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(rèn)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(chǎn)乙醇技術(shù)將逐漸走向工業(yè)化。與此同時，其產(chǎn)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(tuán)（COFCO）纖維素乙醇廠廢水為研究對像，在進(jìn)行水質(zhì)分析的基礎(chǔ)上，提出固液分離-兩相厭氧-好氧的廢水處理方案，設(shè)計了 CSTR反應(yīng)器作為產(chǎn)酸相、EGSB反應(yīng)器作為產(chǎn)甲

2、烷相、SBR反應(yīng)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(chǎn)工藝中的回用途徑以及效果，并對秸稈纖維素乙醇生產(chǎn)工藝、廢水處理工藝以及回用工藝進(jìn)行了水衡算分析。
　　采用國標(biāo)方法對纖維素燃料乙醇廢水進(jìn)行了常規(guī)水質(zhì)指標(biāo)檢測，廢水中懸浮物含量達(dá)123868mg/L、CODCr為127667mg/L。利用GC-MS技術(shù)對廢水中有機物成分進(jìn)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(dá)29188mg/L。結(jié)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(yù)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(yù)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(zhì)指標(biāo)和離子濃度隨著固液

4、分離的進(jìn)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(yīng)器啟動成功后進(jìn)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(dá)97.7%。通過對混合廢水處理過程中EGSB反應(yīng)器產(chǎn)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(jìn)行了檢測，以及對廢水處理

5、工藝各段C：N：P以及B/C進(jìn)行計算分析，從各個方面表明了該工藝能夠?qū)斩捓w維素燃料乙醇廢水進(jìn)行有效處理，且在處理過程中產(chǎn)生熱值較高的沼氣（CH4含量為75.45%），達(dá)到了在廢水處理的同時資源化的目的。
　　對SBR反應(yīng)器、EGSB反應(yīng)器出水進(jìn)行水質(zhì)分析，并對其在生產(chǎn)乙醇工藝中回用可行性進(jìn)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(shè)計2種廢水，6種不同回用方案的實驗與清潔水生產(chǎn)乙醇進(jìn)行對比。結(jié)果表明：回用水不但不會影