我国马铃薯淀粉加工产业近年来发展迅速，据调查，目前全国淀粉生产企业 2 000 多家，马铃薯的年加工总量高达 800 多万 t， 其中马铃薯淀粉年加工能力达 120 多万 t， 每年因马铃薯淀粉加工而排放的酸性高浓度有机废水（ 简称马铃薯淀粉废水）高达 2 000 多万 t。马铃薯淀粉废水具有高浊度和高浓度的特点， 主要含有溶解性淀粉、多种蛋白质和氨基酸等营养物质〔1-2〕，如果不进行处理就直接排放到江河湖泊中， 其富营养化会导致河流鱼虾死亡，局部地区农田减产甚至绝收，而且长期存留的废水发酵产生恶臭气体将严重影响附近居民的正常生产生活。
  我国马铃薯产区主要集中在北方地区， 加工期通常在冬季， 因此传统的生化处理系统难以适应马铃薯淀粉废水的净化处理要求， 处理后的排放水也达不到企业回用水质的要求，使用膜分离“多级水处理”技术又存在处理成本太高的问题，企业难以负担处理费用〔3-6〕。 如果能够将高浓度马铃薯淀粉废水中的多种蛋白质和氨基酸等营养物质回收并资源化利用， 将对我国马铃薯产业的发展具有重要的现实意义。 我国蒙脱土储量丰富，它是一种价格便宜、具有大比表面积的含水硅酸盐矿， 其对大部分阳离子和有机小分子（氨氮等）均可直接吸附，已在污水处理、饲料添加剂和农用化肥等领域中得到了广泛应 用〔7-9〕，以蒙脱土为  基础制备蒙脱土基絮凝吸附材料处理马铃薯淀粉废水， 并将吸附后絮体收集制成家禽饲料和有机化肥的原料， 实现将马铃薯淀粉废水资源化利用的研究未见报道。
笔者以蒙脱土为原料制备了蒙脱土基絮凝吸附材料， 测定了其对马铃薯淀粉废水 COD 吸附量、浊度去除率及 pH 的影响， 以期为蒙脱土黏土矿和马铃薯淀粉废水的资源化利用提供参考。

1 实验部分
1.1 主要试剂
  浓硫酸，北京恒业中远化工有限公司，分析纯；过氧化氢，天津市精细光复化工研究所，分析纯；盐酸，白银化学试剂有限公司，分析纯；氯化钠，天津市宇锋化工有限公司，分析纯。
1.2 主要仪器
  THZ-98A 恒温震荡培养箱， 上海一恒科技有限公司；TGL-20B 离心机， 上海安亭科学仪器厂； Lovibond ET125SC COD 测定仪， 德国 Lovibond； 雷磁 pHS-25  型 pH  计， 上海精科仪器有限公司； WGZ-200S 散射光浊度仪， 上海晰瑞仪器仪表有限公司；WMX-Ⅲ-A 型微波炉， 频率 2 455 Hz， 功率 900 W；FE-SEM 冷场发射型扫描电子显微镜， 加速电压为 10 kV。
1.3 蒙脱土基絮凝吸附材料制备
  蒙脱土主要由含水的铝硅酸盐矿物组成，属于2∶1 型层状结构〔10〕，纯度、特殊结构和表面电荷是影响其蒙脱土黏土矿物吸附交换性能的主要因素，以下是通过常见的物理改性和化学改性方法制备的蒙脱土基絮凝吸附材料。
  蒙脱土原土（记为 A）：取自甘肃临泽，将原矿粉碎过 0.061 mm 筛网， 在 100 ℃下真空干燥 24 h 后备用。
  水悬浮法提纯蒙脱土（ 记为 B）： 将蒙脱土原矿配制成质量分数为 2%的水悬浮液，300 r/min 下搅拌 36 h，静置分层，去上清液和下层泥沙，留中层悬浮液后干燥， 粉碎过 0.061 mm 筛网， 在 100 ℃下真空干燥 24 h 后备用。
  钠基蒙脱土（ 记为 C）： 将通过水悬浮提纯后的蒙脱土加入到预先配制的 1 mol/L 的 NaCl 溶液中，配成 10％的悬浮液， 超声搅拌 40 min，300 r/min 下搅拌 48 h，离心分离，水洗至无 Cl-残留，然后粉碎过0.061 mm 筛网，100 ℃真空干燥 24 h 后备用。
  酸活化蒙脱土（记为 D）：将通过水悬浮提纯后的蒙脱土加入到一定比例的浓硫酸、双氧水、硝酸混合溶液中， 搅拌 1 h， 水洗至中性， 粉碎过 0.061 mm筛网，在 100 ℃下真空干燥 24 h 后备用。
复合黏土（ 记为 E）： 将通过水悬浮提纯后的蒙脱土和凹凸棒土按照质量比为 1∶1 配成质量分数为10%的悬浮液，并放入 WMX-Ⅲ-A 型微波炉微波改性 2 min， 离心， 粉碎过 0.061 mm 筛网， 在 100 ℃下真空干燥 24 h 后备用。介孔 SiO2（ 记为 F）： 按文献〔11〕中介绍的方法制备介孔 SiO2。
1.4    实验废水
  实验用马铃薯淀粉废水取自甘肃临洮腾胜淀粉有限公司，COD 为 25 000～35 000 mg/L，SS 为2 000～ 25 000 mg/L， 氨氮为 1 500～2 500 mg/L ，pH 为 4.5±0.5，温度为（20±1） ℃，浊度为 284 NTU。
1.5     实验分析方法
  取 50 mL 废水加入锥形瓶中， 加入 0.50 g 的蒙脱土基絮凝吸附材料，置于（30±1） ℃恒温震荡培养箱， 在 125 r/min 下震荡吸附 6 h， 用离心机在 5 000r/min 下离心除去絮凝吸附材料，取上层离心液测定COD、浊度、pH。 其中 COD 测定采用重铬酸盐法，浊度采用分光光度法， 氨氮含量测定采用氨氮测定仪，SS 的测定采用重量法，pH 的测定采用玻璃电极法。

2、 资源化利用分析
  马铃薯淀粉废水含有可溶性淀粉、多种蛋白质和氨基酸等营养物质，COD 可达 30 000 mg/L， 氨氮也在 2 000 mg/L 以上。 从蒙脱土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉废水处理效果的测定可知，蒙脱土基絮凝吸附材料处理马铃薯淀粉废水 COD 吸附量在 116～245 mg/g 之间，弱电性的各种蛋白质、氨基酸等营养物质更容易被蒙脱土基絮凝吸附材料吸附，因而吸附后的蒙脱土基絮凝吸附材料含有丰富的蛋白质、氨基酸等营养物质。
  从钠化改性制备的蒙脱土基絮凝吸附材料吸附马铃薯淀粉废水后表面 EDS谱各元素相对含量定量分析可知，絮凝吸附材料含有丰富的氮元素， 氮元素的原子比例达到 22.58％，说明蒙脱土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉废水资源化处理后含有大量的蛋白质、 氨基酸等营养物质。同时蒙脱土基絮凝吸附材料价格便宜，是环境友好型硅酸盐矿物，R. Wolter 等〔7-9〕研究表明， 蒙脱土可制作家禽饲料和农用化肥，而马铃薯淀粉废水处理后的回收物在蒙脱土基础上增加了大量的营养物质，因而更可作为调配家禽饲料或农用化肥的原料，提高企业的收益率，从而达到降低水处理的投资和运行费用，提高出水达标率和实现马铃薯淀粉废水的资源化利用的目的，同时还可以带动我国黏土矿产资源的开发利用，为实现一举多得的社会、经济和生态效益做出贡献。

3、结论
  以马铃薯淀粉废水和蒙脱土基絮凝吸附材料为研究对象，测定了不同改性方法制备的蒙脱土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉废水的处理效果，结果表明：
（1）采用不同的改性方法制备的各种蒙脱土基絮凝吸附材料，对马铃薯淀粉废水中的 COD 吸附量最高达到 245 mg/g，浊度去除率最高达到 93%，废水经蒙脱土基絮凝吸附材料处理后的 pH 介于 4.7～7.0，处理后水质清澈透明。
（2）在蒙脱土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉废水的吸附过程中，提高吸附材料的纯度，比表面积增大，吸附性能提高；同时吸附材料表面存在的可交换离子越多，吸附性能越高。
（3）蒙脱土基絮凝吸附材料对马铃薯淀粉废水的吸附量在 116~245 mg/g， 吸附后的絮凝材料含有丰富的蛋白质、氨基酸等，可作为配制家禽饲料或农用化肥的原料，进一步提高企业利润，实现蒙脱土和马铃薯淀粉加工废水的双重资源化利用。

4、如何选购合适的马铃薯淀粉废水设备
首先，去看供应商成功案例现场观看效果。
其次，约定出水执行标准，处置程度不同，污水处理成本会有很大差异。
最后，在购买前多家环保公司对比，确定合同条款，付款流程比例。
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