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'第7卷第6期南水北调与水利科技Vol.7No.62009年12月South2to2NorthWaterTransfersandWaterScience&TechnologyDec.2009doi:10.3969/j.issn.1672-1683.2009.06.008黄姜加工废水处理技术研究进展程鹏,赵华章,付东康,倪晋仁(北京大学环境工程系教育部水沙科学重点实验室,北京100871)摘要:黄姜加工产生的大量高浓度有机废水间接排入丹江口水库,严重威胁了南水北调中线水源区的水质安全。分析了黄姜加工废水的水质特点,概述了近年来黄姜加工废水的各种处理技术研究进展和优缺点,提出在保证有机物去除的情况下完成高效脱氮是成功处理黄姜加工废水的关键,认为以“兼有脱硫功能的两相厌氧-固定化微生物曝气生物滤池”为主的集成工艺可有效处理黄姜加工废水。关键词:黄姜加工废水;废水处理;技术进展;水质安全中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:167221683(2009)0620036206ResearchDevelopmentontheTreatmentTechnologiesofWastewaterfromDioscoreaZingoberensisC.H.WrightDiosgeninIndustryCHENGPeng,ZHAOHua2zhang,FUDong2kang,NIJin2ren(DepartmentofEnvironmentalEngineering,PekingUniversity,KeyLaboratoryofWaterandSedimentSciences,MinistryofEduction,Beijing100871,China)Abstract:Tremendousamountofhigh2concentratedorganicwastewaterfromDioscoreazingiberensisC.H.Wright(DZW)2processingindustryisdrainedintoDanjiangkouReservoir,whichhasseverelythreatenedthewatersafetyofthesourceoftheMiddleRouteoftheSouth2to2NorthWa2terTransferProject.ThecharacteristicsofthequalityofthewastewaterfromDZW2processingindustryareanalyzed.Researchdevelopmentontreatmentofthiskindofwastewaterissummarized,aswellastheirstrengthsandweaknesses.ThetreatmenttechnologyofthewastewaterfromDZW2processingindustryinthefutureshouldbefocusedonhowtorealizeefficientremovalofnitrogenaswellasorganicpollutants.Ahybridbi2ologicalprocessmainlyconsistingofModifiedTwo2PhaseAnaerobicDigestionandBAFisrecommendedtotreatthewastewaterfromDZW2pro2cessingindustry.Keywords:wastewaterfromDZW2processingindustry;wastewatertreatment;technologydevelopment;waterqualitysafety以承受。黄姜种植加工业主要集中于鄂西北、陕南等贫困1前言山区,是南水北调中线工程的核心水源区,辖区内多为国家黄姜,学名“盾叶薯蓣”,英文名为DioscoreaZingiberensis级贫困县市,在黄姜产业发展过程中,集中暴露出了一些与[1]C.H.Wright,是我国一种特有的药用植物。利用其根状丹江口库区水环境保护不协调的现象,严重影响到黄姜产茎提取具有药理活性的薯蓣皂素,可用于合成300多种甾体业可持续性发展以及南水北调水源地的水质安全。汉江流激素类药物,世界各国生产的甾体激素60%以上以黄姜为原域密布着为数众多的黄姜加工企业,尽管国家也已经对规[2][3]料,故有“激素之母”之称。在中国,薯蓣皂素的年产量约模小、产能低的企业实施关停,但为了保证这些地区农民的3000t,占世界总产量的60%,其中2/3用于出口,有着宽松这一主要的增收来源,目前国家尚不能将废水治理没有达的国际市场空间。到排放标准的企业全部关闭。南水北调中线工程将在“十黄姜在加工过程中会产生大量的高浓度有机废水,具有二五”期间通水。届时,丹江口库区的水资源将被直接调入含酸含盐高、胶质重、色素浓、泡沫多等特点,采用普通污水北京。因此,黄姜加工产生的工业废水问题迄今已成为制处理方法难以达标,加之治污运行费用高,皂素生产厂家难约南水北调中线工程水源区保护与经济社会可持续发展的收稿日期:2009212204修回日期:2009212210基金项目“:十一五”国家科技支撑计划项目(2006BAB04A14)作者简介:程鹏(19822),男,山东东营人,博士,从事水治理理论与技术研究。通讯作者:赵华章(19742),男,山东潍坊人,副教授,博士,主要从事水处理等方面的研究。·36·科学研究 程鹏等·黄姜加工废水处理技术研究进展亟待解决的重大课题,刻不容缓。3废水处理难点2废水水质和排放标准3.1高硫酸盐条件下有机物的去除2.1废水水质在现行皂素生产工艺中,黄姜是在硫酸的作用下发生水黄姜加工废水主要来自黄姜的生产加工过程。目前我国解,断开甙键,释放出皂甙元,因而在出水中仍残存大量的硫对黄姜的加工利用还停留在粗放型的生产利用阶段,该过程酸盐。硫酸盐是厌氧消化中生成的硫化物的前体,它可在硫以黄姜为原料,经粉碎、自然发酵、无机酸水解、水解物干燥、酸盐还原菌(Sulfate2reducingBacteria,SRB)的作用下还原为溶剂汽油提取后获得产品皂素(图1)。废水主要产生于酸解硫化物。当硫酸盐浓度为2000～3000mg/L时,对厌氧消以及使用大量清水漂洗至中性的废液,因而导致大量有机物、化过程产生明显抑制作用。硫酸盐对厌氧消化的抑制作用是2-酸、无机盐类随漂洗废水排出。间接的,且至少形成两次抑制:第一,SRB还原SO4形成H2S的过程中与MPB争夺分子氢,使后者的活动受到抑制,甲烷产量减少;第二,H2S对厌氧细菌特别是产甲烷菌将产生抑制作用,其机理被认为主要是体系中游离的H2S毒性所[6]致。当游离的硫化物浓度为100～150mg/L时,将对产甲烷过程产生抑制性影响甚至导致厌氧反应器运行失败。3.2高浓度氨氮的去除黄姜加工综合废水中的氨氮约为500～650mg/L。在生图1典型的黄姜加工工艺流程图化处理过程中,氨氮除作为营养盐消耗很少的一部分外,几乎据统计,该工艺生产1t皂素,需要鲜姜130～150t,耗不被去除(非硝化过程),主要原因是氨氮浓度太高,而黄姜加98%的硫酸7～8t,耗标煤50～60t,排放废水逾500t[4](不工废水中经过厌氧处理之后,水中残留的有机物基本为难降包括洗姜废水)。我国黄姜皂素生产企业超过200家,主要集解物质,难以作为微生物可以直接利用的碳源,高浓度的氨氮[7]中在汉江流域的陕西省和湖北省。为了引导黄姜产业健康有无法被常规的活性污泥法去除。序发展,国家重新制定了黄姜产业政策,黄姜加工企业的最小4废水处理工艺生产规模为300t皂素/年,如果每家生产企业按每年排放污水1.5×105t计算,则总污水排放量就超过3.0×107t,对生黄姜加工产业仅存在于中国和墨西哥等几个发展中国态环境造成极大的破坏。家,目前各国均未有成功治理黄姜加工废水的经验和报道。国内研究者所采用的处理方法主要有物化处理、生化处理(厌传统的黄姜加工过程产生的洗姜水及酸性废水各项技术[5]氧+好氧)、资源综合利用以及物化和生化的组合工艺等,其指标见表1。研究主要集中于在实验室小试基础上,一部分进行了中试,而表1传统黄姜加工废水技术指标实现废水达标排放的工程实例较少。COD吨皂素产生NH32N色度废水种类pH4.1物理化学处理工艺/(mg·L21)量/t/(mg·L21)(倍)由于黄姜加工废水具有低pH、高色度、高含盐的特点,洗姜废水300～400800～900—6～7.580～100物理化学法通常用在黄姜加工废水处理的预处理和深度处理120000～头道液180～2001200～15000.3～0.81000～1200阶段,用来去除废水中部分的果胶、蛋白质等大分子有机物,140000调节废水pH,改善废水的可生化性以辅助生物处理,减轻生55000～混合洗水65000160～180800～9000.8～1.5350～450物处理负荷或保证最终出水水质。[829]对黄姜加工废水的物化处理工艺主要有吸附法、化学50000～酸性废水340～380500～650——[10212][13215]100000氧化法、膜分离法以及多种物化技术的联用工[16222]艺。研究表明,物理化学处理工艺存在着诸多缺陷。例2.2废水排放标准如,黄姜加工废水通过纳滤-反渗透处理,其COD可从黄姜加工废水具有酸度高、盐分高、污染物浓度高、水质25000～50000mg/L降至200mg/L以下,达到国家废水综水量变化大、成分复杂等特点。长期以来,黄姜加工行业缺乏合排放二级标准,并可从废水中回收部分淀粉糖用作工业碳[15]专门的污水排放标准。源,但若单独使用来处理黄姜加工废水,成本较为昂贵;化随着南水北调中线工程进度的逐步加快和中国水污染问学氧化技术虽然可以有效地降低生化出水中难以降解的污染题的日益严重,国家环保总局于2007年1月1日正式实施了物质,然而也存在着高处理成本的问题,而且化学氧化剂残留《皂素工业水污染物排放标准》(GB2042522006),对黄姜皂素以及多种有毒的消毒副产物将随出水排入外部水体,造成二工业废水中的污染物排放加以专门限定。按照新标准的要次污染。求,自2009年1月1日起,皂素工业废水中的主要水污染物4.2生物法处理工艺COD和NH32N应分别低于300mg/L和80mg/L。生物法是最重要污水处理的方法,它通过微生物的新陈科学研究·37· 第7卷总第45期·南水北调与水利科技·2009年第6期(卷终)[34]代谢作用实现对污染物的去除,与其它处理手段相比,生物法长能力,为皂素废水的生物处理奠定了基础。朱丹等研究2+2+2+2+具有效率高、成本低等特点。了温度、pH和Co、Ni、Mg、Zn等2价金属离子不同[35]4.2.1活性污泥法组合对厌氧颗粒污泥活性的影响。王超等以黄姜废水为黄姜加工废水的有机物浓度高,适于使用活性污泥法进底物,采用单室型微生物燃料电池,验证了MFC处理黄姜废2-行处理。目前,在此方面的研究主要分为厌氧处理和好氧处水的可行性,研究了进水COD和SO4浓度对产电性能的理两种手段,多半是将二者结合应用。厌氧过程采用的反应影响。器主要是UASB、水解池,好氧过程主要有SBR、生物接触氧以活性污泥法为主要特征的生物处理研究大多规模较化等工艺形式。小,实验室规模的反应器连续流试验和中试放大试验仍需探[23]索,且多数生物法处理工艺对SO2-单丽伟等采用上流式厌氧污泥床(UASB)进行了常温4基本没有处理作用,COD条件下皂素废水的处理研究,结果表明:UASB处理工艺以消排放不达标,仍有待进行进一步生物或物化处理。化污泥为接种污泥,进水化学需氧量(COD)浓度为4.2.2生物膜法34000～6000mg/L,有机负荷为13～25kg/(m·d),水力生物膜法是通过向反应体系中加入填料,提高了反应器停留时间(HRT)为5～7h时,COD去除率可达到70%以上,内的微生物总量,比活性污泥法具有更强的吸附能力和降解3同时产气率为0.34m/kg,甲烷含量为60%左右,取得了较能力,具有速度快、效率高、抗冲击力强、处理负荷高等特点。[24]好的试验效果。王惠丰等利用活性污泥对单糖快速吸收信欣等[36]采用厌氧结合好氧工艺,考察了以贝壳为载体的特性,研发了处理皂素废水的吸收-消化工艺。林宏伟固定化微生物与游离污泥床处理黄姜皂素废水的启动运行特[23]等采用AB法对皂素废水进行了处理实验,废水的B/C比征,研究结果表明,以贝壳为载体的反应器中CaCO3溶解可由0.42降至0.18,低可生化性的出水需要谋求更加有效的为反应提供碱度,使反应器里的微生物免受酸性抑制,启动时后续处理工艺方可达标排放。间缩短。杨雪芬等[37]采用PVA和少量的海藻酸钠混合载体许多研究者选用特异的优势菌群对黄姜加工废水进行了包埋固定化活性污泥处理皂素废水,结果表明,固定化系统具[26]处理,在实验室规模下取得了令人满意的结果。刘建党等有良好的COD去除能力,抗毒性和抗负荷冲击能力较强。但用富集培养和逐级驯化的白腐真菌,对皂素生产废水进行了此类固定化微生物技术若大规模应用于厌氧废水处理时,运好氧处理试验。结果表明,白腐真菌对皂素生产废水的行后期载体上仍会出现膨胀、黏连等现象。CODcr耐受负荷较传统活性污泥微生物的CODcr耐受负荷高4.2.3自然生物处理法2～3倍,可作为皂素生产废水的一级生物处理用微生物。但废水的自然生物处理是利用在自然条件下生长、繁殖的该研究仅局限于摇床实验,实验室规模的反应器连续流和中微生物而不加以人工强化或略加强化处理废水的技术。王瑾[27]试放大仍需探索。王永科等采用正交试验方法,对有效微[38]等种植当地植物水淹麦,对经过前期两相厌氧工艺-好氧生物菌群(EffectiveMicro2organisms,EM)分别在好氧和厌工艺组合工艺处理后的出水进行深度处理,出水达到一级排氧条件下处理皂素废水工艺条件进行了优选,试验结果表明放标准,且对氮磷有较好的去除效果。由于黄姜加工产业发EM菌在皂素废水处理上好氧处理效果优于厌氧处理。宋凤达地区多为偏远地区,土地资源较为丰富,自然生物处理法可[28]敏等利用酵母菌喜在含糖较高的酸性水生环境中生长的作为一种深度处理的方式,但在应用时也应考虑到该方法的特点,选择适当的酵母菌对皂素废水进行生化预处理,CODcr诸多缺陷,比如占地面积大、可能污染地下水、受季节变化影[29]去除率可达70%,还可回收一定的酵母蛋白。宋凤敏等还响大,易滋生蚊蝇、散发臭气等。以酵母菌作为特定微生物,采用生物接触氧化工艺处理皂素[30]4.3污染减量和资源综合利用生产废水,确定了最佳工艺参数。凌云等对应用酵母菌和黄姜中(以干姜计)含有50%木质纤维,40%淀粉,2%左光合细菌综合处理皂素废水进行了初步研究,结果表明,第一右的水溶性皂甙,2%左右黄姜色素,2%左右植物香精(黄姜步用产朊假丝酵母处理后,CODcr去除率为34.77%,出水pH油)、单宁酸等有机物。在酸性水解生产过程中,只有2%左为6.87;第二步用光合细菌处理后,CODcr去除率为87.2%,右是水溶性皂甙被利用,其余的被转化为糖类等有机污染物总去除率达91.2%(从22714降至1895mg/L),出水pH为+(从450mg/L降至15mg/随生产废水流失,木质纤维则完全没有被利用。8.6,NH42N总去除率达96.7%2-因此,解决黄姜产业发展与环境保护不协调问题的关键L),但该方法对SO4基本没有处理作用,COD排放不达标就在于,应该从循环经济的理念出发,真正能够从根本上解决仍需进行进一步生物或物化处理。问题的创新技术应该是黄姜清洁生产、污染减量、资源综合利为了解除黄姜加工废水中硫酸盐对于厌氧反应的抑制,[31232]用相结合的技术,而在这一方面的研究和开发目前尚未系统李庆新等在UASB中加入适量铁屑和颗粒活性炭解除[39244]了SO2-开展,国内研究集中于提取葡萄糖、酒精,制复合4的二次抑制,并在较短的时间内培养出了厌氧颗粒[45247][48249][50]污泥。与此同时,为寻找合适的微生物、营养条件及环境影响肥,制活性炭,以废制废等方面,但仅是进行了初因素,诸多研究者开展了血清瓶规模的试验研究。信欣等[33]步的尝试,未见有工业化的报道。从皂素生产废水池底污泥中分离出2株耐高盐(CaCl2)皂素4.3.1提取葡萄糖、酒精废水降解菌,它们在高盐条件下的具有很强等耐受能力和生由于黄姜加工废水中还原糖含量较高,从黄姜加工废水·38·科学研究 程鹏等·黄姜加工废水处理技术研究进展尤其是酸解的一道出水和二道出水中提取酒精、回收葡萄糖6.0～7.0,最佳温度32℃,最佳处理时间为36h,此工艺可微[39]等成为研究者关注的热点。黄进等研究出从黄姜水解滤滤后回收约60%的菌体蛋白,可作为饵料、饲料、肥料添加剂液回收葡萄糖工艺,即将中和后水解滤液通过活性炭脱色,离等各种资源进行综合利用。子交换脱盐、浓缩结晶干燥后得到高品质葡萄糖。但其只侧4.3.3制活性炭重从黄姜加工废液中提取葡萄糖,尚未有经济成本的报道。ZhangC.X.[48]、钟世彬等[49]将黄姜提取皂素后剩余的此技术还须进一步扩大到中试、进而进行工业试验,而且外排残渣制成活性炭,并与市售活性炭对比,对苯酚、甲基蓝和黄废水的末端处理尚须进一步研究。姜加工废水进行了不同的吸附时间、pH、温度、初始浓度、吸[40]樊福成等分析了黄姜皂素生产过程中存在的问题及附剂量的吸附实验,结果表明,该活性炭对稀释后的黄姜皂素[41]原因,提出黄姜头道液蒸馏制酒精的方案。郑一新等利用废水的饱和吸附量为92.46mg/g,对色度的去除率达88%。高浓度皂素废水中富含酸和淀粉水解后转变为糖的特点,补该方法基于“清洁生产”的思想,若对活性炭的再生和吸附后充一定量的淀粉质原料,在强酸及高温加压条件下,使淀粉水废水的达标处理进行深入研究,则可作为黄姜废水处理的一解为还原糖,然后再进行酒精发酵生产酒精。每耗用1t高种有效技术手段。浓度皂素废水,可去除COD50kg。每生产1t工业酒精,消4.3.4以废制废耗高浓度皂素废水18t,可去除COD近900kg。皂素废水经[50]冯仁涛等利用白腐菌联合处理皂素废水与造纸黑液,生产酒精后,大量糖分被利用生成酒精,但其余有机物含量仍两种废水一酸一碱,联合处理可以废制废。结果表明,两种废然较高,COD仍然在20000mg/L左右。水混合可以有效的消除皂素废水的强酸性和造纸黑液的强碱[42]安丽平等以皂素生产中的一次废水为原料,经中和处性,经过白腐菌处理,混合废水体系的CODCr、色度和木质素理后进行酒精发酵,使废水资源化。结果表明,采用工业氨水去除率分别为88.43%、86.0%、70.1%,pH由弱酸性降低到为中和剂,中和用量为5.20%(体积分数),发酵接种量为pH3.7左右。但该工艺出水的进一步处理方案未加确定,研10%(体积分数),总发酵时间为60h时,4L废水可生产出究者推荐出水进入造纸厂其他废水处理系统进一步处理。95%的工业酒精120mL。一次废水COD去除率达75%,后4.4集成工艺处理黄姜加工废水续废水量大大减少,具有明显的环境效益。经估算每生产1t工业酒精可处理41t一次废水,与生产成本相比,具有明显清洁生产、资源综合利用是黄姜产业未来的发展方向,因的经济效益。此,只有集成清洁生产、资源综合利用的皂素生产工艺于一体蔡俊[43]对黄姜提取皂素后剩下的废液进行柠檬酸发酵,的黄姜废水处理,才能成为真正实用、有发展前景的废水处理[51][52][53]研究了发酵温度、初始pH值、可发酵性糖浓度、氮源、氮源用工艺。刘大银、张勇、张列宇等将皂素废水的综合利量及发酵周期对该原料进行柠檬酸发酵的影响。用与末端治理结合起来,先对水解浓废液发酵蒸馏得到酒精,王湘源等[44]把黄姜深度粉碎后采用边糖化边发酵的方使得整个皂素废水COD的污染负荷大幅降低,再对其它废水法,充分利用了淀粉定向产生酒精,克服了葡萄糖液过滤的困采用生物或物化的技术进行处理。此技术还需进一步扩大到难,并且对黄姜皂甙起到了分离预处理作用,黄姜中的皂甙同中试,并对经济成本进行核算。[51]细胞壁上的纤维素能更好地分离开,排除了淀粉的干扰作用,刘大银等提出了皂素废水的综合利用与高效末端治水解效果更加彻底,耗酸量降低到传统法的55%,皂素回收理组合工艺,先对水解浓废液采用萃取除盐酸,发酵蒸馏工艺率提高20.37%,废水COD总量减少了60.25%。得到体积比80%～95%的酒精,并使得整个皂素废水COD4.3.2制复合肥的污染负荷去除70%～80%,再对包括醪液在内的皂素综合钱卫国[45]在黄姜皂素废水进行加氨水中和处理后,酵母废水除酸脱盐后用ABR厌氧-SBR好氧工艺进行处理,发酵生成酒精,蒸馏出酒精,浓缩物添加无机肥料,配制成复COD去除率达90%左右,出水COD约200mg/L,最好水平合肥,进行蔬菜培养,肥效实验表明,该化肥肥效优于市售复达114mg/L。此技术还需进一步扩大到中试,并对经济成本合肥。进行核算。[52]缪礼鸿等[46]以黄姜皂素废渣和高浓度皂素废水作为主张勇等对黄姜生产皂素所产生的废水通过发酵-蒸要原料,经高温堆肥发酵制备成有机肥料。试验结果表明,高馏等方法进行综合利用生产酒精,降低废水的COD值,减轻浓度皂素废水中含有堆肥发酵所需要的营养,与皂素废渣和后续处理工艺的负荷,然后采用生物处理技术及臭氧氧化处少量的发酵辅料混合后接种复合微生物菌剂,采用高温堆肥理技术,使出水COD降至135mg/L,达标排放。该工艺不考3发酵方式可生产出合格的有机肥料。经小麦盆栽试验和油菜虑酒精收益,后续处理费用<5.00元/m废水。[53]田间试验证明,皂素渣有机肥料具有显著肥效。该方法为皂张列宇等对酸水解过程的一道出水和二道出水通过素废渣和高浓度皂素废水的治理和资源化利用提供了一种有发酵提取工业酒精处理,其他废水采用以生物处理为主,物化效途径。处理为辅的组合工艺生物处理以厌氧-好氧为主。厌氧采用[47]UASB张勇等利用由酵母菌、放线菌、乳酸菌、光合细菌等由和厌氧生物滤池,好氧采用两级接触氧化。出水COD10个属80多种微生物复合而成的多功能微生物群EM置于设计值可达86mg/L,去除率为98.57%,可在实现废水达标水解池之后,可实现91%的COD去除率,最佳pH范围是排放的前提下,同时通过回收酒精产生一定的经济效益。科学研究·39· 第7卷总第45期·南水北调与水利科技·2009年第6期(卷终)4.5兼有脱硫功能的两相厌氧-固定化微生物曝[5]杨志华,王焰新,洪岩,等.黄姜皂素清洁生产工艺污染物削减过程分析[J].环境科学与技术,2007,30(1):53255.气生物滤池组合工艺[6]PohlandFG,GhoshS.Developmentsinanaerobicstabilization北京大学环境工程研究所开发了以“兼有脱硫功能的两oforganicwastes2thetwo2phaseconcept[J].Environmental相厌氧-固定化微生物曝气生物滤池”为主的黄姜加工废水Letters,1971,1(4):2552266.处理新工艺。此工艺通过插入脱硫单元的两相厌氧技术,避[7]黄永文,刘大银,毕亚凡,等.皂素工业水污染物排放标准的免了硫酸盐还原菌与产甲烷菌之间的基质竞争,使硫酸盐还研究(Ⅱ)———氨氮标准限值的研究[J].武汉化工学院学报,原与甲烷发酵分别在两个反应器内高效进行;同时脱硫单元2005,27(4):16218.进一步降低了进入甲烷发酵反应器的硫化物浓度,消除了硫[8]单丽伟,冯贵颖,呼世斌,等.新生MnO2处理皂素废水的试化物对产甲烷菌的抑制作用。因此,废水中有机物去除率大验研究[J].环境科学与技术,2006,29(9):76277.幅度提高。固定化微生物曝气生物滤池技术通过在反应器内[9]李泽唐,蔡鹤生,马腾,等.水葫芦气囊预处理黄姜皂素废充填FPUFS功能化大孔载体,依靠载体的活性基团将游离水的实验研究[J].环境科学,2006,27(7):136921372.微生物固定于一定的空间区域,并使其保持活性、反复利用。[10]BIGDARJ..ConsiderFenton’schemistryforwastewatertreat2ment[J].ChemEngProg,1995,(91):62266.该技术具有微生物密度高、反应速度快、微生物流失少、产物[11]路璐,康建雄,杨婧,等.Fenton试剂法氧化处理黄姜皂分离容易、反应过程控制较容易等优点,由于固定了高效脱氮素废水[J].工业用水与废水,2007,38(3):36239.微生物,形成好氧-缺氧-厌氧环境,有利于同步硝化反硝化[12]肖红兵.黄姜工业废水Fenton试剂的氧化处理[J].达县师范的进行,从而大幅度提高了脱氮效率。高等专科学校学报(自然科学版),2006,16(2):21223.[54]Cheng等采用基于兼有脱硫功能的两相厌氧-固定[13]刘红梅,袁淑杰,吕红涛,等.膜法处理黄姜加工废水实验研化微生物曝气生物滤池的组合工艺对黄姜加工废水在小试、究[J].河北化工,2006,29(7):60263.33中试(24m/d,连续运行4个月)及工业化规模(240m/d,稳[14]彭月娥,李季,李华才,等.纳滤膜分离皂素水解原液的试定运行3个月)下均具有良好的处理效果,主要污染物COD、验研究[J].工业水处理,2006,26(5):35237.氨氮均得到了高效去除,在企业可承受范围内实现达标排放。[15]杨志华,谢雄,王晖,等.膜分离技术处理皂素酸性废水GC2MS测试结果表明,进水中以呋喃和带有苯环结构的酚的试验研究[J].地质科技情报,2007,26(1):91295.类、醚类、酸类、醛类、酮类、萘等为主的有机物质在多种微生[16]方艳芬,黄应平,郭伟,等.电解Fenton氧化法处理皂素制药废水的研究[J].三峡大学学报(自然科学版),2007,29物的协同代谢作用下,被转化为以直链、支链饱和烷烃为主要(5):4492452.成分的有机物。[17]方艳芬,黄洋,黄应平,等.光催化氧化处理皂素生产双烯5结论废水[J].安全与环境学报,2007,7(2):71274.[18]但锦锋,祁璟,陆晓华.内电解法预处理皂素废水[J].中国黄姜加工废水具有酸度高、盐分高、污染物浓度高、水质给水排水,2003,19(12):43244.水量变化大、成分复杂等特点,处理难度较大。如何在高硫酸[19]胡玉洁,华兆哲,王璋,等.黄姜废水的铁炭微电解-混凝预盐条件下高效去除有机物,如何在保证有机物去除的情况下处理研究[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(9):44247.完成高效脱氮是成功处理黄姜加工废水的关键。目前已开发[20]徐朝辉,刘小玉,童蕾,等.曝气内电解-臭氧法预处理皂出以“兼有脱硫功能的两相厌氧-固定化微生物曝气生物滤素废水的研究[J].工业水处理,2006,26(10):52255.池”为主的黄姜加工废水高效处理集成技术,其效果已在工业[21]葛红光,郭小华,李利华,等.皂素废水化学预处理研究[J].规模上得到了验证,可作为黄姜加工废水处理的首选工艺。化学工程师,2006,11(4):7218.[22]胡晓莲,王西峰.电—Fenton氧化法处理皂素生产废水[J].工为切实做好南水北调中线水源区水污染防治和水质保护业水处理,2009,29(4):21224.工作,应积极推动新技术在黄姜加工产业中的推广和应用,使[23]单丽伟,冯贵颖,朱丹,等.上流式厌氧污泥床(UASB)处废水能够达标排放,削除黄姜加工污染对丹江口库区水环境理皂素废水的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学质量的潜在威胁,进而实现区域水质安全。版),2003,31(增刊):1092112.参考文献:[24]王惠丰,呼世斌.吸收-消化工艺处理薯蓣皂素废水的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2004,32(5):89291.[1]HuangW,ZhaoHZ,NiJR,etal.ThebestutilizationofD.[25]林宏伟,刘爱兰.AB法处理黄姜-皂素生产废水的研究[J].zingiberensisC.H.Wrightbyaneco2friendlyprocess[J].郧阳师范高等专科学校学报,2006,26(6):47249.BioresourceTechnology,2008,99(15):740727411.[26]刘建党,呼世斌,冯贵颖,等.白腐真菌处理皂素生产废水的[2]宋发军.甾体药物源植物薯蓣属植物中薯蓣皂甙元的研究及生研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2006,34产状况[J].天然产物研究与开发,2002,14(3):89293.(12):1522158.[3]黄诗铿,张希.中国黄姜生产的现状及对策[J].世界农业,[27]王永科,穆军,呼世斌.利用EM菌处理皂素生产废水的试2003,293(9):49250.验研究[J].西北农业学报,2006,15(3):2202222.[4]吴成昌,田杰,戴军发.黄姜产业可持续发展对策研究[J].[28]宋凤敏,呼世斌,刘音.酵母菌处理皂素生产废水的研究环境科学与技术,2005,28(2):95297.[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(4):66269.·40·科学研究 程鹏等·黄姜加工废水处理技术研究进展[29]宋凤敏,呼世斌.酵母菌生物接触氧化工艺处理皂素生产废用实验[J].环境污染与防治,2006,28(10):7922795.水研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2005,33[43]蔡俊.黄姜提取皂素废液柠檬酸发酵条件研究[J].中国酿(12):1122114.造,2006,159(6):14217.[30]凌云,冯贵颖,刘建党,等.酵母菌-光合细菌联用处理皂[44]王湘源,王喆,刘德立,等.皂素清洁生产工艺的研究(Ⅰ)素废水的试验研究[J].西北农业学报.2006,15(1):1092[J].环境科学与技术,2007,30(3):94296.112.[45]钱卫国,李世杰,李其昌,等.黄姜皂素废液酒精发酵和复合[31]李庆新,蔡鹤生,张小卉,等.皂素生产废水处理方法比较研肥配制[J].化学与生物工程,2004,(6):46248.究[J].环境科学与技术,2007,30(3):61263.[46]缪礼鸿,毛义华,朱薇玲.黄姜皂素废渣废水制备有机肥的研[32]李庆新,蔡鹤生,周君,等.UASB+SBR工艺处理皂素生究与应用[J].湖北农业科学,2007,46(2):2182221.产废水的快速启动研究[J].安全与环境学报,2005,5(5):[47]张勇,张守诚,祁恩成,等.EM技术在黄姜加工废水处理78281.中的应用[J].环境科学与技术,2005,28(增刊):1192120.[33]信欣,鲍建国,刘慧,等.耐盐(CaCl2)皂素废水降解菌[48]ZhangC.X.,WangY.X.,YanX.F..Liquid2phasead2的分离及特性[J].应用与环境生物学报,2007,13(1):1122115.sorption:Characterizationanduseofactivatedcarbonprepared[34]朱丹,冯贵颖,呼世斌,等.皂素废水处理中厌氧污泥活性fromdiosgeninproductionresidue.ColloidsandSurfacesA:影响因素的研究[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),Physicochem.Eng.Aspects280(2006):9216.2005,33(12):1032106.[49]钟世彬,闫喜凤,蔡鹤生,等.用黄姜皂素残渣制备活性炭[35]王超,薛安,赵华章,等.单室型微生物燃料电池处理黄姜[J].化工环保,2006,26(1):48251.废水的性能研究.环境科学,2009,30(10):309323098.[50]冯仁涛,王宏勋,张晓昱.白腐菌联合处理皂素废水与造纸黑[36]信欣,王焰新,杨雪芬.贝壳固定化微生物处理黄姜皂素废液[J].工业水处理,2006,26(8):45248.水[J].水处理技术,2006,32(12):36239.[51]刘大银,毕亚凡,李庆新,等.皂素生产废水综合治理技术研[37]杨雪芬,罗泽娇,信欣.PVA固定化厌氧污泥处理皂素废水究(Ⅰ)———实用治理技术框架[J].武汉化工学院学报,2003,试验研究[J].环境科学与技术,2007,(02):93296.25(4):33236.[38]王瑾,章北平,刘礼祥.人工湿地处理皂素废水生产性试验[52]张勇,祁恩成,张守诚,等.黄姜2皂素废水综合处理技术研究[J].安全与环境工程,2005,12(1):35237.的探讨[J].环境科学与技术,2004,27(增刊):1242125.[39]黄进,张肇煜,李林,等.黄姜提取薯蓣皂甙元及葡萄糖[53]张列宇,熊瑛.黄姜废水处理工程设计[J].工业水处理,的工艺研究[J].农业工程学报,2001,17(6):1192122.2006,26(5):62264.[40]樊福成,刘亚平,李磊.黄姜皂素的清洁生产[J].环境科学[54]ChengP,ZhaoHZ,ZhaoB,etal.Pilottreatmentofwastewater与技术,2005,28(增刊):1112112.[41]郑一新.制药行业高浓度有机废水的综合治理及资源利用研fromDioscoreazingiberensisC.H.Wrightproductionbyanaerobic究[J].环境保护研究,1999,12(4):19223.digestioncombinedwithabiologicalaeratedfilter[J].Bioresource[42]安丽平,黄建新,宋晓东,等.皂素生产废水的资源化综合利Technology,2009,100(12):291822925.(上接第12页)[15]ClementsAJ,BautistaEandWahlinT,etal.Simulationof2009:4412448.automaticcanalcontrolsystem[J].JournalofIrrigationand[21]穆祥鹏,郭晓晨,陈文学,等.分水口运用对渠道水力特性的影响DrainageEngineering,ASCE,2005,131(4):3242335研究[J].南水北调与水利科技,2008,6(6):125.[16]HussainM.Numericalsimulationofcanalsriirgationsystems[22]崔巍,陈文学,姚雄,等.大型输水明渠运行控制模式研究inPakistan.PakistanEngineeringCongress,70thAnnualSes2[J].南水北调与水利科技,2009,10(5):6210.sionProceedings,Pakistan,2007.2512262.[23]E.Bautista,A.J.Clemmens.Volumecompensationmethod[17]张成,傅旭东,王光谦.复杂内边界长距离输水明渠的一维非forroutingirrigationcanaldemandchanges[J].JournalofIrri2恒定流数学模型[J].南水北调与水利科技,2007,5(6):16220.gationandDrainageEngineering.2005,131(6):4942503.[18]郭晓晨,陈文学,吴一红,等.长距离明渠调水工程数值仿真平[24]李善增,程天金,李为民.明渠冰盖输水观测研究[A].第一届台研究[J].南水北调与水利科技,2009,7(5):15219.全国冰工程学术会议论文集[C],山西:1992.57264.[19]穆祥鹏,郭晓晨,陈文字,等.基于分水口扰动的渠道非恒定流水[25]王大伟,徐茂岭,于洁,等.冬季冰盖下输水渠道的断面设计力响应的敏感性研究[J].水力发电学报,已录待刊.[20]郭晓晨,陈文学,吴一红,等.输水渠道建筑物的敏感性分析[A].第二届全国水力学与水利信息学学术大会论文集[C].[C].2009水力学与水力信息学进展,西安交通大学出版社,2005:1452149.科学研究·41·'