超滤在乙醇厌氧沼液资源化回用中的应用

王团, 薛宏光, 王柯, 毛忠贵, 张建华. 超滤在乙醇厌氧沼液资源化回用中的应用[J]. 环境工程学报, 2018, 12(4): 1046-1054. doi: 10.12030/j.cjee.201710039
引用本文: 王团, 薛宏光, 王柯, 毛忠贵, 张建华. 超滤在乙醇厌氧沼液资源化回用中的应用[J]. 环境工程学报, 2018, 12(4): 1046-1054. doi: 10.12030/j.cjee.201710039
WANG Tuan, XUE Hongguang, WANG Ke, MAO Zhonggui, ZHANG Jianhua. Application of ultrafiltration in treatment of ethanol anaerobic digestion effluent for recycling use[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(4): 1046-1054. doi: 10.12030/j.cjee.201710039
Citation: WANG Tuan, XUE Hongguang, WANG Ke, MAO Zhonggui, ZHANG Jianhua. Application of ultrafiltration in treatment of ethanol anaerobic digestion effluent for recycling use[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2018, 12(4): 1046-1054. doi: 10.12030/j.cjee.201710039

超滤在乙醇厌氧沼液资源化回用中的应用

  • 基金项目:

    国家自然科学基金青年科学基金资助项目(21506075)

    江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20150131)

    111 引智计划(111-2-06)

    江苏省连云港市“港城英才计划”

Application of ultrafiltration in treatment of ethanol anaerobic digestion effluent for recycling use

  • Fund Project:
  • 摘要: 厌氧沼液经资源化处理后回用于生产,可有效解决传统乙醇生产过程耗水量大和废水处理成本高等突出问题。鉴于超滤是去除厌氧沼液中微生物的常用手段,该方法对管式超滤膜用于处理乙醇厌氧沼液的可行性开展了研究。结果表明:在沼液温度50 ℃、膜面流速为4.5 m·s-1、产水率30%的最佳条件下,膜通量达到174 L·(m2·h)-1;膜污染包括无机污染和有机污染,无机污染主要有Ca2+、Mg2+和Fe3+等,有机污染较为复杂,包括烃、脂肪酸及其衍生物以及腐殖酸、富里酸等;最佳清洗策略是先用柠檬酸和NaClO清洗,然后用NaOH进行清洗,膜通量恢复率达到了98%以上。超滤可以有效去除厌氧沼液中的微生物,避免拌料粉浆的酸化。
  • 加载中
  • [1] MANOCHIO C, ANDRADE B R, RODRIGUEZ R P, et al.Ethanol from biomass: A comparative overview[J].Renewable andSustainable Energy Reviews,2017,80:743-755 10.1016/j.rser.2017.05.063
    [2] NGUYEN T L T, GHEEWALA S H, GARIVAIT S.Energy balance and GHG-abatement cost of cassava utilization for fuel ethanol in Thailand[J].Energy Policy,2007,35(9):4585-4596 10.1016/j.enpol.2007.03.012
    [3] 车昱晓, 张毅敏, 汪龙眠, 等. 我国酒精废水治理技术的比较研究 [C]//中国环境科学学会. 中国环境科学学会学术年会论文集,2014
    [4] 王柯, 杨圣乾, 张建华, 等. 酒精-沼气双发酵耦联工艺中酒精发酵生酸原因解析与控制 [J]. 食品与发酵工业, 2016,42(12):7-12 10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201612002
    [5] 王学军, 张恒, 郭玉国. 膜分离领域相关标准现状与发展需求 [J]. 膜科学与技术,2015,35(2):120-127
    [6] 王华, 刘艳飞, 彭东明, 等. 膜分离技术的研究进展及应用展望 [J]. 应用化工,2013,42(3):532-534
    [7] 丁重阳, 王玉红, 张梁, 等. 膜过滤酒糟滤液回用的研究 [J]. 酿酒,2003,30(1):61-63
    [8] 申屠佩兰, 张峰, 仲兆祥, 等. 陶瓷膜处理乙醇发酵废水的工艺条件研究 [J]. 食品与发酵工业,2009,35(4):8-81
    [9] 张桂英, 张成明, 姜立, 等. 木薯酒精蒸馏废液循环回用工艺的探讨 [J]. 食品与发酵工业,2012,38(4):34-38
    [10] YU W, GRAHAM N J D.Application of Fe(II)/K2MnO4 as a pre-treatment for controlling UF membrane fouling in drinking water treatment[J].Journal of Membrane Science,2015,473:283-291 10.1016/j.memsci.2014.08.060
    [11] KIMURA K, NARUSE T, WATANABE Y.Changes in characteristics of soluble microbial products in membrane bioreactors associated with different solid retention times: Relation to membrane fouling[J].Water Research,2009,43(4):1033-1039 10.1016/j.watres.2008.11.024
    [12] LIU T, CHEN Z L, YU W Z, et al.Characterization of organic membrane foulants in a submerged membrane bioreactor with pre-ozonation using three-dimensional excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy[J].Water Research,2011,45(5): 2111-2121
    [13] 杨忠乔, 虞爱旭, 徐子刚. 火焰原子吸收法快速测定烟草中的 13 种金属离子 [J]. 中国卫生检验杂志,2005, 15(8):935-936 10.3969/j.issn.1004-8685.2005.08.015
    [14] ZHANG Y, ZHAO X, ZHANG X, et al.The change of NOM in a submerged UF membrane with three different pretreatment processes compared to an individual UF membrane[J].Desalination,2015,360:118-129 10.1016/j.desal.2015.01.022
    [15] MALCOLM R L, MACCARTHY P.Quantitative evaluation of XAD-8 and XAD-4 resins used in tandem for removing organic solutes from water[J].Environment International,1992,18(6):597-607 10.1016/0160-4120(92)90027-2
    [16] 刘国强, 王铎, 王立国, 等. 膜技术处理含油废水的研究 [J]. 膜科学与技术,2007,27(1):68-72
    [17] KOLTUNIEWICZ A B, FIELD R W.Process factors during removal of oil-in-water emulsions with cross-flow microfiltration[J].Desalination,1996,105(1):79-89
    [18] 付翠彦, 张光辉, 顾平. 膜生物反应器在污水处理中的研究应用进展 [J]. 水处理技术,2009,35(5):1-6
    [19] 翁诗甫. 傅里叶变换红外光谱分析 [M]. 北京: 化学工业出版社,2010
    [20] 刘慧慧, 姜立, 张成明, 等. “酒精沼气双发酵耦联工艺”中硫化物对酒精发酵的影响 [J]. 食品与发酵工业,2012, 38(5):22-26
    [21] 蒋绍阶, 刘宗源.UV254 作为水处理中有机物控制指标的意义 [J]. 土木建筑与环境工程,2002,24(2):61-65
    [22] YUAN W, ZYDNEY A L.Humic acid fouling during microfiltration[J].Journal of Membrane Science,1999,157(1):1-12 10.1016/S0376-7388(98)00329-9
    [23] 王强. 腐殖酸与铁锰铝及其氧化物的相互作用机理研究 [D]. 重庆: 西南农业大学,2005
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出版历程
  • 刊出日期:  2018-04-22

超滤在乙醇厌氧沼液资源化回用中的应用

  • 1. 江南大学生物工程学院,无锡214122
  • 2. 江南大学工业生物技术教育部重点实验室,无锡 214122
  • 3. 江苏金茂源生物化工有限责任公司,连云港 222111
基金项目:

国家自然科学基金青年科学基金资助项目(21506075)

江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20150131)

111 引智计划(111-2-06)

江苏省连云港市“港城英才计划”

摘要: 厌氧沼液经资源化处理后回用于生产,可有效解决传统乙醇生产过程耗水量大和废水处理成本高等突出问题。鉴于超滤是去除厌氧沼液中微生物的常用手段,该方法对管式超滤膜用于处理乙醇厌氧沼液的可行性开展了研究。结果表明:在沼液温度50 ℃、膜面流速为4.5 m·s-1、产水率30%的最佳条件下,膜通量达到174 L·(m2·h)-1;膜污染包括无机污染和有机污染,无机污染主要有Ca2+、Mg2+和Fe3+等,有机污染较为复杂,包括烃、脂肪酸及其衍生物以及腐殖酸、富里酸等;最佳清洗策略是先用柠檬酸和NaClO清洗,然后用NaOH进行清洗,膜通量恢复率达到了98%以上。超滤可以有效去除厌氧沼液中的微生物,避免拌料粉浆的酸化。

English Abstract

参考文献 (23)

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