高濃度粉絲廢水預處理方法的研究
摘要：對高濃度粉絲廢水的預處理 方法 作了實驗 研究 。采用調節等電點酸沉的方法回收蛋白質，然后用聚合硫酸鐵化學混凝處理上清液以降低COD的含量。實驗證明了方法的可行性并得出了最佳實驗條件。
關鍵詞：粉絲廢水 蛋白回收 混凝劑 聚合硫酸鐵 廢水處理
粉絲廠排出的廢水可分為高濃度有機廢水和泡豆、洗豆及粉絲洗滌廢水兩類。前者不僅COD含量很高，而且蛋白含量占原料質量的20%左右，若當作廢水排掉，既污染環境又浪費了寶貴的蛋白質。廢水中的蛋白質含量大，也增加了后續廢水處理的成本。國內蛋白回收有的用氣浮法但此設備結構較復雜。采用酸沉法工藝簡單，運行成本低。
化學法廢水處理是選用混凝劑使廢水的膠體破壞，使分散狀態的有機物脫穩、凝聚，形成聚集狀態的粗顆粒從水中分離出來，達到降低廢水中COD含量的目的。聚合硫酸鐵因其高效、廉價已廣泛用于水和廢水處理中。即使同一混凝劑處理同一的廢水，不同的條件下的混凝效果也不同，它受到水樣的pH、溫度、攪拌速度以及混凝劑投加量、廢水的濃度、溫度的 影響 ，需具體 問題 具體 分析 ，優化選擇。
實驗中所用聚合硫酸鐵為液體型：堿化度B=0.4;pH=1.5;鐵含量 0.5 mol/L。
實驗中所用廢水取自煙臺粉絲廠。粉絲原料為豌豆。水質主要指標：漿黃色;pH 4.2;COD含量為7000～20000 mg/L。
1 主要實驗儀器與試劑
7200可見分光光度計;JJ-3型六聯定時變速攪拌機;TG-32A型電光分析天平;PHS-2C精密酸度計及其他常規儀器;TL-1型COD測定儀;COD測定專用氧化劑、催化劑;Ferron試劑(AR，進口)及常規試劑。
2 實驗方法
2.1 實驗流程圖
2.2 粗蛋白的回收實驗
2.2.1 自然 沉降
直接從現場取1 L高濃度粉絲廢水置于大型透明玻璃容器中，間隔一定時間分別測量上清液高度和上清液中COD的含量。COD的測量采用重鉻酸鉀法在COD消解儀上進行。由于COD殘余量的大小與蛋白回收率的大小成反比，實驗中用COD殘余量間接反映蛋白回收量(下同)。
2.2.2 酸 沉
實驗發現自然沉降所得清液殘余COD值仍較大，蛋白回收量必小。考慮到蛋白質的酸堿兩重性，在其等電點附近溶解度最小提出酸沉的方法：通過調節水樣pH來強化沉降，一方面可增加粗蛋白的回收量，另一方面可減輕后續水處理的負擔。實驗中分別取一定量的水樣，調節其pH到指定值，靜沉2 h，分別測定上清液COD值。對于最優pH，采用2.2.1的方法測定清液層高度和上清液的COD值。
由pH-COD曲線可得最優沉降所需的pH。
2.3 混凝實驗
分別取500 mL水樣，調節pH到指定值，控制水樣溫度恒溫25℃，加入一定量的PFS，在六連攪拌機上快速攪拌1 min，轉慢速5 min，靜止沉降2 h。然后在液面下1 cm處取上清液在COD消解儀上測定COD。在該實驗測定條件下，COD的標準曲線近似為COD=14700A mg/L (A為吸光度)
2.3.1最優混凝 pH的確定
分別取500 mL水樣，調節pH分別為6.0、7.0、7.95、8.9、9.9，分別加入150 mg/L(以Fe計)PFS，做混凝試驗。COD值最小時對應的pH應為最優pH。
2.3.2 最優混凝劑投加量的確定
分別取500 mL水樣，均調節pH為最佳絮凝pH，分別投加不同量的PFS，混凝后，測定上層清液的殘余COD值。作COD-混凝劑用量曲線圖，找出混凝劑最佳用量。
3 實驗結果與分析
3.1自然沉降與酸沉時清液中COD含量和清液層高度隨沉降時間的變化
圖 1 沉降清液層高度隨時間的變化
由圖1可以看出，沉降的時間在大于24 h后，清液高度不再變化。
圖2 自然沉降與快速沉降時COD值隨時間的變化
由圖2可看出，在12 h左右，COD值變化已不明顯。考慮到沉降后期主要是沉渣壓緊的過程，清液高度在沉降后期變化很慢，因此可取12 h為pH=4.7條件下的沉降時間。
兩種沉降曲線可以看出：當調節pH后，沉降所得清液的殘余COD值更小，即蛋白回收量較大。
3.2 酸沉時清液中殘余COD量隨pH的變化
由圖3可知，酸沉時的最優pH為4.7。從廢水處理的角度看，COD值的減少量有限(由圖1、2也可看出)。因此，蛋白回收后的清液仍需作進一步處理。
圖3 酸沉時水樣pH對殘余COD值的影響
圖4 水樣pH對混凝效果的影響
3.3 水樣pH對混凝效果的影響
由實驗結果圖4可知，聚合硫酸鐵在粉絲廢水中的最優pH為9.0。
3.4 混凝劑投加量對混凝效果的影響
選擇不同的聚合硫酸鐵投加量，測定混凝后的COD殘余量，結果見圖5。
圖5 投加量對混凝效果的影響
由圖5可看出，最優投加量為3 mL，折合Fe為85 mg/L。
4 結 論
(1)酸沉優于 自然 沉降。酸沉時水樣的pH為4.6，沉降時間為12 h。
(2)聚合硫酸鐵(PFS)在粉絲廢水中的最佳混凝條件為：pH=8.9，絮凝劑投加量為85 mg/L。
(3)經過以上 方法 的處理后廢水指標：pH=7～8;COD含量為500～1000 mg/L。基本接近泡豆、粉絲洗滌廢水的指標，與其他廢水混合處理后，完全可用于車間洗刷等。
參考 文獻
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