2．2．3厌氧、好氧联合处理
因淀粉废水有机负荷高，处理难度大，仅单一生物处理较难达到理想效果，故多采用厌、好氧联合处理。毛海亮等［18］以UASB－SBR工艺处理淀粉废水。针对其有机负荷高、可生化性好之特性，先以UASB工艺处理，降解淀粉废水中大部分有机物，之后再于SBR段好氧生物处理，使废水中有机物进一步降解。结果表明，经颗粒化UASB稳定处理后，出水COD＜500mg／L，又经SBR处理后，出水清澈且COD＜100mg／L。该处理系统具有处理效果稳定、耐冲击负荷、运行费用低且管理简单等优点。廖立钦等［19］使用霉菌（黑根霉、黑曲霉、青霉、白地霉）和酵母菌（拟内孢霉酵母、产朊假丝酵母）两类菌种对马铃薯废水进行处理，确定效果最佳菌株为青霉菌和拟内孢霉酵母菌，发酵时间5d。由正交试验得，在马铃薯废水中分别接入2％青霉菌和3％拟内孢霉酵母菌后处理6d，最终废水COD由16286mg／L降至6216mg／L，去除率62．38％。
3马铃薯淀粉废水资源化利用处理
针对淀粉工业废水的特点，研究者一直在寻找一种快捷、高效、低能耗的淀粉废水处理方法。但迄今为止仍未找到一种特别经济有效的处理和回收利用的技术方法，因此，废水的资源化处理成为目前国内外的研究热点。马铃薯淀粉废水主要含有淀粉、蛋白质和有机酸等，资源回收利用，既有经济效益，也能有效降低其中有机污物浓度，使后续处理负担减轻。以下介绍几种主要的马铃薯淀粉废水资源化处理的方法。
3．1蛋白质的回收
回收淀粉废水中的蛋白质主要是将其中溶解性蛋白质提取出来作为饲料蛋白或者它用，为其后续生物处理减轻负荷。当前主要有以下4种方法。
3．1．1絮凝沉淀法
此法通过添加绿色无毒絮凝剂，使蛋白质胶体脱稳沉淀析出，处理成本低，回收效果明显。此类絮凝剂有蒙脱土、海藻酸钠、羧甲基纤维素、生物絮凝剂、壳聚糖等天然絮凝剂，其中中小型企业回收马铃薯蛋白最适合使用羧甲基纤维素［20］。周添红等［21］采用改性方法制备了蒙脱土基絮凝吸附材料，并应用于马铃薯淀粉废水的处理。结果表明，其对COD吸附量最高达245mg／g，浊度去除率最高达93％，处理后废水pH4．7～7．0，因蒙脱土和淀粉废水本身都无毒害作用，故经絮凝后吸附材料和大量蛋白质等营养物质沉淀下来，可用作家禽饲料或有机化肥。裴兆意［22］以壳聚糖为絮凝剂处理马铃薯淀粉废水，回收蛋白质，结果表明，pH4．5，壳聚糖投加量0．05g／L时，蛋白质回收率达62．7％。壳聚糖无毒、无二次污染，故絮凝得到的蛋白质可作为动物饲料。也可按蛋白质遇热变性沉淀的原理，铺设加热装置于沉淀池中，通过加热升温，使废水中蛋白质沉淀。尽管此法可使蛋白质去除率大大提高，但加热能耗远高于产生的效益，也不可取。陶德录［24］通过加热将废水中的蛋白质絮凝、沉淀，再浓缩，每1t废水可回收蛋白饲料35kg，其粗蛋白质质量分数为24％～40％。客观地讲，加热絮凝法既能耗高又导致蛋白质变性；絮凝过程易发生共沉淀而使杂质包裹于蛋白质絮状物中，直接降低产品纯度。
3．1．2碱提酸沉法
此法利用等电点时蛋白质的溶解度最小而易沉淀析出的性质回收蛋白质。但在投加大量酸和碱调节pH值时既增加了费用，又引入了常用工业酸碱含有的重金属，故回收的蛋白质不宜作饲料。此法渐已淘汰，不宜推广。任琼琼等［23］以碱提酸沉加超滤法提取蛋白质于马铃薯淀粉废水。经响应曲面法和单因素试验优化碱提酸沉工艺，得到最佳工艺参数为：碱提pH9．35，碱提时间59min；酸沉pH3．41，酸沉时间10min。蛋白质提取率达54．24％。酸沉液采用10ku超滤膜进一步提取，最终蛋白质总提取率达93．42％。
3．1．3超滤法
目前超滤技术是回收蛋白质常用的方法。超滤法是依靠半透膜选择透过性，以压力或浓度为驱动力，截留废水中蛋白质。膜分离技术过滤过程简单、易于控制，已广泛应用于各行业。而且兼有分离、浓缩、纯化和精制功能，以及高效、节能、环保和分子级过滤等特征。常用超滤膜有醋酸纤维素膜、聚砜膜、聚酰胺膜等。采用此法处理马铃薯淀粉生产废水，既属处理效果好的纯物理过程，不引入化学试剂，无二次污染，又属环保性水处理方法。高效节能的超滤法，在回收过程中保持常温又不添加药剂，保证了回收蛋白质的质量和安全性。Harmen等［25］利用超滤法回收马铃薯淀粉废水蛋白质，先以渗滤法预浓缩，再以截留相对分子质量为5～150ku的亲水聚醚砜、亲水聚偏氟乙烯和新型再生纤维素3种膜材料，回收废水中的蛋白质，回收率均达82％。陈钰等［26］采用聚砜中空纤维内压式超滤膜组件回收马铃薯废水蛋白质，在室温22℃，pH5．8，操作压力为0．10MPa的条件下，回收率达80．46％。张泽俊等［27］以超滤技术结合泡沫分离技术回收马铃薯蛋白质。在压力0．15MPa，流量30L／h时，证明了截留相对分子质量15ku的醋酸纤维素膜适合蛋白质回收，回收率达85％。吕建国等［28］进行了超滤膜回收马铃薯淀粉废水蛋白质的中试实验，采用截留相对分子质量20ku的聚乙烯膜在25℃、压力0．2MPa、进口流量160L／min时，蛋白质回收率和COD截留率分别高于90％和50％。王应平等［29］采用膜集成技术深度处理马铃薯淀粉废水，以截留分子量10ku的超滤膜＋反渗透处理工艺，2次去除已经絮凝沉淀处理后的有机物。结果表明，在25℃，压力0．15MPa条件下，超滤膜对SS的去除率＞99％，COD的去除率15％～25％；超滤出水经反渗透膜处理后，COD去除率≥98．8％。系统长期运行稳定，出水BOD5＜10mg／L，COD＜100mg／L，去除效果好，产水可达标排放。
超滤法设备投资较高，适宜大型企业，且超滤膜易吸附蛋白质、糖类等，造成膜堵塞和膜污染影响持续工作，可通过改变膜特性、渗透条件和料液湍流程度等方式来减轻膜堵塞。
3．1．4单细胞蛋白的回收
某些菌种本身含有丰富蛋白质，又能利用废水中营养物质生产蛋白质，可用来提取单细胞蛋白。张玉斌等［30］利用热带假丝酵母菌发酵处理马铃薯淀粉废水。控制温度28℃，pH5．0，接种量15％（体积比），发酵时间28h，CODCr去除率达75．4％，可回收单细胞蛋白7．43g／L。
3．2利用马铃薯淀粉废水生产能源气体
将高浓度淀粉废水利用产CH4细菌在高效厌氧条件下处理，能生产可作为燃料使用的CH4气体。资源化利用淀粉废水生产CH4气是最好选择之一，可通过在中、大型淀粉加工企业配套CH4气的精制、罐装和运输设备来实现。该内容在2．2节生物处理法，2．2．1节厌氧处理中已有详述，在此不再累述。
3．3利用马铃薯淀粉废水生产微生物絮凝剂
微生物絮凝剂是由微生物产生的具有絮凝活性的有机高分子，可生物降解，降解产物对生态环境无害，以淀粉废水为培养基进行工业化生产可有效降低生产成本。已广泛用于淀粉废水处理，其活性高，絮凝范围广、通常不受pH值、温度及离子强度等影响。颜东方等［31］以马铃薯淀粉废水为培养液，复筛得1株高产絮凝物质的酵母菌F5，试验所得最佳营养条件：以0．05g／100ml（NH4）2SO4为氮源，1ml／100ml甘油为外加碳源，添加0．1g／100mlMgCl2和0．1g／100mlKH2PO4。此条件下发酵，絮凝活性提取物得率1．36g／L，发酵液对高岭土悬浊液絮凝率达94．6％，原废水COD去除率达93．7％。王有乐等［32］研究了根霉M9和M17复配产生复合型微生物絮凝剂的絮凝特性，并优化得到了马铃薯淀粉废水对该复合菌的培养条件：废水COD1600mg／L，0．04g／LKH2PO4，添加0．3g／LCO（NH2）2、无需添加碳源和调节pH值，M9和M17分别接种60ml／L和40ml／L后培养35h。此条件下投加5ml／L发酵液，经培养微生物后的废水COD和浊度去除率分别达93．60％和82．87％。可直接经好氧处理达标排放，也可与净水混合后灌溉种植基地。赵起政等［33］从马铃薯淀粉废水和黄河污水排放口附近污泥中经分离纯化初筛和复筛，得到6株絮凝活性大于60％的细菌，并按照等体积比例复配，絮凝率最高达96．41％。此法生产高活性微生物絮凝剂，成本低，絮凝效果较好，废水COD降幅大。
3．4利用马铃薯淀粉废水生产微生物油脂
淀粉废水中的有机物能够被某些菌株利用于生长繁殖而生产微生物油脂，是以低成本获得生物柴油的重要途径。以马铃薯淀粉废水为培养基，可筛选获取产油真菌，为生物柴油提供廉价油脂来源。钟娜等［34］利用淀粉废水耐高COD梯度驯化粘红酵母菌，并筛选出1株油脂质量分数25．7％，受淀粉废水COD高达75000mg／L的粘红酵母，培养33h后，菌体油脂质量分数29．5％，粘红酵母生物量达25．3g／L，废水COD降至5600mg／L，降解率92．5％。王宏勋等［35］初步研究了马铃薯淀粉废水资源化利用，结果表明，马铃薯淀粉废水能够被刺孢小克银汉霉有效利用生产多不饱和脂肪酸（GLA），GLA含量达到229．72mg／L、生物量达16．31g／L，COD去除率达76．31％。此方法利用微生物既产生了微生物油脂，还有效去除了COD，开辟了一条经济可行的马铃薯淀粉废水资源化利用的新途径。
3．5利用马铃薯淀粉废水生产多糖
普鲁兰多糖是一种由出芽短梗霉发酵所产生的类似葡聚糖、黄原胶的胞外水溶性黏质多糖。因其具有良好成膜、成纤维、阻气、粘接、易加工、无毒性等特性，已广泛应用于医药、食品、化工和石油等领域。Barnetta等［36］研究了利用不同酶水解马铃薯淀粉废水生成普鲁兰多糖的方法。用普鲁兰多糖酶和β－淀粉酶水解废水的普鲁兰产量是用普鲁兰多糖酶和淀粉普糖苷酶水解的2倍，前后二者水解产物主要分别为麦芽糖和葡萄糖，可见酶水解产物可影响普鲁兰的产量。陈洁等［37］不用酶水解而以马铃薯淀粉废水为碳源，发酵培养出芽短梗霉W2003，制得普鲁兰多糖，既简化了发酵工艺，降低了生产成本，又减轻了环境污染。陈洁等［38］还研究了用出芽短梗霉在不用酶水解淀粉废水的条件下的优化处理工艺，考察不同COD淀粉废水对出芽短梗霉的生长影响，废水中有机物总量及COD去除情况的影响。结果表明，淀粉废水COD浓度大小对出芽短梗霉生长无影响，有机物浓度随处理时间增长而降低，但最终代谢物———普鲁兰多糖的量随废水浓度升高而增加，COD去除率随废水浓度升高而增大。用出芽短梗霉对马铃薯淀粉废水进行生物处理，实现了环境保护和经济效益双赢。
3．6利用马铃薯淀粉废水生产乳酸
Jin等［39］利用少根根霉（DAR36017），采用糖化发酵马铃薯淀粉废水和玉米淀粉废水生产L－乳酸，在淀粉废水质量浓度20～60g／L时，发酵40h，乳酸产量达19．5～44．3g／L，此过程无需补充氮源。Huang［40］等利用少根根霉（DAR36017）和米根霉（DAR2062），采用同步糖化发酵方法，以马铃薯淀粉废水为培养基生产乳酸，并研究了其生化动力学和生长pH值、温度和底物。试验结果表明，在pH6．0，温度30℃，马铃薯淀粉质量浓度20g／L时，有利于淀粉糖化和乳酸发酵，发酵36～48h，乳酸产量1．5～3．5g／L。为资源化利用马铃薯淀粉废水和
