利用廉价、丰富的木质纤维素进行生物炼制对社会的可持续发展具有非常重要的意义。本文对秸秆碱水解液中木质素和酚类对纤维素酶水解的影响、碱处理黑液循环利用、酚类物质的回收,以及稀酸水解液纳滤分离过程的污染控制等进行了详细研究。主要结果如下：(1)考察了不同分子量的碱木质素对纤维素酶水解效率的影响,发现碱木质素都能促进酶水解,并且是分子量越大的木质素促进作用越显著。而这些是与木质素对纤维素酶的吸附亲和性、木质素带电性和亲疏水性相关的。(2)详细研究了碱水解液中香草醛对纤维素酶水解的抑制特性。结果表明,香草醛是纤维素酶的非竞争性抑制剂；香草醛中酚羟基和醛基抑制纤维素酶水解,而甲氧基无抑制作用。(3)采用超滤法回收水解液中木质素,结果表明,高压和低流速会产生较高的膜污染。超滤透过液循环4次,对水稻秸秆进行预处理,能达到与新鲜碱液类似的脱木质素和酶水解效果。碱循环使预处理过程水和碱的消耗量分别降低了42%和50%。(4)采用纳滤对碱水解液超滤透过液的羟基肉桂酸进行分离纯化。结果表明在中性pH时能达到最好的分离性能。同时,pH和盐浓度对酚醛截留率的影响存在协同作用。最后,对实际料液进行纳滤实验,羟基肉桂酸的纯度达到91.4%。(5)采用不同方法对稀酸水解液进行前处理,再进行纳滤实验。结果表明,活性炭吸附能更有效的提高纳滤浓缩倍数和单糖的浓度,同时去除抑制剂；稀酸水解中的酚类物质和色素可能是引起纳滤膜污染的主要物质。