淀粉生產(chǎn)過程所排放的廢水中含有大量有機(jī)污染物，馬鈴薯淀粉廢水的COD值通常為1000～30000mg/L。由于馬鈴薯淀粉廢水屬于高濃度有機(jī)廢水，在實(shí)際工程中其處理方法主要以生化法為主。近幾年，很多研究者也開展了物化法處理馬鈴薯淀粉廢水相關(guān)研究，并取得一定的成果。張亞群等通過試驗(yàn)認(rèn)為Fenton試劑氧化可作為淀粉廢水的預(yù)處理方法。楊麗娟等用石灰、PAM、活性炭等化學(xué)方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，使淀粉廠的出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。莫日根等對(duì)高濃度的有機(jī)淀粉廢水，通過采用物化絮凝和吸附柱吸附處理后，廢水COD去除率為54％～65％。韓冬等采用PAC和PAM 混凝處理馬鈴薯淀粉廢水，廢水的COD去除率達(dá)58．14％，SS去除率達(dá)到91．11％。杜新貞等采用混凝沉淀-泡沫分離-吸附工藝處理馬鈴薯淀粉廢水，結(jié)果表明，采用該法處理后，淀粉廢水的總COD去除率達(dá)到80．1％，處理效果較好。
本試驗(yàn)采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理高濃度馬鈴薯淀粉廢水，其中，混凝Ⅰ作為預(yù)處理；Fenton氧化是降低COD的主要工序；混凝Ⅱ用于脫除Fenton氧化引起的色度，并進(jìn)一步去除COD；活性炭吸附為使廢水處理達(dá)標(biāo)排放做保證。通過試驗(yàn)研究進(jìn)一步探究馬鈴薯淀粉生產(chǎn)廢水采用物化法處理的技術(shù)可行性。
1 材料與方法
1．1 試驗(yàn)儀器及試劑
試驗(yàn)儀器：78HW-1型恒溫磁力攪拌器；JJ-1型電動(dòng)攪拌機(jī)；101-2型電熱鼓風(fēng)干燥箱；BT100-1J恒流泵；HI98128防水型pH測(cè)試筆；80-2離心機(jī)；萬分之一天平；COD回流裝置等。試驗(yàn)試劑：0．5g/L聚丙烯酰胺（PAM）溶液；5％堿式氯化鋁（PAC）；30％過氧化氫溶液；硫酸亞鐵；活性炭。
廢水來源：馬鈴薯淀粉廢水取自某馬鈴薯淀粉加工企業(yè)。實(shí)測(cè)COD=10373．5mg/L，pH=6．8。
1．2測(cè)定指標(biāo)與方法
本試驗(yàn)的測(cè)定指標(biāo)與方法見表1。其中，COD、SS、色度均采用標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定，pH值采用便攜式測(cè)試筆測(cè)定。
試驗(yàn)過程中測(cè)定的指標(biāo)，均為取兩個(gè)平行樣，以平行樣的測(cè)定平均值作為結(jié)果分析。
2試驗(yàn)結(jié)果與分析
2．1混凝Ⅰ中PAC和PAM 的最佳投加量
取100mL水樣于燒杯中，調(diào)節(jié)pH至7．0±0．2，投加一定量的PAC和PAM，采用電動(dòng)攪拌機(jī)，以80r/min的速度攪拌20min后過濾，測(cè)定濾液指標(biāo)。對(duì)混凝Ⅰ的沉降效果和COD去除率進(jìn)行分析，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。
由圖1可以看出，PAC∶PAM 為5∶5時(shí)，COD的去除率最高，為46．7％。但試驗(yàn)過程中觀察到沉降效果并不好，絮體小且細(xì)。而PAC∶PAM 為2∶2時(shí)，形成的絮體密實(shí)，沉降性好，同時(shí)色度下降，上層溶液透明度提高，此時(shí)COD去除率為35．6％。綜合COD去除率及沉降效果來看，確定最佳PAC∶PAM 為2∶2。折算后，PAC的最佳投加量為1000mg/L，PAM 的最佳投加量為10mg/L。試驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的PAC投加量為5000mg/L，PAM 投加量為3．2mg/L的結(jié)論均較一般污水處理過程中的投加量大，這主要是因?yàn)樘幚韺?duì)象為高濃度有機(jī)廢水的緣故。
2．2Fenton試劑中H2O2∶Fe2＋的最佳配比
采用Fenton試劑（0．98mol/LFeSO4溶液，0．98mol/LH2O2溶液）處理一次混凝后的水樣，該過程不進(jìn)行pH 調(diào)節(jié)。將水樣置于磁力攪拌器上反應(yīng)0．5h后，取樣離心10min，取上清液測(cè)定指標(biāo)。
H2O2∶Fe2＋的最佳配比結(jié)果見圖2。當(dāng)H2O2∶Fe2＋值為5∶2時(shí)，COD的去除率最高。因此，F(xiàn)enton試劑最佳配比H2O2：Fe2＋為5∶2。此時(shí)，COD的去除量最高，達(dá)到51．6gCOD/molH2O2。
2．3混凝Ⅱ中PAC和PAM 的最佳投加量
對(duì)Fenton氧化后的水樣，調(diào)節(jié)pH 至7．0±0．2，進(jìn)一步投加PAC和PAM，進(jìn)行二次混凝，操作條件與混凝Ⅰ相同�；炷蛑蠵AC和PAM 的最佳值確定結(jié)果如圖3所示。
由圖3可見，PAC∶PAM 為8∶8時(shí)，COD的去除率最高。但試驗(yàn)過程中觀察到此時(shí)絮體松散，細(xì)小，沉降效果不好。而PAC∶PAM 為7∶7時(shí)，形成的絮體密實(shí)，沉降性好，同時(shí)色度下降，上層溶液透明度提高，此時(shí)COD去除率為85．40％。綜合COD去除率及沉降效果來看，確定混凝Ⅱ的最佳PAC∶PAM 為7∶7。折算后，PAC的最佳投加量為3500mg/L，PAM 的最佳投加量為35mg/L。
2．4活性炭吸附
經(jīng)過Fenton氧化和二次混凝之后的廢水，pH 為6～9，COD為1515．8mg/L。采用恒流泵控制，以20mL/min的流量通過高為47cm、直徑為6cm的活性炭吸附柱。吸附過程中出水COD濃度隨時(shí)間變化關(guān)系見圖4。當(dāng)吸附30min時(shí)，出水COD為95．6mg/L，低于《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的120mg/L的排放限值。當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)到90min時(shí)，出水COD為1396．5mg/L。所以，活性炭吸附柱的穿透時(shí)間為30min左右，耗竭時(shí)間為90min左右。
2．5混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)前述各處理工序的最佳條件控制，進(jìn)行混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理，測(cè)定各工序的出水指標(biāo)�；钚蕴课街某鏊捎梦�30min的數(shù)據(jù)。
（1）COD的處理效果。采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理馬鈴薯淀粉廢水，試驗(yàn)過程中COD變化及去除率如圖5所示。
由圖5可知，原液的COD含量為10373．5mg/L，通過一次混凝后，COD 含量為6682．6mg/L，此時(shí)COD 去除率為35．6％。又經(jīng)Fenton氧化后，廢水COD含量為4149．2mg/L，COD去除率為60．0％，再經(jīng)過二次混凝后COD 為1515．8mg/L，去除率達(dá)到85．4％。最后經(jīng)活性炭吸附后的COD降至95．6mg/L，COD去除率達(dá)到99．1％。
（2）色度的去除效果。采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理馬鈴薯淀粉廢水，色度的變化情況如圖6所示。
從圖6中數(shù)據(jù)變化可以看出，原水的色度為12000度，經(jīng)過混凝Ⅰ處理后色度降為4000度，脫色率為66．7％。但經(jīng)Fenton氧化后，廢水的色度急劇增加。這是因?yàn)镕enton氧化后產(chǎn)生的Fe3＋具有顏色，造成廢水色度急增。Fenton氧化后的高色度廢水，經(jīng)混凝Ⅱ處理后，色度降到2600度。最后經(jīng)活性炭柱吸附后出水的色度降至0度，脫色率達(dá)到100％。
（3）SS的去除效果。采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理馬鈴薯淀粉廢水，廢水SS的測(cè)試結(jié)果如圖7所示。
從圖7中可以看出，廢水經(jīng)過混凝Ⅰ處理后SS濃度降低。但經(jīng)Fenton氧化后的SS濃度增加，這主要是因?yàn)镕enton氧化后Fe3＋形成絡(luò)合物沉淀，導(dǎo)致SS增加。經(jīng)混凝Ⅱ處理后的SS濃度進(jìn)一步降低，最后經(jīng)活性炭吸附，出水的SS 為13．0mg/L，去除率達(dá)到96．4％。具體參見http://szhmdq.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3結(jié)語
采用混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理馬鈴薯淀粉廢水。通過試驗(yàn)，結(jié)果表明：
（1）混凝Ⅰ中，PAC的最佳投加量為1000mg/L，PAM 的最佳投加量為10mg/L，COD去除率為35．6％。
（2）Fenton氧化過程中，H2O2∶Fe2＋最佳配比為5∶2，COD的去除量達(dá)到51．6g/molH2O2，COD去除率為60．0％。
（3）混凝Ⅱ處理中，PAC的最佳投加量為3500mg/L，PAM 的最佳投加量為35mg/L，COD去除率達(dá)85．40％。
（4）活性炭吸附過程中，當(dāng)吸附30min時(shí)，出水COD 為95．6mg/L，當(dāng)吸附時(shí)間達(dá)到90min時(shí)，出水COD為1396．5mg/L。所以，活性炭吸附柱的穿透時(shí)間為30min左右，耗竭時(shí)間為90min左右。
（5）經(jīng)混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附工藝處理后的廢水，COD總?cè)コ蔬_(dá)到99．1％，脫色率為100％，SS的去除率為96．4％。出水達(dá)到《淀粉工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的濃度限值：COD≤120mg/L，SS≤100mg/L。
