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黄姜皂素废水中富含糖类和色素、果胶质和蛋白等难以生物降解的大分子有机物,是一种强酸性、高浓度有机废水。由于加工规模、资金、技术的限制,目前尚未有成熟、经济的皂素废水处理技术,废水污染已成为制约皂素产业健康发展的瓶颈。本研究针对目前皂素生产企业的现状,本着废水资源化利用和达标处理的原则,将SCP(Single-Cell-Protein)微生物发酵技术和废水处理技术相结合应用于皂素废水处理,以期寻求一种简单易行、高效低耗和易被企业接受的技术方法,达到皂素废水的资源化利用、以废养废和有效解决污染问题的目的。本研究以皂素生产过程排放的综合废水为研究对象,采用SCP微生物-化学氧化絮凝两级处理工艺,以废水COD、色度去除率、处理成本及效益为考察指标,分别研究各种SCP微生物一级处理和各种化学絮凝剂二级处理皂素废水的工艺条件、影响因素、处理成本及效益,通过对处理成本和效益的对比,确定出低成本或高效益的SCP微生物-化学氧化絮凝两级处理工艺,研究主要结果如下:1.产朊假丝酵母处理皂素废水时,通过单因素和正交试验确定的优化工艺条件为:在30℃、接种量为10%、处理3天、通风比(VVM)=1∶1.5、废水起始pH5.5、废水中N、P(尿素和KH2PO4)添加量的比例为m(CODCr)∶m(N)∶m(P)=50∶5∶1的条件下,产朊假丝酵母对废水COD去除率达89.56%,处理液中细胞干重达24.9g/L。2.白腐真菌对皂素废水进行处理时,通过单因素和正交试验所确定的优化工艺条件为:在30℃、通风比为1∶0.5、接种量150 mL/L、处理时间4 d、废水的起始pH 4.5、废水中N、P(尿素和KH2PO4)添加量的比例为m(CODCr)∶m(N)∶m(P)=100∶5∶1 mg.mg-1.mg-1、废水中纤维素添加量的比例为m(CODCr)∶m(纤维素)=1∶0.01 mg.mg-1、废水中MgSO4添加量为0.05 g/L的条件下,白腐真菌对皂素废水的COD去除率可达95.02%,色度去除率可达20%,处理液中细胞干重可达29.9g/L。3.通过对比2种SCP微生物处理皂素生产综合废水的一级工艺,对废水COD和色度去除率高、处理利润高、效益好的工艺为白腐真菌处理的工艺;处理成本低、投资风险小的工艺为产朊假丝酵母处理的工艺。4.对比2种化学氧化絮凝二级处理皂素废水的工艺,对各种SCP微生物处理后的皂素废水COD和色度去除率较高,以及处理成本最低的工艺为聚合铁化学氧化絮凝的工艺。用单因素试验方法确定其优化条件为:在常温30℃、处理30min、静置30min的条件下,通过对经产朊假丝酵母、白腐真菌处理后的皂素废水的出水比较,聚合铁的最佳投加量分别为:4.5g/L、1.75g/L,二级处理后各种处理液出水的COD、色度和pH三项指标均可达到GB18918-2002所规定的一级或二级排放标准。5.对比2种SCP微生物-聚合铁化学氧化絮凝两级处理皂素废水的工艺,处理成本低、投资风险小的工艺为产朊假丝酵母-聚合铁化学氧化絮凝两级处理工艺;处理利润高、效益好的工艺为白腐真菌-聚合铁化学氧化絮凝两级处理工艺。6.若不计废水处理的设备投资、人员工资和管理费用,对每吨皂素综合废水,当用产朊假丝酵母-聚合铁化学氧化絮凝两级处理工艺时,处理成本为39.50元,处理利润为-2.15元,废水总的COD和色度去除率分别为:99.25%、96.68%;当用白腐真菌-聚合铁化学氧化絮凝两级处理工艺时,处理成本为40.6元,处理的利润为4.25元,废水总的COD和色度去除率分别为:99.7%、96.9%。本研究首次将SCP微生物-化学氧化絮凝两级处理工艺应用于皂素生产废水的处理,该工艺不仅能够高效除去废水中的有机污染物,使出水的COD、色度和pH三项指标均可达到GB18918-2002所规定的一级排放标准,而且变废为宝,产生了一定的经济和社会效益,为我国皂素行业污水治理提供了一种新的思路和方法,具有一定的推广和应用价值。