随着化石能源需求的增长,燃料乙醇作为一种有望代替化石能源的可再生燃料,越来越受到人们的关注。但乙醇工业生产过程中会产生大量的废水,乙醇废水组分非常复杂,且污染负荷高,是一种难以处理的工业废水。目前,乙醇废水的处理方法中厌氧+好氧处理手段较为成熟,但好氧阶段耗能高,产生大量的污泥,带来污泥处理等一系列的难题。因此,有效的废水处理方法成为降低乙醇生产成本的关键。本文以河南天冠企业集团有限公司经高温+中温两级厌氧发酵处理后的乙醇废水作为研究对象,重点研究了微滤、超滤两级膜分离法和膜组件超滤法处理乙醇废水,为膜分离法处理乙醇废水的进一步推广奠定基础。首先,研究微滤、超滤膜分离法处理乙醇废水,主要考察了操作压力、pH等操作条件对废水处理过程的影响,优化出膜分离法处理乙醇废水的最佳工艺条件;同时探讨了不同清洗方式对微滤和超滤膜通量恢复率的影响。试验结果表明:尼龙66微滤膜在压力0.15 MPa、pH 8时膜通量最大,对乙醇废水的处理效果最佳。选取四种不同的超滤膜分别对废水进行超滤试验,通过对比四种超滤膜的去除效果,选用截留分子量为1 kDa的聚酰胺复合膜作为超滤膜处理乙醇废水。操作压力0.45 MPa时,超滤膜通量最大,同时对废水COD、色度、氨氮和总磷具有最佳的去除效果。采用自来水反冲洗的方式可使得微滤膜废水膜通量恢复88%。采用2%盐酸+1%氢氧化钠+5%有效氯含量的次氯酸钠溶液联合清洗方式能有效恢复超滤膜通量,超滤膜的纯水和废水膜通量恢复率分别可达到93.74%和91.55%。清洗后的微滤膜和超滤膜可重复使用,且出水水质稳定。其次,研究了卷式超滤膜组件(膜材质为截留分子量1 kDa的聚酰胺复合膜)处理乙醇废水,主要考察了操作压力、温度、pH、进料浓度等对废水COD和色度去除效果的影响,并进一步研究了卷式膜组件的清洗方式。结果表明:卷式膜组件在压力0.50 MPa,温度40℃,pH 8时对乙醇废水的处理效果最佳。采用混合试剂(氢氧化钠和次氯酸钠混合液pH 12)正冲洗卷式膜组件可有效恢复膜组件的膜通量,纯水通量恢复率可达到92.5%,连续使用时卷式膜组件性能稳定。最后,采用气相色谱-质谱联用仪、电感耦合等离子体发射光谱法等现代分析仪器对膜分离处理前后的乙醇废水所含污染物进行定性分析,测定出废水的主要有机物种类和金属离子。采用国标法对膜分离处理前后的乙醇废水进行成分分析。结果表明经微滤、超滤和超滤膜组件处理后出水的COD、BOD、悬浮物、pH和色度均达到(GB27631-2011)的间接排放标准。通过对微滤、超滤两级膜分离法以及膜组件分离法处理乙醇废水的研究,为膜分离法处理乙醇废水的工业应用提供理论支撑。