[发明专利]在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法

说明书

技术领域：

本发明主要涉及在干酪素生产废水中连续提取的方法，尤其涉及在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法。

背景技术：

多年来，困扰干酪素生产企业和影响其发展的主要因素之一是废水的处理和酪蛋白的回收。干酪素生产企业产生的废水排放量大，在生产过程中一般情况下生产成品干酪素20吨，同时产生废水400多吨。由于原料曲拉(奶干渣)的性质特殊，干酪素生产中所产生的废水有机物主要为酪蛋白和乳糖，无机物主要有钠、钙、氯和磷酸根离子等。其中所含蛋白质约为0.15％～0.18％。由于废水中仍然含有大量的干酪素产品无法回收，这部分干酪素随废水排放，不但造成很大的资源浪费，同时也对环境产生较大的污染。

目前，为使干酪素废水处理达到国家排放标准，应用较多的是厌氧-好氧生物处理法、蒸发浓缩法、传统生化法等。对于厌氧-好氧生物处理法其处理效果不稳定，且易造成污泥膨胀；而蒸发浓缩法能耗较大、运行费用较高，难以工业推广；采用传统生化法处理使其达标排放，废水中干酪素产品无法回收，生化处理的系统仅仅为满足环保要求而投资，不能创造额外的效益。

发明内容：

本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法。目的1：采用超滤、纳滤、反渗透技术，对干酪素生产过程中的酪蛋白废水进行分离处理，回收的酪蛋白质量达到了工业级干酪素标准.。目的2：同时膜系统最终的出水仍可回用于工艺用水，基本达到了零排放，实现了清洁生产工艺。本发明在常温下进行蛋白的分离与浓缩，不用化学试剂和添加剂，产品不受污染，处理规模可大可小，可连续化，也可间隙进行，工艺简单，操作方便，易于自动化。

本发明的目的可以通过采用以下技术方案来实现：一种在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法，其特征是将干酪素的生产废水引入收集池进行预过滤，进入贮液罐；在贮液罐中，由进料泵泵入超滤器中，泵入压力0.2-0.6MP，进口温度33℃-44℃，出口温度33℃-44℃，超滤膜平均截留分子量为50000-150000，超滤膜浓缩液回流贮液罐，引浓缩液入双效蒸发器，在进口温度35℃-48℃、出口温度35℃-44℃、进料速度20-30L/m².hr、操作压力1-3MP条件下喷雾干燥，制得干酪素。

引入收集池进行预过滤废水，先经过金属滤网过滤器后再进入超滤主系统过滤的料液循环罐，过滤器采用金属网过滤，目的是截留废水中可能存在的金属或砂石等硬质颗粒，以及在废水中夹带的团状残留物。

所述的在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法，将超滤膜透过液引入进口温度70℃-80℃、出口温度40℃-43℃、操作压力3.0-5.2MP、平均截留分子量为300-1000的纳滤器中，纳滤膜透过液引入反渗透器或排放；纳滤膜截留浓缩液引入双效蒸发器，在进口温度35℃-44℃、出口温度35℃-44℃、进料速度20-30L/m².hr、操作压力1-3MP条件下喷雾干燥，制得粗乳清粉。

所述的在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法还包括有将纳滤膜透过液流入反渗透器，反渗透膜的操作压力1-3MP，过滤速度15-30L/m².hr。

在本发明中，反渗透用于制取纯水。钠滤透过液进一步采用反渗透技术进行脱盐制取纯水，以用于膜清洗和钠滤脱乳糖、脱盐时的添加水，也可以用于生产或者直接排放。

所述的在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法还包括有第二级或第三级超滤，超滤膜的操作压力0.2-0.6MP，过滤速度120-130L/m².hr。

超滤设备具有独特的表面波纹构型以及经过表面改良的膜片，极大提高了膜的抗污染特性，提高了膜的过滤能力，由于超滤设备的应用，工艺中无须在设置微滤或袋式过滤器等其它的预处理措施，并且保证了后续切纳滤设备的良好运行。

所述的在干酪素生产废水中应用膜滤连续提取的方法还包括有第二级或第三级纳滤，纳滤膜的操作压力1-3MP，过滤速度20-30L/m².hr。

纳滤是在反渗透基础上发展起来的新型分离技术，它在水软化，抗生素、多糖、染料等的纯化分离和浓缩领域得到了较好的应用，可替代或部分替代沉淀、蒸发和pH调节等工艺，成为生物制药和精细化工的重要高效节能单元操作。用纳滤膜可去除水中三卤甲烷(THM)的前驱物，以防止水中THM的生成。纳滤对大小分子物质的截留机理以渗透作用为主。本发明超滤透过液进一步采用钠滤处理，可以降低排放液COD。