纖維素燃料乙醇廢水處理及回用實驗研究.pdf

1、在能源短缺的今天，燃料乙醇作為一種重要的工業(yè)原料和車用燃料被廣泛的認為是最有希望全部或部分替代石油的可再生能源。目前世界燃料乙醇的需求快速增長，以玉米秸稈等廉價纖維素原料產乙醇技術將逐漸走向工業(yè)化。與此同時，其產生的高濃度有機廢水的處理以及資源化問題亟待解決。本文以中糧集團（COFCO）纖維素乙醇廠廢水為研究對像，在進行水質分析的基礎上，提出固液分離-兩相厭氧-好氧的廢水處理方案，設計了 CSTR反應器作為產酸相、EGSB反應器作為產甲

2、烷相、SBR反應器作為好氧工藝段的小試廢水處理工藝。而后探討并研究了生物處理后的廢水在纖維素乙醇生產工藝中的回用途徑以及效果，并對秸稈纖維素乙醇生產工藝、廢水處理工藝以及回用工藝進行了水衡算分析。
　　采用國標方法對纖維素燃料乙醇廢水進行了常規(guī)水質指標檢測，廢水中懸浮物含量達123868mg/L、CODCr為127667mg/L。利用GC-MS技術對廢水中有機物成分進行了定性分析，檢測出該廢水中可定性的有機物50余種，揮發(fā)酸中乙酸

3、含量達29188mg/L。結果表明，該廢水是一種高濃度酸性有機廢水，其B/C比約為0.4，可以生化處理。
　　以固液分離的液體得率、COD去除率、處理速率、能耗等為參數(shù)，比較了自然沉降、離心分離、板框壓濾3種物理預處理方法對該廢水的處理效果。研究表明：板框壓濾是一種較好廢水預處理方法，在0.6h/L的處理速率下，液體得率為66.44％、COD去除率為64.75%，耗能為0.22（kw·h）/L，大部分常規(guī)水質指標和離子濃度隨著固液

4、分離的進行均明顯降低。
　　廢水生物處理工藝以人工污水為底物啟動，歷時96天。在3個反應器啟動成功后進行了為期64天的馴化運行。經(jīng)過五個階段的逐步馴化，廢水生物處理工藝能夠穩(wěn)定的處理秸稈纖維素燃料乙醇廢水與生活污水按1：4比例混合的混合廢水，廢水生物處理工藝的總COD去除率達97.7%。通過對混合廢水處理過程中EGSB反應器產氣量、堿度、揮發(fā)性有機酸、總有機碳、總氮、總磷、BOD5、離子濃度、有機物種類等進行了檢測，以及對廢水處理

5、工藝各段C：N：P以及B/C進行計算分析，從各個方面表明了該工藝能夠對秸稈纖維素燃料乙醇廢水進行有效處理，且在處理過程中產生熱值較高的沼氣（CH4含量為75.45%），達到了在廢水處理的同時資源化的目的。
　　對SBR反應器、EGSB反應器出水進行水質分析，并對其在生產乙醇工藝中回用可行性進行探討。以乙醇發(fā)酵過程中葡萄糖濃度以及乙醇濃度為參數(shù)，設計2種廢水，6種不同回用方案的實驗與清潔水生產乙醇進行對比。結果表明：回用水不但不會影