專利名稱：一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢水處理方法，尤其涉及到采用膜技術(shù)回收處理的一種蛋白質(zhì)廢
水的回收處理方法。
背景技術(shù)：
蛋白質(zhì)廢水作為牛奶、大豆等食品加工業(yè)的副產(chǎn)物之一，其處理歷來(lái)是一個(gè)比較棘手的問(wèn)題，其主要原因就在于此類廢水當(dāng)中往往包含有豐富的營(yíng)養(yǎng)元素，比如可溶性蛋白質(zhì)、糖、維生素等，這些營(yíng)養(yǎng)元素的存在造成了蛋白質(zhì)廢水具有高污染和高難度處理的特征；當(dāng)前的一些蛋白質(zhì)廢水的處理方式，如生化處理，主要是著眼于將廢水中的蛋白質(zhì)、糖等營(yíng)養(yǎng)素進(jìn)行降解分化后處理，以使廢水可以得到排放；采用當(dāng)前的處理方式，不僅因廢水中的各營(yíng)養(yǎng)素含有量較高，而使得處理成本高昂，處理效果不穩(wěn)定；而與此同時(shí)，這些營(yíng)養(yǎng)元素又是一些優(yōu)良的營(yíng)養(yǎng)和食品添加劑，具有極高的利用價(jià)值，不將它們進(jìn)行回收利用，而只是除去，就白白地浪費(fèi)了大量寶貴的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 因此本發(fā)明就是在考慮到將環(huán)境保護(hù)和資源的回收利用結(jié)合起來(lái)的前提下，利用膜技術(shù)回收處理蛋白質(zhì)廢水中的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)后，不僅可以減輕企業(yè)在廢水處理上的負(fù)擔(dān)，而且可以為企業(yè)擴(kuò)充產(chǎn)品增加效益。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中蛋白質(zhì)廢水的回收處理問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，與傳統(tǒng)生化處理方法相比較，本方法的核心是利用膜分離技術(shù)以回收廢水中的有價(jià)值資源，將造成污染的物質(zhì)變成有用的物質(zhì)；而非將廢水中的物質(zhì)進(jìn)行降解分化以降低其危害性。 本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
—種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，其步驟如下 (1)、蛋白質(zhì)廢水經(jīng)過(guò)前期的預(yù)處理后，如調(diào)Ph、離心、過(guò)濾澄清等預(yù)處理，得到符合后續(xù)處理要求的蛋白質(zhì)廢水；該步驟采用的方法和技術(shù)是常規(guī)和早已得到應(yīng)用的，并且根據(jù)來(lái)源不同的蛋白質(zhì)廢水可以采用不同的處理措施；經(jīng)過(guò)步驟(1)預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水可繼續(xù)通過(guò)步驟(2)處理后，再經(jīng)過(guò)步驟(3)的處理；也可直接經(jīng)由步驟(3)的處理。
(2)、經(jīng)過(guò)步驟(1)的預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水，進(jìn)入超濾系統(tǒng)，經(jīng)由具有不同截留分子量范圍的膜濾后，從濃縮的截留液中可以回收得到分離提純的蛋白質(zhì)，超濾透過(guò)液再次通過(guò)下述步驟(3)的處理，超濾系統(tǒng)內(nèi)操作壓力0. 5 0. 9MPa，溫度10 45°C， pH值2 11，中間加入純水，膜材質(zhì)為聚醚砜、聚酰胺、聚砜中的一種或多種的復(fù)合，結(jié)構(gòu)為巻式或管式。 (3)、經(jīng)過(guò)步驟(1)的預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水或經(jīng)過(guò)步驟(2)得到的超濾透過(guò)液，進(jìn)入納濾系統(tǒng)或者反滲透系統(tǒng)后，從濃縮的截留液中進(jìn)一步回收到其他小分子的有用物質(zhì)，納濾或反滲透透過(guò)液可以直接進(jìn)行排放或者作為工藝用水進(jìn)行回用；納濾或反滲透系統(tǒng)內(nèi)操作壓力0. 9 2. 0MPa，溫度10 45°C， pH值2 11，中間加入純水，膜材質(zhì)為聚醚砜、聚酰胺、聚砜中的一種或多種的復(fù)合，結(jié)構(gòu)為巻式或管式。 所述的步驟(1)，預(yù)處理的作用主要是除去一些對(duì)膜濾過(guò)程造成影響的物質(zhì)，如堵
塞膜道的大顆粒物、其他的可預(yù)先分離而容易在過(guò)程中析出的物質(zhì)等。 所述的步驟(2)，采用超濾系統(tǒng)是為了除去蛋白質(zhì)中的一些小分子物質(zhì)以得到提
純的蛋白質(zhì)，或者是為了得到某分子量范圍內(nèi)的分離純化蛋白質(zhì)；超濾得到的截留濃縮蛋
白質(zhì)溶液可以進(jìn)一步采用噴霧、冷凍等干燥法制成蛋白質(zhì)粉。 所述的步驟(3)，采用納濾或者反滲透系統(tǒng)，既可以直接處理廢水得到蛋白質(zhì)及其
他小分子物質(zhì)的混合物，也可以處理除去蛋白質(zhì)后的超濾透過(guò)液以得到小分子物質(zhì)；納濾
或者反滲透系統(tǒng)得到的截留濃縮液可以進(jìn)一步采用噴霧、冷凍等干燥法制成產(chǎn)品。 由于采用了以上的技術(shù)方案，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)廢水的資源化回收處理，解決
了蛋白質(zhì)廢水因其難以處理而造成的治理成本過(guò)高和對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題；本發(fā)明具有適應(yīng)
性廣、工藝簡(jiǎn)便、易操作、運(yùn)行成本等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
實(shí)施方式 下面結(jié)合附圖并利用實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明
實(shí)施例1 :牛奶乳清的超濾納濾聯(lián)合回收處理 牛奶乳清是一種動(dòng)物性蛋白質(zhì)廢水，是乳酪生產(chǎn)工業(yè)中很重要的副產(chǎn)品。 一般而言，加工100kg的牛奶將得到10kg的奶酪和90kg的乳清。本實(shí)施例中以鮮奶干酪素產(chǎn)生的乳清為原料。首先應(yīng)用巻式聚醚砜超濾膜進(jìn)行蛋白質(zhì)回收，超濾操作條件壓力0. 5MPa，溫度35°C， pH4. l，濃縮9倍后分兩次共加15%原料體積的水量。超濾結(jié)束后，將乳清原料濃縮約9倍，乳清蛋白質(zhì)回收率為87%，乳清蛋白含量由初始的0. 62%提高為4. 87%，乳糖含量由初始的5. 85 %降低為0. 37 % ，氯化物由初始的0. 73 %降低為0. 19 % ，灰分由初始的0. 86%降低為0. 25% ;將該濃縮蛋白質(zhì)液噴霧干燥后獲得的蛋白質(zhì)粉中蛋白質(zhì)含量為72. 40 % ，乳糖含量為6. 70 % ，氯化物含量為2.93%，灰分為3.4%，滿足企業(yè)制定的產(chǎn)品指標(biāo)。 將超濾獲得的透過(guò)液用巻式復(fù)合納濾膜進(jìn)行小分子物質(zhì)回收，其中主要是乳糖的回收，納濾操作條件壓力1. 2MPa，溫度35°C ， pH4. 3，濃縮4倍后分兩次共加20%原料體積的水量。納濾結(jié)束后，將超濾透過(guò)液濃縮約4倍，乳糖回收率為90%以上，乳糖含量由初始的4. 78%提高為18. 5%，氯化物由初始的0. 68%降低為0. 09%，灰分由初始的0. 66%降低為0. 45% ;將該濃縮液噴霧干燥后獲得的乳糖粉中乳糖含量為83. 69%，氯化物含量為1. 69% ，灰分為5. 45% ，滿足企業(yè)制定的產(chǎn)品指標(biāo)。 將納濾透過(guò)液進(jìn)行檢測(cè)，其濁度較乳清明顯降低，無(wú)色透明，C0Dcr、B0D5的去除率
分別達(dá)96. 62% 、98. 67%。 實(shí)施例2 :牛奶乳清的納濾回收處理 將牛奶乳清用納濾系統(tǒng)進(jìn)行處理，乳清濃縮了 3倍以上，將透過(guò)液進(jìn)行檢測(cè)，其中無(wú)蛋白質(zhì)測(cè)出，乳糖含量為0. 01 % ，其濁度較乳清明顯降低，無(wú)色透明，C0Dcr、 B0D5的去除
4率分別達(dá)97. 62% 、99. 17%。 實(shí)施例3 :大豆乳清的回收處理 大豆乳清是大豆分離蛋白生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生的，工業(yè)上生產(chǎn)1噸大豆分離蛋白大約要產(chǎn)生60噸的乳清。將大豆乳清用Ca (OH) 2進(jìn)行堿沉，獲得上清液，然后將上清液通過(guò)膜濾處理。選用超濾作為第一級(jí)膜濾，回收蛋白；納濾為第二級(jí)膜濾，回收低聚糖；反滲透為第三級(jí)膜濾，將氨基酸、無(wú)機(jī)鹽截留，出水可以作為工藝用水進(jìn)行回用。在超濾過(guò)程中，經(jīng)過(guò)處理后，COD值從乳清原液的14360mg. 1_1下到lOmg. 1_1以下，達(dá)到或接近純凈水并回用至工序之中。 由于本發(fā)明采用了不同分子量的膜濾技術(shù)，因此本發(fā)明的蛋白質(zhì)廢水回收處理技術(shù)在食品工業(yè)及其它領(lǐng)域均可以適用，而一切不脫離本發(fā)明精神和范圍的技術(shù)方案、實(shí)施方案或其改進(jìn)，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，其特征在于采用膜濾系統(tǒng)來(lái)處理蛋白質(zhì)廢水，以獲得廢水中的蛋白質(zhì)、其他小分子物質(zhì)及回用工藝用水，實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)廢水的資源化處理，其步驟如下(1)、蛋白質(zhì)廢水經(jīng)過(guò)前期的預(yù)處理后，如調(diào)Ph、離心、過(guò)濾澄清等預(yù)處理，得到符合后續(xù)處理要求的蛋白質(zhì)廢水；該步驟采用的方法和技術(shù)是常規(guī)和早已得到應(yīng)用的，并且根據(jù)來(lái)源不同的蛋白質(zhì)廢水可以采用不同的處理措施；經(jīng)過(guò)步驟(1)預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水可繼續(xù)通過(guò)步驟(2)處理后，再經(jīng)過(guò)步驟(3)的處理，也可直接經(jīng)由步驟(3)的處理。(2)、經(jīng)過(guò)步驟(1)的預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水，進(jìn)入超濾系統(tǒng)，經(jīng)由具有不同截留分子量范圍的膜濾后，從濃縮的截留液中可以回收得到分離提純的蛋白質(zhì)；超濾透過(guò)液再次通過(guò)下述步驟(3)的處理；超濾系統(tǒng)內(nèi)操作壓力0.5～0.9MPa，溫度10～45℃，pH值2～11，中間加入純水，膜材質(zhì)為聚醚砜、聚酰胺、聚砜中的一種或多種的復(fù)合，結(jié)構(gòu)為卷式或管式。(3)、經(jīng)過(guò)步驟(1)的預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水或經(jīng)過(guò)步驟(2)得到的超濾透過(guò)液，進(jìn)入納濾系統(tǒng)或者反滲透系統(tǒng)后，從濃縮的截留液中進(jìn)一步回收到其他小分子的有用物質(zhì)，納濾或反滲透透過(guò)液可以直接進(jìn)行排放或者作為工藝用水進(jìn)行回用。納濾或反滲透系統(tǒng)內(nèi)操作壓力0.9～2.0MPa，溫度10～45℃，pH值2～11，中間加入純水，膜材質(zhì)為聚醚砜、聚酰胺、聚砜中的一種或多種的復(fù)合，結(jié)構(gòu)為卷式或管式。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，其特征在于步驟(2)中，蛋白質(zhì)廢水在超濾系統(tǒng)內(nèi)經(jīng)由不同截留分子量范圍的膜得到分離提純。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，其特征在于步驟(3)中，進(jìn)入系統(tǒng)的料液既可以是經(jīng)過(guò)步驟(1)的預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水，也可以是經(jīng)過(guò)步驟(2)得到的超濾透過(guò)液。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，其特征在于步驟(2)和(3)中，在膜濾過(guò)程中需加入一定體積量的純水進(jìn)行滲析。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蛋白質(zhì)廢水的回收處理方法，屬于食品廢水處理領(lǐng)域，其處理方法為蛋白質(zhì)廢水經(jīng)過(guò)前期的預(yù)處理后，通過(guò)超濾系統(tǒng)，經(jīng)由具有不同截留分子量范圍的膜濾后，從濃縮的截留液中回收得到分離提純的蛋白質(zhì)；超濾透過(guò)液再通過(guò)納濾系統(tǒng)或反滲透系統(tǒng)，一方面可以從濃縮的截留液中進(jìn)一步回收到其他小分子的有用物質(zhì)，另一方面透過(guò)液可以直接進(jìn)行排放或者作為工藝用水進(jìn)行回用；或者將經(jīng)過(guò)預(yù)處理后的蛋白質(zhì)廢水直接經(jīng)納濾膜或反滲透膜處理后，回收有用物質(zhì)；本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了蛋白質(zhì)廢水的資源化回收處理，解決了因蛋白質(zhì)廢水難以處理而造成的治理成本過(guò)高和對(duì)環(huán)境的污染問(wèn)題，而且適應(yīng)性廣，工藝簡(jiǎn)便，易操作，運(yùn)行成本低。
文檔編號(hào)C02F1/66GK101774707SQ20091004526
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者程兆鵬 申請(qǐng)人:上海啟源生物科技有限公司