用潜力，已成为近年研究的热点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供一种工艺简单、成本低廉的薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法。
本发明的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，包括以下步骤：
(1)降污处理：在薯类淀粉废水中通入臭氧，臭氧通入量为0.20-5.00g/h，废水温度为0-30℃，调节pH为6-9，通气时间为60-180分钟;按废水重量计，添加乳化剂羧甲基纤维素钠0.05-0.5%以辅助鼓泡，收集泡沫烘干得有机质干样;
(2)生化处理：
a)活化菌种：菌种为白地霉(Geotrichum candidum)，以马铃薯培养基作为固体培养基;
b)种子液培养：摇瓶种子培养基：葡萄糖10g，硫酸铵5g，硫酸镁1g，磷酸二氢钾5g，酵母膏2g，去离子水1000ml，pH=6;将斜面活化的白地霉接种于摇瓶种子培养液中，在28℃下振荡(150rpm)培养24h;
c)5-10%接种量加入臭氧处理后的废水中，28℃下，振荡培养28-56h即可。
上述的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，其中：薯类淀粉废水含有总磷1.27-4.21mg/L、氨氮45.53-52.46mg/L、悬浮物554.00-2830.00mg/L、COD为3612.32-43489.60mg/L、pH5.45-6.24。
上述的一种薯类淀粉加工废水降污处理并回收有机质的方法，其中：薯类淀粉废水含有可溶性蛋白质0.37-0.83g/L、总糖0.019-0.26%、脂肪0.06-0.16%等有机质。
本发明与现有技术相比，具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，该法工艺简单，操作使用方便，安全可靠;该法处理后，净水COD、总磷、氨氮、悬浮物等污染物都不同程度得到去除，去除率分别为65-78%、62-76%、61-63%和84-88%;净水pH值在5-7范围内。COD为45000mg/L以下的废水可使净水的总磷、氨氮和悬浮物浓度以及pH值、COD均达淀粉工业水污染排放标准。总色差ΔEab为正值，具有很好的脱色效果，良好的脱色效果有利于净水在淀粉加工中的再循环使用，极大地降低加工淀粉耗水量，减轻薯类淀粉加工废水的环境负荷，有着重要的环保意义。通过臭氧泡沫富集回收有机物质，所得粗品既可用作高蛋白饲料，又可精制纯化后用作食品添加剂，提高了经济效益。从废水中回收分离出60-80%的有机质后，可降低废水生物处理的经济和时间成本。因此，本方法是一种快速、高效、低耗的薯类淀粉加工废水净化处理方法，使水质及色泽达到排放标准;在减少环境污染的同时，回收利用废水有机质，不仅经济效益显著，而且社会效益和环境效益也十分巨大。
