纖維素發(fā)酵廢水預(yù)處理
一、廢水特點
在纖維素廢棄物制取乙醇過程中，會產(chǎn)生大量發(fā)酵廢水即纖維素發(fā)酵廢水。該廢水與以淀粉或糖為原料的發(fā)酵廢水有很大不同，具有色度高、COD 高、鹽度高等特點。廢水中含有低分子量的有機酸、呋喃衍生物、酚類化合物、偶氮類化合物以及無機物，特別是乙酸、糠醛、乙酰丙酸5-羥甲基糠醛等對乙醇發(fā)酵微生物產(chǎn)生抑制作用的物質(zhì)，如果直接循環(huán)使用會造成抑制劑的積累影響發(fā)酵效果。
二、預(yù)處理
1、鐵炭曝氣微電解法對纖維素發(fā)酵廢水預(yù)處理，在廢水處理過程中鐵炭床可起到氧化還原、電附集、物理吸附、絮凝沉降以及鐵作為催化劑等多種作用。鐵屑粒徑約為1—2mm1，首先用洗滌劑浸泡一段時間，去除油污，然后在稀硫酸溶液中浸泡半小時，以去除表面的氧化物，增大鐵屑的表面積，提高鐵的活性1用前用清水沖洗干凈。顆；钚蕴苛20—100目;工業(yè)級大顆；钚蕴浚魻，粒徑3—4mm1實驗前均在廢水中浸泡24h，以排除吸附作用，發(fā)酵廢水采用高溫段水解發(fā)酵液。將鐵屑和活性炭混合均勻，裝入填料層，進水曝氣反應(yīng)一段時間，完畢后將出水pH值調(diào)節(jié)到9，進入沉淀池靜置沉淀，取上清液過濾。
2、微電解對廢水的脫色率可達85%以上，相對而言，對廢水CODCr的去除率較低。鐵炭填料與廢水中的發(fā)色分子發(fā)生反應(yīng)，在很大程度上破壞了發(fā)色分子的發(fā)色或助色基團，發(fā)色分子中的化學鍵斷裂，其電子共軛體系失去平衡，大部分發(fā)色分子變成無色的小分子有機物，但它們并沒有從根本上被去除，仍舊存在于廢水中發(fā)酵廢水中所剩余的糖類也無法通過微電解去除，仍存在于體系中，另外，反應(yīng)初始階段會產(chǎn)生大量白色泡沫，這是由于廢水中含有較多發(fā)泡物質(zhì)而產(chǎn)生的;隨著反應(yīng)的進行，泡沫逐漸變少，發(fā)泡物質(zhì)已被初步降解。
微電解無法去除氯離子，但對抑制劑有較好的去除效果，乙酸和乙酰丙酸的減少可能是由于加堿的影響;糠醛的減少可能是被還原生成呋喃甲醇，后者又經(jīng)電解還原生成丁二醛;52羥甲基糠醛含量的降低可能和糠醛類似。活性炭比表面積就愈大，與廢水接觸時形成的微電池數(shù)量就愈多，微電解反應(yīng)的速度就愈快，對廢水的處理效果也就愈明顯1但粒徑太小，容易引起填料層堵塞、板結(jié)。
3、銅、鐵、炭雙電解
最佳條件下，在填料層中加入銅，考察銅的加入對微電解反應(yīng)的影響，銅的加入使得CODCr去除率比不加銅時有所增大，由于銅的電極電位高于鐵，可以和鐵形成銅-鐵原電池，發(fā)生銅-鐵-炭雙電解反應(yīng)，從而促進了鐵的電解，使得微電解處理效果得到一定的提高。小顆；钚蕴刻幚硇Ч^好，宜選用粒徑在20—100目之間的填料;在填料層中加入銅，形成銅-鐵-炭雙電解，加速了鐵的電解，促進了有機物的分解，使CODCr去除率提升到30%左右。
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