纖維素發酵廢水預處理
一、廢水特點
在纖維(wei)素(su)廢(fei)棄物(wu)(wu)制(zhi)(zhi)取乙(yi)(yi)醇過(guo)程中,會(hui)產生(sheng)(sheng)大(da)量發(fa)(fa)(fa)酵廢(fei)水(shui)即纖維(wei)素(su)發(fa)(fa)(fa)酵廢(fei)水(shui)。該廢(fei)水(shui)與以(yi)(yi)淀粉或糖為原(yuan)料的發(fa)(fa)(fa)酵廢(fei)水(shui)有很大(da)不同,具有色度高(gao)(gao)、COD 高(gao)(gao)、鹽(yan)度高(gao)(gao)等特(te)點。廢(fei)水(shui)中含(han)有低(di)分(fen)子量的有機酸、呋喃衍(yan)生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)、酚類化合物(wu)(wu)、偶氮類化合物(wu)(wu)以(yi)(yi)及無機物(wu)(wu),特(te)別是乙(yi)(yi)酸、糠(kang)醛、乙(yi)(yi)酰丙酸5-羥甲(jia)基糠(kang)醛等對乙(yi)(yi)醇發(fa)(fa)(fa)酵微生(sheng)(sheng)物(wu)(wu)產生(sheng)(sheng)抑制(zhi)(zhi)作用(yong)的物(wu)(wu)質,如(ru)果直接循(xun)環使用(yong)會(hui)造成抑制(zhi)(zhi)劑的積累影響發(fa)(fa)(fa)酵效果。
二、預處理
1、鐵(tie)(tie)(tie)炭(tan)(tan)曝氣(qi)微電解(jie)法(fa)對纖維素(su)發(fa)酵(jiao)(jiao)廢(fei)水(shui)預處(chu)理,在廢(fei)水(shui)處(chu)理過程(cheng)中(zhong)鐵(tie)(tie)(tie)炭(tan)(tan)床可起到氧(yang)化(hua)還原、電附集、物理吸附、絮(xu)凝沉降以(yi)及(ji)鐵(tie)(tie)(tie)作為(wei)催化(hua)劑等多種作用(yong)。鐵(tie)(tie)(tie)屑粒徑約為(wei)1—2mm1,首先用(yong)洗滌劑浸(jin)泡一段時(shi)間,去(qu)除(chu)油污,然(ran)后(hou)(hou)在稀硫(liu)酸(suan)溶液中(zhong)浸(jin)泡半小(xiao)時(shi),以(yi)去(qu)除(chu)表面的氧(yang)化(hua)物,增大鐵(tie)(tie)(tie)屑的表面積,提高鐵(tie)(tie)(tie)的活(huo)性(xing)1用(yong)前用(yong)清(qing)水(shui)沖洗干凈。顆(ke)粒活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)粒徑20—100目;工(gong)業級(ji)大顆(ke)粒活(huo)性(xing)炭(tan)(tan),棒狀,粒徑3—4mm1實驗前均(jun)在廢(fei)水(shui)中(zhong)浸(jin)泡24h,以(yi)排除(chu)吸附作用(yong),發(fa)酵(jiao)(jiao)廢(fei)水(shui)采用(yong)高溫段水(shui)解(jie)發(fa)酵(jiao)(jiao)液。將鐵(tie)(tie)(tie)屑和活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合(he)均(jun)勻,裝入填(tian)料層,進水(shui)曝氣(qi)反應一段時(shi)間,完畢后(hou)(hou)將出水(shui)pH值調節到9,進入沉淀池靜置(zhi)沉淀,取上清(qing)液過濾。
2、微電解(jie)對(dui)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)脫(tuo)色(se)(se)率(lv)可達85%以上(shang),相對(dui)而言(yan),對(dui)廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)CODCr的(de)去除率(lv)較低(di)。鐵炭(tan)填料與廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中的(de)發(fa)(fa)色(se)(se)分子發(fa)(fa)生反(fan)應,在(zai)很大程度上(shang)破壞了發(fa)(fa)色(se)(se)分子的(de)發(fa)(fa)色(se)(se)或(huo)助色(se)(se)基團,發(fa)(fa)色(se)(se)分子中的(de)化學(xue)鍵斷裂(lie),其電子共軛體(ti)系(xi)(xi)失(shi)去平(ping)衡,大部分發(fa)(fa)色(se)(se)分子變(bian)成無(wu)色(se)(se)的(de)小分子有(you)機物,但(dan)它們并沒有(you)從根本上(shang)被(bei)去除,仍(reng)舊(jiu)存(cun)(cun)在(zai)于廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中發(fa)(fa)酵廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中所剩余的(de)糖(tang)類也無(wu)法通過(guo)微電解(jie)去除,仍(reng)存(cun)(cun)在(zai)于體(ti)系(xi)(xi)中,另外,反(fan)應初(chu)始(shi)階段會(hui)產生大量白色(se)(se)泡(pao)沫,這(zhe)是由(you)于廢(fei)(fei)(fei)水(shui)(shui)中含(han)有(you)較多發(fa)(fa)泡(pao)物質而產生的(de);隨著反(fan)應的(de)進行,泡(pao)沫逐漸變(bian)少,發(fa)(fa)泡(pao)物質已被(bei)初(chu)步降(jiang)解(jie)。
微(wei)電(dian)解無(wu)法去(qu)除(chu)氯離(li)子(zi),但(dan)對抑制(zhi)劑(ji)有較好的(de)去(qu)除(chu)效果(guo),乙酸(suan)和乙酰丙酸(suan)的(de)減(jian)少可能(neng)(neng)是由于(yu)加堿的(de)影響;糠(kang)醛(quan)(quan)的(de)減(jian)少可能(neng)(neng)是被還(huan)原生成(cheng)呋喃甲(jia)醇(chun),后(hou)者又經電(dian)解還(huan)原生成(cheng)丁(ding)二醛(quan)(quan);52羥(qian)甲(jia)基(ji)糠(kang)醛(quan)(quan)含量的(de)降低可能(neng)(neng)和糠(kang)醛(quan)(quan)類似。活性炭比(bi)表面積就(jiu)愈大,與廢水接(jie)觸時形成(cheng)的(de)微(wei)電(dian)池數量就(jiu)愈多,微(wei)電(dian)解反應的(de)速度就(jiu)愈快,對廢水的(de)處理效果(guo)也就(jiu)愈明顯1但(dan)粒徑太小,容易引起(qi)填料層堵(du)塞、板結。
3、銅、鐵、炭雙(shuang)電(dian)解
最佳條(tiao)件下,在(zai)填料層中加入銅(tong)(tong),考察銅(tong)(tong)的加入對微(wei)電解(jie)反(fan)應的影響(xiang),銅(tong)(tong)的加入使(shi)得CODCr去(qu)除率比不加銅(tong)(tong)時有所增大,由于(yu)銅(tong)(tong)的電極(ji)電位高于(yu)鐵(tie),可以和鐵(tie)形成銅(tong)(tong)-鐵(tie)原電池(chi),發生銅(tong)(tong)-鐵(tie)-炭(tan)雙電解(jie)反(fan)應,從(cong)而促進了鐵(tie)的電解(jie),使(shi)得微(wei)電解(jie)處(chu)理效果得到一定的提(ti)高。小顆粒活性(xing)炭(tan)處(chu)理效果較好,宜選用粒徑在(zai)20—100目之間的填料;在(zai)填料層中加入銅(tong)(tong),形成銅(tong)(tong)-鐵(tie)-炭(tan)雙電解(jie),加速了鐵(tie)的電解(jie),促進了有機物的分解(jie),使(shi)CODCr去(qu)除率提(ti)升到30%左(zuo)右(you)。

使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”