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1、1高浓度粉丝废水预处理方法的研究摘要：对高浓度粉丝废水的预处理方法作了实验研究。采用调节等电点酸沉的方法回收蛋白质，然后用聚合硫酸铁化学混凝处理上清液以降低 COD 的含量。实验证明了方法的可行性并得出了最佳实验条件。 关键词：粉丝废水蛋白回收混凝剂聚合硫酸铁废水处理 粉丝厂排出的废水可分为高浓度有机废水和泡豆、洗豆及粉丝洗涤废水两类。前者不仅 COD 含量很高，而且蛋白含量占原料质量的 20%左右，若当作废水排掉，既污染环境又浪费了宝贵的蛋白质。废水中的蛋白质含量大，也增加了后续废水处理的成本。国内蛋白回收有的用气浮法但此设备结构较复杂。采用酸沉法工艺简单，运行成本低。化学法废水处理是选用混
2、凝剂使废水的胶体破坏，使分散状态的有机物脱稳、凝聚，形成聚集状态的粗颗粒从水中分离出来，达到降低废水中 COD 含量的目的。聚合硫酸铁因其高效、廉价已广泛用于水和废水处理中。即使同一混凝剂处理同一的废水，不同的条件下的混凝效果也不同，它受到水样的 pH、温度、搅拌速度以及混凝剂投加量、废水的浓度、温度的影响，需具体问题具体分析，优化选择。 实验中所用聚合硫酸铁为液体型：碱化度 B=0.4；pH=1.5；铁含量 0.5 mol/L。实验中所用废水取自烟台粉丝厂。粉丝原料为豌豆。水质主要指标：浆黄色；pH 4.2；COD 含量为 700020000 mg/L。21 主要实验仪器与试剂 7200 可
3、见分光光度计；JJ-3 型六联定时变速搅拌机；TG-32A 型电光分析天平；PHS-2C 精密酸度计及其他常规仪器；TL-1 型 COD 测定仪；COD 测定专用氧化剂、催化剂；Ferron 试剂（AR，进口）及常规试剂。2 实验方法2.1 实验流程图2.2 粗蛋白的回收实验2.2.1 自然沉降直接从现场取 1 L 高浓度粉丝废水置于大型透明玻璃容器中，间隔一定时间分别测量上清液高度和上清液中 COD 的含量。COD 的测量采用重铬酸钾法在COD 消解仪上进行。由于 COD 残余量的大小与蛋白回收率的大小成反比，实验中用 COD 残余量间接反映蛋白回收量（下同）。2.2.2 酸 沉实验发现自然
4、沉降所得清液残余 COD 值仍较大，蛋白回收量必小。考虑到蛋白质的酸碱两重性，在其等电点附近溶解度最小提出酸沉的方法：通过调节水样pH 来强化沉降，一方面可增加粗蛋白的回收量，另一方面可减轻后续水处理的负担。实验中分别取一定量的水样，调节其 pH 到指定值，静沉 2 h，分别测定上清液 COD 值。对于最优 pH，采用 2.2.1 的方法测定清液层高度和上清液的 COD 值。3由 pHCOD 曲线可得最优沉降所需的 pH。2.3 混凝实验分别取 500 mL 水样，调节 pH 到指定值，控制水样温度恒温 25，加入一定量的 PFS，在六连搅拌机上快速搅拌 1 min，转慢速 5 min，静止沉
5、降 2 h。然后在液面下 1 cm 处取上清液在 COD 消解仪上测定 COD。在该实验测定条件下，COD的标准曲线近似为 COD=14700A mg/L (A 为吸光度)2.3.1 最优混凝 pH 的确定 分别取 500 mL 水样，调节 pH 分别为 6.0、7.0、7.95、8.9、9.9，分别加入 150 mg/L（以 Fe 计）PFS，做混凝试验。COD 值最小时对应的 pH 应为最优 pH。2.3.2 最优混凝剂投加量的确定分别取 500 mL 水样，均调节 pH 为最佳絮凝 pH，分别投加不同量的 PFS，混凝后，测定上层清液的残余 COD 值。作 COD混凝剂用量曲线图，找出混
6、凝剂最佳用量。3 实验结果与分析3.1 自然沉降与酸沉时清液中 COD 含量和清液层高度随沉降时间的变化图 1 沉降清液层高度随时间的变化由图 1 可以看出，沉降的时间在大于 24 h 后，清液高度不再变化。 4图 2 自然沉降与快速沉降时 COD 值随时间的变化由图 2 可看出，在 12 h 左右，COD 值变化已不明显。考虑到沉降后期主要是沉渣压紧的过程，清液高度在沉降后期变化很慢，因此可取 12 h 为 pH4.7 条件下的沉降时间。两种沉降曲线可以看出：当调节 pH 后，沉降所得清液的残余 COD 值更小，即蛋白回收量较大。3.2 酸沉时清液中残余 COD 量随 pH 的变化由图 3
7、可知，酸沉时的最优 pH 为 4.7。从废水处理的角度看，COD 值的减少量有限（由图 1、2 也可看出）。因此，蛋白回收后的清液仍需作进一步处理。图 3 酸沉时水样 pH 对残余 COD 值的影响图 4 水样 pH 对混凝效果的影响3.3 水样 pH 对混凝效果的影响由实验结果图 4 可知，聚合硫酸铁在粉丝废水中的最优 pH 为 9.0。3.4 混凝剂投加量对混凝效果的影响选择不同的聚合硫酸铁投加量，测定混凝后的 COD 残余量，结果见图 5。图 5 投加量对混凝效果的影响5由图 5 可看出，最优投加量为 3 mL，折合 Fe 为 85 mg/L。 4 结 论（1）酸沉优于自然沉降。酸沉时水
8、样的 pH 为 4.6，沉降时间为 12 h。（2）聚合硫酸铁（PFS）在粉丝废水中的最佳混凝条件为：pH8.9，絮凝剂投加量为 85 mg/L。（3）经过以上方法的处理后废水指标：pH=78；COD 含量为 5001000 mg/L。基本接近泡豆、粉丝洗涤废水的指标，与其他废水混合处理后，完全可用于车间洗刷等。参考文献1 栾兆坤，汤鸿霄.我国无机高分子絮凝剂产业发展现状与规划.工业水处理，2000，20（11）：162 牛 艾，汪大辉.从废水中回收饲料蛋白.粮食与饲料工业，1997， （9）：21223 高宝玉，宋永辉.聚硅酸硫酸铁混凝剂的性能研究.环境科学，1997，18(2)：46484 Chang Qing.Oxidation rate in the preparation of poly ferric sulfate coagulant. Journal of Environmental Sciences，2001，13（1）：1041075 杨东宁，袁东星，李权龙.用于水和废水处理的混凝剂和絮凝剂的研究进展.环境污染与防治，2000，22（5）：2630
