淀粉生產過程所排放的廢水中含有大量有機污染物，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廢水，在實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研究，并取得一定的成果。張亞群等通過試驗認為Fenton試劑氧化可作為淀粉廢水的預處理方法。楊麗娟等用石灰、PAM、活性炭等化學方法進行實驗研究，使淀粉廠的出水水質達到排放標準。莫日根等對高濃度的有機淀粉廢水，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58．14％，SS去除率達到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，結果表明，采用該法處理后，淀粉廢水的總COD去除率達到80．1％，處理效果較好。
本試驗采用混凝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，并進一步去除COD；活性炭吸附為使廢水處理達標排放做保證。通過試驗研究進一步探究馬鈴薯淀粉生產廢水采用物化法處理的技術可行性。
1 材料與方法
1．1 試驗儀器及試劑
試驗儀器：78HW-1型恒溫磁力攪拌器；JJ-1型電動攪拌機；101-2型電熱鼓風干燥箱；BT100-1J恒流泵；HI98128防水型pH測試筆；80-2離心機；萬分之一天平；COD回流裝置等。試驗試劑：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。實測COD=10373．5mg/L，pH=6．8。
1．2測定指標與方法
本試驗的測定指標與方法見表1。其中，COD、SS、色度均采用標準方法測定，pH值采用便攜式測試筆測定。
試驗過程中測定的指標，均為取兩個平行樣，以平行樣的測定平均值作為結果分析。
2試驗結果與分析
2．1混凝Ⅰ中PAC和PAM 的最佳投加量
取100mL水樣于燒杯中，調節pH至7．0±0．2，投加一定量的PAC和PAM，采用電動攪拌機，以80r/min的速度攪拌20min后過濾，測定濾液指標。對混凝Ⅰ的沉降效果和COD去除率進行分析，試驗結果如圖1所示。
由圖1可以看出，PAC∶PAM 為5∶5時，COD的去除率最高，為46．7％。但試驗過程中觀察到沉降效果并不好，絮體小且細。而PAC∶PAM 為2∶2時，形成的絮體密實，沉降性好，同時色度下降，上層溶液透明度提高，此時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。試驗結果與文獻報道的PAC投加量為5000mg/L，PAM 投加量為3．2mg/L的結論均較一般污水處理過程中的投加量大，這主要是因為處理對象為高濃度有機廢水的緣故。
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，該過程不進行pH 調節。將水樣置于磁力攪拌器上反應0．5h后，取樣離心10min，取上清液測定指標。
H2O2∶Fe2＋的最佳配比結果見圖2。當H2O2∶Fe2＋值為5∶2時，COD的去除率最高。因此，Fenton試劑最佳配比H2O2：Fe2＋為5∶2。此時，COD的去除量最高，達到51．6gCOD/molH2O2。
2．3混凝Ⅱ中PAC和PAM 的最佳投加量
對Fenton氧化后的水樣，調節pH 至7．0±0．2，進一步投加PAC和PAM，進行二次混凝，操作條件與混凝Ⅰ相同。混凝Ⅱ中PAC和PAM 的最佳值確定結果如圖3所示。
由圖3可見，PAC∶PAM 為8∶8時，COD的去除率最高。但試驗過程中觀察到此時絮體松散，細小，沉降效果不好。而PAC∶PAM 為7∶7時，形成的絮體密實，沉降性好，同時色度下降，上層溶液透明度提高，此時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濃度隨時間變化關系見圖4。當吸附30min時，出水COD為95．6mg/L，低于《淀粉工業水污染物排放標準》中的120mg/L的排放限值。當吸附時間達到90min時，出水COD為1396．5mg/L。所以，活性炭吸附柱的穿透時間為30min左右，耗竭時間為90min左右。
2．5混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附試驗結果
根據前述各處理工序的最佳條件控制，進行混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附處理，測定各工序的出水指標。活性炭吸附柱的出水采用吸附30min的數據。
（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COD 去除率為35．6％。又經Fenton氧化后，廢水COD含量為4149．2mg/L，COD去除率為60．0％，再經過二次混凝后COD 為1515．8mg/L，去除率達到85．4％。最后經活性炭吸附后的COD降至95．6mg/L，COD去除率達到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中數據變化可以看出，原水的色度為12000度，經過混凝Ⅰ處理后色度降為4000度，脫色率為66．7％。但經Fenton氧化后，廢水的色度急劇增加。這是因為Fenton氧化后產生的Fe3＋具有顏色，造成廢水色度急增。Fenton氧化后的高色度廢水，經混凝Ⅱ處理后，色度降到2600度。最后經活性炭柱吸附后出水的色度降至0度，脫色率達到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的測試結果如圖7所示。
從圖7中可以看出，廢水經過混凝Ⅰ處理后SS濃度降低。但經Fenton氧化后的SS濃度增加，這主要是因為Fenton氧化后Fe3＋形成絡合物沉淀，導致SS增加。經混凝Ⅱ處理后的SS濃度進一步降低，最后經活性炭吸附，出水的SS 為13．0mg/L，去除率達到96．4％。具體參見http://www.dongaorq.cn更多相關技術文檔。
3結語
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，結果表明：
（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85．40％。
（4）活性炭吸附過程中，當吸附30min時，出水COD 為95．6mg/L，當吸附時間達到90min時，出水COD為1396．5mg/L。所以，活性炭吸附柱的穿透時間為30min左右，耗竭時間為90min左右。
（5）經混凝Ⅰ-Fenton氧化-混凝Ⅱ-活性炭吸附工藝處理后的廢水，COD總去除率達到99．1％，脫色率為100％，SS的去除率為96．4％。出水達到《淀粉工業水污染物排放標準》中的濃度限值：COD≤120mg/L，SS≤100mg/L。
