陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究

陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究-6f9be405bb68a98271fefa72食品与发酵工业FOODANDFERMENTATIONINDUSTRIES782009Vol135No14(Total256)陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究申屠佩兰,张峰,仲兆祥,邢卫红(南京工业大学膜科学技术研究所,材料化学工程国家重点实验室,江苏南京,210009)摘要发酵法生产乙醇的过程中产生大量废水,文中采用陶瓷膜处理乙醇发酵废水,考察了膜孔径、料液性质以及操作条件对过滤过程的影响。结果表明,陶瓷膜过滤乙醇发酵废水有较好的效果,化学需氧量(COD)去除率达80%,固体悬浮物(SS)截留率在99%以上。确定了孔径为200nm的膜管在pH值为810,错流速度为5m/s,温度为50℃,操作压力0115MPa条件下操作,膜通量大于700L/(m2·h)。关键词陶瓷膜,乙醇废水,操作条件第一作者:硕士研究生。收稿日期:2009-01-06生物发酵法生产乙醇是缓解能源短缺的有效途径之一[1],但存在严重的环境污染问题。以木薯、瓜干和玉米等为原料,吨酒精排放高浓度废水13～16t[2],其COD约(5～7)万,生化需氧量(BOD5)约(2～4)万,即使经固液分离后仍达20～30g/L,是我国排放有机污染物浓度最高、造成水环境污染严重的第2大轻工废水[3]。传统生物法处理乙醇发酵废水存在能耗高、出水水质差等问题,采用膜分离技术可得到更好的效果。有机膜对乙醇发酵废水的应用研究主要集中于纳滤和反渗透等工艺。Sanna[4]等结合纳滤和反渗透处理糖蜜酒糟废水,纳滤过程对色度的去除效果良好,反渗透对可溶解固体总量(TDS)、COD及K+的去除率分别达到了99180%、99190%和99199%。李健秀等人[5]采用超滤2反渗透集成工艺分离玉米酒糟废水,对蛋白质的平均截留率为94170%,甘油平均截留率为65115%,COD值降到1000mg/L左右。Braeken等人[6]选用4种不同的纳滤膜对酿酒厂经生物法处理后的糟液废水、发酵釜底残液、糖化车间残液及啤酒蓄水池残液等四种不同废水进行处理,对糟液废水处理后,出水电导率为550μS/cm左右,COD、Na+和Cl+含量达到饮用水标准,而其余3种废水的有机物去除效果相对较差。与有机膜相比,无机膜具有耐酸、耐碱、抗微生物能力强、使用寿命长等优势,对