專利名稱：一種冷凝水的回用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷凝水的回用方法。
背景技術(shù)：
發(fā)酵過程是指利用培養(yǎng)的細胞的酶把底物轉(zhuǎn)化為各種有用的產(chǎn)品的過程，它廣泛應(yīng)用于制備燃料乙醇、食品、藥品以及各種化工原料。具體來說，發(fā)酵過程包括細胞培養(yǎng)、底物轉(zhuǎn)化以及將底物轉(zhuǎn)化后的產(chǎn)品在工業(yè)生產(chǎn)上加以分離和純化。上述過程中需要涉及到將發(fā)酵液或濾清液等進行蒸餾及蒸發(fā)濃縮，濃縮產(chǎn)生的蒸汽凝結(jié)得到的冷凝水一般占到發(fā)酵用水總量的60%以上，該冷凝水中一般含有hco3-、co32—、so42—、Cl—、PO43-等無機陰離子和 Na+、Mg2+、Fe2VFe3+, Ca2+等陽離子及有機酸如乙酸、乳酸和丁二酸等。因為發(fā)酵液和/或濾清液等經(jīng)過蒸餾或蒸發(fā)濃縮后產(chǎn)生的大量的冷凝水對發(fā)酵的酶活力和細胞生長有抑制作用，所以，上述冷凝水不能被直接回用于制備發(fā)酵原液。此夕卜，上述冷凝水具有較高的COD值和BOD值，例如，在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，冷凝水的COD 值為4000-5000mg/ml，B0D值為300-500mg/ml，因此，目前的發(fā)酵過程中產(chǎn)生的冷凝水都必須在經(jīng)過去環(huán)保厭氧、好氧生化處理后方可排放。如上所述，目前發(fā)酵過程中產(chǎn)生的冷凝水尚無法直接回收利用，增加了生產(chǎn)者的環(huán)保處理負荷和成本，不利于水資源的循環(huán)使用和高效清潔生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服目前發(fā)酵過程中產(chǎn)生的冷凝水無法直接回收利用的缺陷，本發(fā)明提供了一種冷凝水回用方法。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，冷凝水中含有的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的含量均較高，如果將冷凝水中的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子濃度分別降至足夠低以后，冷凝水就可以作為發(fā)酵用水回用，而不抑制發(fā)酵的酶活力和細胞的生長。在上述發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提供了一種冷凝水的回用方法，所述冷凝水為將發(fā)酵過程產(chǎn)生的發(fā)酵液和/或濾清液經(jīng)過蒸餾或蒸發(fā)濃縮后得到的冷凝水，其特征在于，該方法包括將該冷凝水與陰離子交換樹脂接觸，接觸的條件使得接觸后的冷凝水中的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的含量分別小于等于20毫克/升，并且將與陰離子交換樹脂接觸后的冷凝水用于配制發(fā)酵原液。通過本發(fā)明提供的方法，可以使冷凝水不抑制發(fā)酵的酶活力和細胞的生長，從而可以成功實現(xiàn)冷凝水的回收利用，因此可以使發(fā)酵過程的用水總量下降30%以上，并且可以使環(huán)保處理負荷和環(huán)保處理成本大幅度下降，有利于水資源的循環(huán)使用和生產(chǎn)者的高效
清潔生產(chǎn)。
具體實施例方式本發(fā)明的提供了一種冷凝水的回用方法，所述冷凝水將發(fā)酵過程產(chǎn)生的發(fā)酵液和
3/或濾清液經(jīng)過蒸餾或蒸發(fā)濃縮后得到的冷凝水，其特征在于，該方法包括將該冷凝水與陰離子交換樹脂接觸，接觸的條件使得接觸后的冷凝水中的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的含量分別小于等于20毫克/升，并且將與陰離子交換樹脂接觸后的冷凝水用于配制發(fā)酵原液。根據(jù)本發(fā)明，所述的發(fā)酵過程可以包括各種通過人工添加酶和/或細胞將底物轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程，優(yōu)選包括通過人工添加酶和/或菌種將含有淀粉的原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過程，例如，通過發(fā)酵法從玉米、小麥和薯類生產(chǎn)乙醇的過程；通過發(fā)酵法從玉米、小麥和薯類生產(chǎn)檸檬酸的過程；通過發(fā)酵法從玉米、小麥和薯類生產(chǎn)賴氨酸的過程。根據(jù)本發(fā)明，所述發(fā)酵液指的是發(fā)酵步驟完成后得到的液態(tài)混合物；所述濾清液指的是將廢槽液過濾后得到的固形物含量小于等于40克/升的液態(tài)混合物；所述廢槽液指的是將發(fā)酵液蒸餾出目標產(chǎn)物(如乙醇)后所剩的液態(tài)混合物。根據(jù)本發(fā)明，所述濃縮可以包括各種以減少流體中的水含量為目的而進行的蒸餾或蒸發(fā)過程，例如，在常壓或減壓下，加熱發(fā)酵液、濾清液等以促使其蒸發(fā)，所述的加熱方法可以為將被濃縮流體與鍋爐加熱的一次蒸汽進行熱交換。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述冷凝水為在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水。根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的冷凝水中，乙酸根離子的含量可以為200-600毫克/升，乳酸根離子的含量可以為300-700毫克/升，丁二酸根離子的含量可以為110-200毫克/升。根據(jù)本發(fā)明，冷凝水與陰離子交換樹脂接觸的條件可以包括接觸的溫度可以為 20-60°C，優(yōu)選為25-40°C ；冷凝水與陰離子交換樹脂干重的重量比為1 0.0036-0.0125， 優(yōu)選為 1 0.0045-0.0075。根據(jù)本發(fā)明，將冷凝水與陰離子交換樹脂接觸的方式可以為使冷凝水通過陰離子交換樹脂床層，所述接觸的條件還可以包括冷凝水的體積空速可以為1. 3-3小時―1，優(yōu)選為1. 6-2. 3小時人根據(jù)本發(fā)明，所述陰離子交換樹脂可以為強堿性陰離子交換樹脂和/或弱堿性陰離子交換樹脂。根據(jù)本發(fā)明，所述弱堿性陰離子交換樹脂優(yōu)選為丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹月旨、酚醛系弱堿性陰離子交換樹脂、環(huán)氧系弱堿性陰離子交換樹脂和苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂中的一種或多種。由于丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂具有較高的交換容量和優(yōu)異的機械強度，所以，優(yōu)選弱堿性陰離子交換樹脂為丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂相對于凝膠型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂，具有更高的交換容量和更優(yōu)異的機械強度，而且針對乙酸根、 乳酸根和丁二酸根離子，具有更高的吸附量，所以更加適合發(fā)酵過程中產(chǎn)生的冷凝水的處理，因此，弱堿性陰離子交換樹脂進一步優(yōu)選為大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。本發(fā)明對弱堿性陰離子交換樹脂的弱堿基團交換容量沒有特別的限制，為了節(jié)省離子交換過程中的物耗、能耗和時間，優(yōu)選使用具有較大弱堿基團交換容量的弱堿性陰離子交換樹脂，具體地，優(yōu)選使用弱堿基團交換容量大于等于6. 5毫摩爾/克干樹脂的大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂，進一步優(yōu)選弱堿基團交換容量為6. 5-12毫摩爾/克干樹脂的大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。需要說明的是，本發(fā)明中所述的弱堿基團交換容量為根據(jù)GB/T 19861-2005標準測量得到的數(shù)值。根據(jù)本發(fā)明，所述陰離子交換樹脂可以通過商購獲得，例如，所述的大孔型丙烯酸系弱堿性可以通過購買國內(nèi)牌號為D310至D319的離子交換樹脂而獲得，牌號中的D表示大孔型，第二位的3表示弱堿性，第三位的1表示丙烯酸系，第四位的0至9表示用以區(qū)別基團、交聯(lián)劑等差異的順序號。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述冷凝水為在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水，所述弱堿性陰離子交換樹脂為大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。其中，上述在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，濃縮塔釜壓濾清液產(chǎn)生的二次蒸汽冷凝水是將塔釜蒸餾后的廢槽液過濾后得到濾清液與鍋爐加熱的一次蒸汽進行熱交換，使該濾清液蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽凝結(jié)后得到的。根據(jù)本發(fā)明，所述的回用方法還可以包括在與冷凝水接觸前，對陰離子交換樹脂進行活化，活化的方法可以包括首先用酸溶液浸泡商購獲得的樹脂2-6小時，然后用去離子水沖洗至PH值為4-6 ；然后再用堿溶液浸泡2- 后用去離子水清洗堿溶液處理后的樹脂至PH值為7-9。所述酸溶液可以為鹽酸水溶液，所述酸溶液的濃度可以為2-8重量％。所述堿溶液中的堿可以為氫氧化鈉和/或氫氧化鉀，所述堿溶液的濃度可以為2-8重量％。相對于每克干樹脂，酸溶液的用量可以為2-12克，堿溶液的用量可以為2-12克。相對于每克干樹脂，清洗酸溶液的去離子水用量為6-10克；清洗堿的去離子水用量為16-48克。根據(jù)本發(fā)明，可以將活化后的樹脂裝入交換柱中形成離子交換樹脂床層，樹脂裝柱的方法為本領(lǐng)域人員所公知，在此不再贅述。根據(jù)本發(fā)明，將冷凝水與弱堿性陰離子交換樹脂接觸后，可以通過色譜法檢測與弱堿性陰離子交換樹脂接觸后的冷凝水中有機酸根離子的濃度，如果乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的濃度分別低于或等于20毫克/升，則接觸后的冷凝水可以用于配制發(fā)酵原液。所述的發(fā)酵原液為用于發(fā)酵生產(chǎn)的各種含水的原料液，例如發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中的淀粉漿液、發(fā)酵法生產(chǎn)檸檬酸過程中的淀粉漿液、發(fā)酵法生產(chǎn)賴氨酸過程中的淀粉漿液等。根據(jù)本發(fā)明，所述的回用方法還可以包括將與冷凝水接觸后的弱堿性陰離子交換樹脂與堿溶液接觸，進行再生。所述堿溶液的定義與活化步驟中相同，將弱堿性陰離子交換樹脂與堿溶液接觸的方式可以為使堿溶液通過弱堿性陰離子交換樹脂床層，所述接觸的條件可以包括接觸的溫度可以為20-60°C，堿溶液的體積空速可以為1.3-3小時―1，堿溶液與弱堿性陰離子交換樹脂干重的重量比可以為1 0.0036-0.0125。需要說明的是，本發(fā)明中氣體和液體的體積均指標準狀態(tài)下的體積。下面通過實施例對本發(fā)明的內(nèi)容作具體地舉例說明，但不應(yīng)當將本發(fā)明的范圍局限于實施例中。實施例1
5
該實施例用于說明本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法。(1)樹脂的活化和離子交換樹脂床層的制備用2L濃度4重量％的鹽酸溶液浸泡800克的大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換干樹脂(江蘇蘇青水處理工程集團有限公司，樹脂牌號D318，弱堿基團交換容量大于等于 6. 5毫摩爾/每克干樹脂)，浸泡4小時后用去離子水沖洗至pH值為4-6之間。再用2L濃度為5重量％的氫氧化鈉溶液接觸6小時后，用水淋洗至淋洗液pH值為7-9之間，得到活化后的大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。用上述活化后的大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂25克裝填成直徑為2. 18厘米，高度為110厘米的離子交換樹脂床層。(2)離子交換使溫度為50°C的發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水(其中，乙酸根離子的含量為450毫克/升，乳酸根離子的含量為650毫克/升，丁二酸根離子的含量為180毫克/升)以2. 3小時―1的體積空速通過上述離子交換柱，進行離子交換，收集交換后的溶液。利用HPLC方法測得交換后的溶液中的乙酸根濃度為5毫克/升，乳酸根離子的含量小于0. 01毫克/升，丁二酸根離子的含量小于0.01毫克/升。(3)配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g交換后的溶液混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為14. 39體積％。對比例1該實施例用于說明未經(jīng)離子交換處理的冷凝水直接回用的效果。配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g的與實施例1中相同的未經(jīng)離子交換處理的二次蒸汽冷凝水混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與 10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的pH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為 12. 71 體積 ％。對比例2該實施例用于說明新鮮的去離子水的發(fā)酵效果。配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g新鮮的去離子水混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為14. 45體積％。實施例2該實施例用于說明本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法。(1)樹脂的活化和離子交換樹脂床層的制備用2L濃度為4重量％的鹽酸溶液浸泡800克的凝膠型丙烯酸系弱堿性陰離子交換干樹脂(江蘇蘇青，樹脂牌號313，弱堿基團交換容量大于等于5. 5毫摩爾/每克干樹脂)，浸泡4小時后用去離子水沖洗至pH值為4-6之間，再用濃度為5%重量的氫氧化鈉溶液2L接觸6小時后，用水清洗淋洗至淋洗液pH值為7-9之間，得到活化后的凝膠型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂。用上述活化后的凝膠型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂25克裝填成直徑為2. 18厘米，高度為106厘米的離子交換樹脂床層。(2)離子交換使發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水(其中，乙酸根含量為514毫克/升，乳酸根離子的含量為320毫克/升， 丁二酸根離子的含量為150毫克/升)以1. 6小時―1的體積空速通過上述離子交換柱，進行離子交換，收集交換后的溶液。利用HPLC方法測得交換后的溶液中的乙酸根濃度為7毫克/升，乳酸根離子的含量為0. 1毫克/升，丁二酸根離子的含量為0. 1毫克/升。(3)配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g交換后的溶液混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為14. 15體積％。實施例3該實施例用于說明本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法。(1)樹脂的活化和離子交換樹脂床層的制備用2L的濃度為4重量％的鹽酸溶液浸泡800克的苯乙烯系弱堿性陰離子交換干樹脂(江蘇蘇青，D306,弱堿基團交換容量大于等于4. 8毫摩爾/每克干樹脂)，浸泡4小時后用去離子水沖洗至PH值為4-6后，再用2L的濃度為5重量％的氫氧化鈉溶液2L浸泡 6小時后，用水淋洗至淋洗液pH值為7-9，得到活化后的苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂。 用上述活化后的苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂25克裝填成直徑為2. 18厘米，高度為108 厘米的離子交換樹脂床層。(2)離子交換使發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，發(fā)酵液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水(其中，乙酸根含量為514毫克/升，乳酸根離子的含量為481毫克/升，丁二酸根離子的含量為125毫克/ 升)以1.3小時―1的體積空速通過上述離子交換柱，進行離子交換，收集交換后的溶液。利用HPLC(高效液相分析儀)方法測得交換后的溶液中的乙酸根濃度為10毫克/升，乳酸根離子的含量為0. 2毫克/升，丁二酸根離子的含量為0. 2毫克/升。
(3)配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g交換后的溶液混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為14. 05體積％。實施例4該實施例用于說明本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法。(1)樹脂的活化和離子交換樹脂床層的制備用2L的濃度為4重量％的鹽酸溶液浸泡800克的環(huán)氧系弱堿性陰離子交換干樹月旨(上海樹脂廠，牌號331，質(zhì)量全交換容量大于等于9. 0毫摩爾/每克干樹脂)，浸泡4小時后用去離子水沖洗至PH值為4-6之間，再用濃度為5重量％的氫氧化鈉溶液2L浸泡6 小時后，用水淋洗至淋洗液PH值為7-9之間，得到活化后的環(huán)氧系弱堿性陰離子交換樹脂。 用上述活化后的環(huán)氧系弱堿性陰離子交換樹脂25克裝填成直徑為2. 18厘米，高度為105 厘米的離子交換樹脂床層。(2)離子交換使溫度為50°C的發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水(其中，乙酸根含量為470毫克/升，乳酸根離子的含量為 375毫克/升，丁二酸根離子的含量為115毫克/升)以3小時―1的體積空速通過上述離子交換柱，進行離子交換，收集交換后的溶液。利用HPLC(高效液相分析儀)方法測得交換后的溶液中的乙酸根濃度為15毫克/升，乳酸根離子的含量為0. 8毫克/升，丁二酸根離子的含量為0.8毫克/升。(3)配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g交換后的溶液混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為13. 98體積％。實施例5該實施例用于說明本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法。(1)樹脂的活化和離子交換樹脂床層的制備用2L的濃度為4重量％的鹽酸溶液浸泡800克的強堿性陰離子交換干樹脂(江蘇蘇青，牌號D201，質(zhì)量全交換容量大于等于3. 8毫摩爾/每克干樹脂)，浸泡4小時后用去離子水沖洗至PH值為4-6之間，再用濃度為5重量％的氫氧化鈉溶液2L浸泡6小時后， 用水清洗淋洗至淋洗液PH值為7-9之間，得到活化后的強堿性陰離子交換樹脂。用上述活化后的強堿性陰離子交換樹脂25克裝填成直徑為2. 18厘米，高度為115厘米的離子交換樹脂床層。
(2)離子交換使溫度為50°C的發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中，塔釜中的廢槽液經(jīng)過壓濾后產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的二次蒸汽冷凝水(其中，乙酸根含量為470毫克/升，乳酸根離子的含量為 380毫克/升，丁二酸根離子的含量為117毫克/升)以1. 7小時―1的體積空速通過上述離子交換柱，進行離子交換，收集交換后的溶液。利用HPLC方法測得交換后的溶液中的乙酸根濃度為18毫克/升，乳酸根離子的含量為2毫克/升，丁二酸根離子的含量為2毫克 /升。(3)配制發(fā)酵原液及發(fā)酵將IOOg平均粒子直徑為1500微米的玉米粉碎產(chǎn)物與220g交換后的溶液混合得到淀粉漿液。在50°C下，將上述淀粉漿液與10萬酶活力單位的α-淀粉酶(諾維信公司購得)混合，得到混合物，調(diào)節(jié)混合物的PH值至5，并保持50分鐘，得到酶解產(chǎn)物；使酶解產(chǎn)物的溫度降至33°C，以每克酶解產(chǎn)物的重量計，接種IO5菌落形成單位的釀酒酵母(安琪超級釀酒高活性干酵母，湖北安琪酵母股份公司)，所得混合物在33°C下培養(yǎng)65小時，待發(fā)酵結(jié)束，采用酒度計測得發(fā)酵產(chǎn)物的酒度為13. 82體積％。實施例1-5和對比例1-2的結(jié)果顯示，使用本發(fā)明提供的冷凝水的回用方法，可以使得與陰離子交換樹脂接觸后的冷凝水配制的發(fā)酵原液與新鮮的去離子水配制的發(fā)酵原液取得相近的發(fā)酵效果，并且明顯好于未與陰離子交換樹脂接觸的冷凝水。
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權(quán)利要求
1.一種冷凝水的回用方法，所述冷凝水為發(fā)酵液和/或濾清液經(jīng)過蒸餾及蒸發(fā)濃縮后得到的冷凝水，其特征在于，該方法包括將該冷凝水與陰離子交換樹脂接觸，接觸的條件使得接觸后的冷凝水中的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的含量分別小于等于20毫克/ 升，并且將與陰離子交換樹脂接觸后的冷凝水用于配制發(fā)酵原液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回用方法，其中，所述冷凝水為在發(fā)酵法生產(chǎn)乙醇過程中產(chǎn)生的濾清液蒸發(fā)得到的冷凝水。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回用方法，其中，冷凝水與陰離子交換樹脂接觸的條件包括接觸的溫度為20-60°C，冷凝水與陰離子交換樹脂干重的重量比為1 0.0036-0.0125。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回用方法，其中，冷凝水與陰離子交換樹脂接觸的條件包括 接觸的溫度25-40°C，冷凝水與陰離子交換樹脂干重的重量比為1 0.0045-0.0075。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的回用方法，其中，將冷凝水與陰離子交換樹脂接觸的方式為使冷凝水通過陰離子交換樹脂床層，所述接觸的條件還包括冷凝水的體積空速為1. 3-3小時―1。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的回用方法，其中，冷凝水的體積空速為1.6-2. 3小時Λ
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的回用方法，其中，所述陰離子交換樹脂為弱堿性陰離子交換樹脂和/或強堿性陰離子交換樹脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的回用方法，其中，所述弱堿性陰離子交換樹脂為丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂、酚醛系弱堿性陰離子交換樹脂、環(huán)氧系弱堿性陰離子交換樹脂和苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂中的一種或多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的回用方法，其中，所述弱堿性陰離子交換樹脂為大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂，該大孔型丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂的弱堿基團交換容量大于等于6. 5毫摩爾/克干樹脂。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種冷凝水的回用方法，所述冷凝水為發(fā)酵液和/或濾清液經(jīng)過蒸餾或蒸發(fā)濃縮后得到的冷凝水，其特征在于，該方法包括將該冷凝水與陰離子交換樹脂接觸，接觸的條件使得接觸后的冷凝水中的乙酸根、乳酸根和丁二酸根離子的含量分別小于等于20毫克/升，將處理后的冷凝水用于配制發(fā)酵原液，可以代替現(xiàn)有的發(fā)酵原液用水。從而可以成功實現(xiàn)冷凝水的回收利用，可以使發(fā)酵過程的用水總量下降30％，并且可以使環(huán)保處理負荷和環(huán)保處理成本大幅度下降，有利于水資源的循環(huán)使用和高效清潔生產(chǎn)。
文檔編號C02F1/42GK102452702SQ20101051365
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月15日
發(fā)明者吳德旺, 周勇, 周永生, 楊冬, 熊結(jié)青, 顧宗池 申請人:中糧生物化學(安徽)股份有限公司