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纤维素发酵废水预处理  

2015-08-21 07:18:34|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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一、废水特点

在纤维素废弃物制取乙醇过程中,会产生大量发酵废水即纤维素发酵废水。该废水与以淀粉或糖为原料的发酵废水有很大不同,具有色度高、COD 高、盐度高等特点。废水中含有低分子量的有机酸、呋喃衍生物、酚类化合物、偶氮类化合物以及无机物,特别是乙酸、糠醛、乙酰丙酸5-羟甲基糠醛等对乙醇发酵微生物产生抑制作用的物质,如果直接循环使用会造成抑制剂的积累影响发酵效果。

二、预处理

1、铁炭曝气微电解法对纤维素发酵废水预处理,在废水处理过程中铁炭床可起到氧化还原、电附集、物理吸附、絮凝沉降以及铁作为催化剂等多种作用。铁屑粒径约为1—2mm1,首先用洗涤剂浸泡一段时间,去除油污,然后在稀硫酸溶液中浸泡半小时,以去除表面的氧化物,增大铁屑的表面积,提高铁的活性1用前用清水冲洗干净。颗粒活性炭粒径20—100目;工业级大颗粒活性炭,棒状,粒径3—4mm1实验前均在废水中浸泡24h,以排除吸附作用,发酵废水采用高温段水解发酵液。将铁屑和活性炭混合均匀,装入填料层,进水曝气反应一段时间,完毕后将出水pH值调节到9,进入沉淀池静置沉淀,取上清液过滤。

2、微电解对废水的脱色率可达85%以上,相对而言,对废水CODCr的去除率较低。铁炭填料与废水中的发色分子发生反应,在很大程度上破坏了发色分子的发色或助色基团,发色分子中的化学键断裂,其电子共轭体系失去平衡,大部分发色分子变成无色的小分子有机物,但它们并没有从根本上被去除,仍旧存在于废水中发酵废水中所剩余的糖类也无法通过微电解去除,仍存在于体系中,另外,反应初始阶段会产生大量白色泡沫,这是由于废水中含有较多发泡物质而产生的;随着反应的进行,泡沫逐渐变少,发泡物质已被初步降解。

微电解无法去除氯离子,但对抑制剂有较好的去除效果,乙酸和乙酰丙酸的减少可能是由于加碱的影响;糠醛的减少可能是被还原生成呋喃甲醇,后者又经电解还原生成丁二醛;52羟甲基糠醛含量的降低可能和糠醛类似。活性炭比表面积就愈大,与废水接触时形成的微电池数量就愈多,微电解反应的速度就愈快,对废水的处理效果也就愈明显1但粒径太小,容易引起填料层堵塞、板结。

3、铜、铁、炭双电解

最佳条件下,在填料层中加入铜,考察铜的加入对微电解反应的影响,铜的加入使得CODCr去除率比不加铜时有所增大,由于铜的电极电位高于铁,可以和铁形成铜-铁原电池,发生铜-铁-炭双电解反应,从而促进了铁的电解,使得微电解处理效果得到一定的提高。小颗粒活性炭处理效果较好,宜选用粒径在20—100目之间的填料;在填料层中加入铜,形成铜-铁-炭双电解,加速了铁的电解,促进了有机物的分解,使CODCr去除率提升到30%左右。

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