膜分离技术在味精行业废水治理中的应用

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1、膜分离技术在味精行业废水治理中的应用2006-11-14味精作为一种调味品，给人们的饮食带来了鲜美的味道。味精行业作为我国发酵工业的主要行业，1987年到1992年的五年间，味精产量年平均递增率为22％，年产量已达世界第一，到1998年我国味精的年产量已达到59.03万吨，但我国人均年消耗量只有400多克，还不足台湾的1/4。因此，中国仍然是世界味精消费的最大市场，味精的产量仍会稳步增长。但就在人们享受如此鲜美的味道之时，味精行业废水的排放却给我们赖以生存的环境带来了巨大的破坏。随着味精生产的不断发展，该行业对周围环境的污染也在不断加剧

2、，对味精废水的治理已迫在眉睫。1.味精生产工艺及主要污染源味精工业是以大米、淀粉、糖蜜为主要原料的加工工业，其生产工艺流程见图1。  图1味精生产工艺流程味精废水通常分为两类，一类是发酵谷氨酸提取后的废水，目前基本上是等电点－离子交换提取工艺，其产生的废水属高浓度有机废水；另一类是相关车间的废水，诸如淀粉洗水、制糖洗水、发酵洗罐水、精制洗水等，属于中浓度有机废水。表1为味精废水的组成及各部分废水的污染物含量。由表1可以看出，味精废水中除CODcr、BOD5含量很高外，NH3-N和SO42-的浓度也很高，采用常规生物法处理，达到排放标准存

3、在一定难度。2．味精废水的处理方法通常味精废水处理时并不将废水中悬浮的菌体去除，而菌体蛋白占废水中有机成分的30％-40％，同时菌体蛋白还是可以回收利用的物质，可以用来制成饲料、单细胞蛋白粉等有再利用价值的产品。所以味精废水中菌体的去除就成为人们关注的问题之一。味精生产中的菌体在0.7-3μm，并带有很强的亲水性，菌体分离比其他发酵产品困难，在谷氨酸发酵液中含有约4％的湿菌体，提取干燥后可生产蛋白质含量超过70％的高质量蛋白，按全年生产)52万吨味精计算，可生产10万吨菌体蛋白，这在很大程度上可以降低味精废水的处理成本。国内有些企业采用

4、或正在试用高速离心机或絮凝沉降法去除菌体，但因投资大或过滤困难，效果不理想。超滤膜分离技术作为一种新兴的分离单元技术，具有操作简单、分离效果好、能耗较低等优点。因此，我们考虑采用超滤技术去除味精废水中的菌体，3.超滤膜去除味精废水中菌体的工艺及试验3.1工艺采用超滤膜去除菌体的味精废水处理工艺过程，见图2图2采用超滤膜去除菌体的味精废水处理工艺3.2试验试验采用截留分子量为1万的PS/PDC共混超滤膜（中国科学院生态环境研究中心-北京中科膜技术开发中心制造），对广东肇庆星湖生物科技股份有限公司肇庆味精厂排放的废水进行除菌体处理.试验中针

5、对不同浓缩倍数、不同温度、不同运行压力进行了对比试验，从而找到超滤去除菌体的最佳操作条件。4.结果与讨论4.1不同浓缩倍数对超滤膜通量的影响由图3可以看出，浓缩倍数越大，通量越小，虽然浓缩倍数大，可以减轻菌体干燥工艺的负荷，但却使超滤膜所承担的负荷加大，长时间运转可能会使超滤膜的通量产生不可恢复的损害。所以，选择一个合适的浓缩倍数是十分重要的。从图3可以发现，浓缩5倍时，通量的降低并不十分明显，要好于浓缩10倍时的通量。所以，可以将浓缩5倍作为一种较好的选择。4.2不同温度对超滤膜通量的影响由图4可以看出，通量随温度的升高而上升。由于温

6、度过高一方面会导致超滤膜老化，影响超滤膜的寿命，另一方面也要消耗过多的能量。所以，在温度的选择上应以适度为宜，通常在50-60℃之间。4.3不同压力对超滤膜通量的影响由图5可以看出，压力的升高有利于通量的增加，通常选择0.25-0.30MPa作为操作压力，压力太高一方面对超滤膜的寿命有影响，另一方面能耗也会升高。4.4超滤前后废水水质变化比较经超滤膜处理后的废水水质的变化，如表2所示,经超滤去除菌体的废水中，SS基本完全去除，CODcr.的去除率大于30%，这表明废水中菌体所反映的有机污染已基本去除。5.结论味精废水属于高浓度有机废水，

7、通常采用的生物法很难将其处理到达标排放，并且废水中的菌体蛋白也被降解，未能综合利用%而采用超滤膜去除废水中的菌体，可以很好的截留菌体，经处理后综合利用，同时降低了后面处理方法的负荷。经过试验比较，采用超滤膜处理味精废水时，较适合的条件为50℃，0.25-0.30MPa的压力，浓缩倍数应控制在5倍左右。总之，采用超滤法处理味精废水，具有易操作、能耗低、处理效果好等优点。适合在实际生产中进行推广。