外文翻譯（中文)---ec和ef工藝處理酒精蒸餾廢水(節(jié)選）

1、<p><b>　　中文3227字</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯</p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué)

2、 號(hào)： </p><p>　　外文出處： Separation and Purification Technology 53 (2007) 135–140 </p><p>　　附 件： 1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。 </p><p>

3、;　　EC和EF工藝處理酒精蒸餾廢水</p><p><b>　　1 簡(jiǎn)介</b></p><p>　　工業(yè)生產(chǎn)乙醇發(fā)酵中產(chǎn)生大量的高濃度液體廢物。在傳統(tǒng)的酒精廠每生產(chǎn)一升乙醇產(chǎn)生9-14 L的廢水。這些廢水顯酸性，有機(jī)物含量高（COD50-100g/L BOD 45-65g/L）,灰分含量高，礦物鹽含量高而且水溫偏高溶解氧含量較少。酒精糟液包含不同的有機(jī)化合物，如乙

4、酸、乳酸 、甘油和各種還原糖。</p><p>　　在工業(yè)上，有幾種方法已被研究用于治理乙醇發(fā)酵廢水。這些都是用化學(xué)和生物處理方法（傳統(tǒng)的好氧或厭氧處理、生物濾池等，蒸發(fā)冷凝或直接作為肥料埋到土地里）。這些處理方法成本較高同時(shí)有有害物質(zhì)產(chǎn)生。</p><p>　　酒精廢水的顏色是由類黑色素產(chǎn)生的，它是一種高分子聚合物，很難生物降解，去除色度是一個(gè)主要的治理問題。傳統(tǒng)的厭氧好氧處理工藝黑色素

5、的降解只有6%或7%。COD含量可以通過厭氧發(fā)酵、活性污泥處理降低但色度不能。因此，需要額外的方法去除色度，防止有色廢水進(jìn)入河道造成河道嚴(yán)重污染，使有色污水污染河水，使水中光合活動(dòng)減少溶解氧含量降低。</p><p>　　很多研究者研究電化學(xué)方法包括EC和EF，只有少數(shù)的電化學(xué)處理酒精廢水方法在文獻(xiàn)中提及。Vlyssides等人使用Pt／TiO2做電極，氯化鈉為電解質(zhì)進(jìn)行大量實(shí)驗(yàn)。進(jìn)水COD由72000mg/L/

6、減少到8000mg/LCOD去除率89%。這種方法原理是陽(yáng)極催化活性降低COD和溶液的pH值。Manisankar等人研究了金屬鹵化物在電化學(xué)處理酒精廢水中對(duì)pH值和電流密度的影響。氟化鈉，氯化鈉，溴化鈉被選為電解液，Manisankar等人發(fā)現(xiàn)了其影響規(guī)律。在完全脫色的情況下，氯化鈉作電解質(zhì)BOD去除率93.5%，COD去除率85.2%，吸光度減少98%。</p><p>　　在另一項(xiàng)研究中，Decloux等人

7、成功研究了應(yīng)用電滲析減少鉀濃度,防止結(jié)晶,增加最終溶解固體濃縮酒精糟液的方法，這項(xiàng)研究中用到兩種電化學(xué)方法EC和EF。EC電凝法是混凝劑作為犧牲陽(yáng)極（通常是鋁或鐵陽(yáng)離子）施加電流造成腐蝕，使得污染物由浮選去除。這種技術(shù)結(jié)合了電化學(xué)、凝固和流體動(dòng)力學(xué)，三種作用相互依賴，實(shí)現(xiàn)協(xié)同操作去除污染物。EC方法依賴于化學(xué)的水介質(zhì),尤其是電導(dǎo)率。此外,其他特征如pH值、粒度和化學(xué)成分的濃度也會(huì)影響EC過程。根據(jù)Mollah等人的研究在電解系統(tǒng)中鐵氧化

8、產(chǎn)生的鐵的氫氧化物，F(xiàn)e（OH）n，其中n = 2或3。Fe(OH)n(s)在水流中形成凝膠狀的懸架,可以去除污染物，廢水通過絡(luò)合或靜電吸引,隨后發(fā)生凝固。在EF過程中Fe2+和H2O2單獨(dú)或同時(shí)產(chǎn)生電化學(xué)。EF過程的去除效率在很大程度上依賴于H2O2和Fe2+等因素。陽(yáng)離子，pH值，電流密度和電解質(zhì)濃度對(duì)結(jié)果影響顯著。</p><p>　　因此，這項(xiàng)工作的目的是研究電化學(xué)中EC和EF的應(yīng)用。在EC與EF方法中鈉

9、的作用，硫酸的濃度，電流密度，pH值和H2O2對(duì)去除效果顯著影響。根據(jù)不同的反應(yīng)環(huán)境研究其對(duì)去除率的影響，得到的結(jié)果對(duì)文學(xué)有重大的貢獻(xiàn)。</p><p><b>　　2 材料和方法</b></p><p>　　2.1 預(yù)處理釀酒廢水</p><p>　　當(dāng)?shù)氐木凭S生產(chǎn)得到一些副產(chǎn)品(硫酸鉀)，并在4℃的冰箱中保存。酒精廠廢水首先進(jìn)入蒸發(fā)器和

10、離心機(jī)。在這個(gè)過程中，固液分離，初始COD75000mg/L下降到4500–5000mg/L,固相可作為肥料在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用或作為飼料添加劑。冷凝水排放，這類水又稱為預(yù)處理釀酒廢水可用于造紙。</p><p><b>　　2.2 實(shí)驗(yàn)裝置</b></p><p>　　酒廠廢水的電化學(xué)處理是在一個(gè)不可分割的平行板反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)器含有六塊尺寸為4cm×4cm的電

11、極?？偦钚躁?yáng)極面積100cm2,反應(yīng)器陽(yáng)極和陰極垂直相距3mm。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)在恒定電流下進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)過程中，控制變量得到分析結(jié)果。COD和TOC參數(shù)作為評(píng)價(jià)氧化的指標(biāo)。所有的測(cè)量和實(shí)驗(yàn)在環(huán)境溫度下進(jìn)行，pH值起監(jiān)測(cè)作用。</p><p>　　在不同的電流密度下30，40，和50mA/cm2，觀察電流密度對(duì)電化學(xué)氧化的影響。pH為4和5.15研究探討pH值的影響，此外，還要研究

12、不同電解質(zhì)和不同H2O2對(duì)其影響。</p><p><b>　　2.3 分析程序</b></p><p>　　所用試劑都要進(jìn)行分析。硫酸鈉作為電解質(zhì)和H2O2應(yīng)用于EF研究。預(yù)處理釀酒廢水的電化學(xué)降解率通過COD和TOC試驗(yàn)監(jiān)測(cè)得到。COD數(shù)據(jù)是根據(jù)COD反應(yīng)器得到，溶液的TOC通過TOC分析儀來測(cè)量，凱氏氮作為含氮量的指標(biāo)，pH值通過調(diào)整使用硫酸和氫氧化鈉的用量控制

13、。Statron 3234.9新型電源，F(xiàn)luke26萬用表，Orion420A模型pH計(jì)，與Heidolph MR3001磁液器氣力升降機(jī)作為實(shí)驗(yàn)研究的輔助設(shè)備。</p><p><b>　　3 結(jié)果與討論</b></p><p><b>　　3.1 電凝法研究</b></p><p>　　對(duì)酒精廢水進(jìn)行了一系列電凝實(shí)驗(yàn)

14、，但是沒有很好的成效。研究在不同電流密度（10，15，和20mA/cm2）及不同支持電解質(zhì)濃度（0.1，0.2，和0.3 M Na2SO4）情況下電凝實(shí)驗(yàn)的效果。酒精廢水沒有達(dá)到預(yù)期處理效果。作為研究的結(jié)果，后180分鐘，在電流密度為15mA/cm2電介質(zhì)溶度0.1 M Na2SO4的情況下進(jìn)行電凝，COD去除率11.1%，在電流密度為20mA/cm2電介質(zhì)溶度0.2 M Na2SO4的情況下COD去除率14.3%。此項(xiàng)研究中，COD去

15、除率最大超不過15%。由于EC對(duì)去除效果不明顯，在EF實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行下一步研究。</p><p><b>　　3.2 EF研究</b></p><p>　　EF研究過程中發(fā)現(xiàn)很多有價(jià)值的東西， EF方法去除效率可以通過以下事實(shí)來解釋，該氧化反應(yīng)發(fā)生是由于亞鐵和三價(jià)鐵離子的存在，這些金屬離子有催化劑和凝結(jié)劑的雙重作用。</p><p>　　在EF研究

16、中，H2O2的干擾變得特別重要。在高H2O2濃度，低電流密度，穩(wěn)定pH的情況下Szpyrkowicz等人得出了未反應(yīng)的H2O2數(shù)量隨著pH值上升，溶液COD增加的結(jié)論。</p><p>　　初始COD4750 mg/L，測(cè)量得到10000 mg/L比實(shí)際大兩倍。H2O2的使用和COD去除成比例，保持這種現(xiàn)象的pH值應(yīng)在酸性范圍內(nèi)。</p><p>　　如果施加的電流密度足夠高，COD的去除

17、與H2O2濃度成正比。H2O2的濃度增加，COD去除率增加。不添加H2O2和H2O2濃度為20 000mg/LCOD去除率相差五倍。因此，此研究可以證明在酒精廢水中添加H2O2的濃度為影響電化學(xué)分解的一個(gè)重要元素。</p><p>　　電流密度不僅決定了混凝投藥率，而且還決定了泡沫生產(chǎn)速度和大小，先前的研究顯示氣泡減少，電流密度減少有利于分離過程。因此，這個(gè)參數(shù)明顯影響污染物的去除效率。</p>&

18、lt;p>　　研究電流密度對(duì)去除產(chǎn)量的影響，以支持電解質(zhì)H2O2濃度 60000 mg/L ，電解質(zhì)0.2M的硫酸銅和電流密度為30，40，50mA/cm2 進(jìn)行了一系列充電的實(shí)驗(yàn)。TOC去除率與電流密度成正比，并隨時(shí)間的增加而提高。EF過程在很大程度上依賴于H2O2濃度為以及電流密度。高電流密度下去除效率較高。</p><p>　　進(jìn)水pH是影響電化學(xué)的一個(gè)重要因素，由帕尼扎和塞里索拉研究表明，氧化程度最

19、大時(shí)，有機(jī)物pH值是在pH 3–5。原溶液pH 不可能在沒有任何調(diào)整的情況下達(dá)到4，在溶液加入H2SO4和NaOH可實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　最初的實(shí)驗(yàn)中沒有調(diào)整pH值，但pH值有增加趨勢(shì)。在這些實(shí)驗(yàn)中，pH值的工作液定期增加10–12。例如，初始pH值5.15達(dá)到11.46，12.02，12.06。電解180分鐘加入30，40和50 mA/cm2電流密度分別進(jìn)行研究。</p><p>

20、　　如果電流密度和H2O2參數(shù)的適合，支持電解質(zhì)濃度也在處理效率中也起一定作用。EF實(shí)驗(yàn)中支持電解質(zhì)濃度分別用0.2，0.3，和0.4 M Na2SO4。實(shí)驗(yàn)條件如下：電流密度40 mA/cm2，過氧化氫的濃度為6000mg/ L，pH值為4。研究表明TOC的去除與電解質(zhì)濃度成正比。0.3M和0.4M硫酸鈉去除率比0.2M的硫酸鈉更高。但0.3 M和0.4硫酸鈉的去除率幾乎相同。因此選用電解質(zhì)濃度為0.3M硫酸鈉更為科學(xué)。</p&

21、gt;<p>　　支持電解質(zhì)濃度與能源的消耗成反比。例如，支持電解質(zhì)的電流密度40 mA/cm2時(shí)電解質(zhì)濃度分別為0.2，0.3和0.4 M Na2SO4能源消耗分別為92，84，和79 kWh/m3時(shí)。H2O2在pH值為4時(shí)效果最好。在第一個(gè)實(shí)驗(yàn)中H2O2濃度為60000 mg/L，實(shí)驗(yàn)二中H2O2濃度為7500mg/L，每個(gè)樣品從反應(yīng)器中抽出，H2O2濃度達(dá)到60000 mg/L實(shí)驗(yàn)結(jié)束。 </p>&l

22、t;p>　　研究發(fā)現(xiàn)，H2O2對(duì)有機(jī)物的降解有很大的作用。進(jìn)一步了解H2O2有利于去除COD和TOC。雖然H2O2總量相同，在這兩種情況下的電化學(xué)反應(yīng)器中COD和TOC去除率明顯逐步增加。初始COD和TOC的去除率為58.9%和56.5%后者去除率達(dá)92.6%和88.7%。因此，這意味著COD和TOC的去除在完全相同的實(shí)驗(yàn)下提高30–35%。此外，30–60分鐘后COD和TOC去除率解釋隨H2O2的添加而增大。研究表明，60分鐘后

23、繼續(xù)電解對(duì)COD和TOC去除毫無意義，COD和TOC去除達(dá)不到60%。當(dāng)3000mg/L的溶液施加到反應(yīng)器中，TOC 去除58.9％和92.6％，這些結(jié)果表明相同的電荷負(fù)載值施加到反應(yīng)器中H2O2濃度較高時(shí)有利于去除COD和TOC。電解在30分鐘后增加電荷負(fù)載對(duì)COD去除沒有作用。 </p><p>　　該實(shí)驗(yàn)影響H2O2的因素是沒有Fe2+或者Fe2+不足。此外，過量的H2O2可以摧毀剛形成的羥基自由基造成的性

24、能降低，逐漸加入H2O2和Fe2+形成羥基自由基參與反應(yīng)。</p><p>　　作為一種經(jīng)濟(jì)參考，COD去除92.8%，H2O2完全加入和H2O2最初加入58.9%而后逐漸加入時(shí)能源消耗分別為0.53和0.38kWh/g。</p><p><b>　　4.結(jié)論</b></p><p>　　通過本文的研究，酒精廢水中含有高濃度的有機(jī)物，成功處理酒

25、精廢水是幾種作用共同完成而不是獨(dú)自電凝法（PDTW）。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)表明H2O2濃度是影響EF過程最主要因素，pH值有著顯著影響。最佳工作條件為：電流密度60mA/cm2，支持電解質(zhì)濃度為0.3M硫酸鈉，H2O2濃度60000mg/L(逐漸加入)，pH為4。</p><p>　　研究表明，pH值和支持電解質(zhì)濃度，電流密度和H2O2濃度的影響不應(yīng)單獨(dú)考慮，幾個(gè)因素共同決定。如果H