[发明专利]一种膜再生及其洗水综合利用的方法

说明书

技术领域  本发明属于氨基酸生产技术领域，具体涉及一种膜再生及其洗水的综合利用方法。 

背景技术  随着近年来膜技术在国内外不断得到广泛的推广，而且膜成本也在不断下降，将膜分离纯化技术应用到食品、药品下游的提取过程中将产生显著的经济效益。应用膜技术不仅能提高产品质量，还能减少废水的排放，保护环境，实现自动化控制和清洁生产，降低生产成本，还能改善工人的工作环境，提高工作效率。 

目前国内的多机膜系统大多采用二级膜系统，并且绝大部分都是应用在废水处理方面，而在氨基酸的提取应用的比较少，主要是因为在实际的应用过程中，容易遇到膜污染的问题，因此，膜污染严重制约了膜技术的推广和应用。在中试过程中，膜再生洗水大多直接排出，根本没有考虑到资源的综合利用，因此，具有膜技术在氨基酸发酵领域中的应用推广存在着以下技术瓶颈： 

1)再生费用高、酸碱洗水浪费严重，生产成本高； 

2)对环境造成了严重的污染； 

所以，多级膜系统的应用大多停留在中试阶段，很难在工业化大生产中进行推广。 

发明内容  本发明的目的是解决现有技术膜再生费用高、酸碱洗水大量浪费和污染环境的技术问题，提供一种膜再生及其洗水综合利用的方法，以克服现有技术的不足。 

在提取氨基酸过程中涉及到三种膜，即微滤膜、超滤膜和反渗透膜，根据膜各自的特性采用不同的再生方法： 

1)、微滤膜再生：先将0.5-2％稀碱水加入到微滤膜中，在30-70℃条件下运行0.1-5h后排到贮液罐中，再加入自来水冲洗膜至pH＝7-8后排到贮液罐中，然后向膜中加入0.5-2％稀酸水，在15-35℃条件下运行0.1-2h后排到贮液罐中，最后加入自来水冲洗膜至pH＝4-7后排到贮液罐中； 

2)、超滤膜再生：先将步骤1)中产生的透析液经超滤膜处理得到超滤膜透析液排到贮液罐中，再将0.1-2％稀碱水加入到超滤膜中在20-60℃运行0.1-2h后排到贮液罐中，再加入软水冲洗膜至pH＝7-8后排到贮液罐中，然后向膜中加入0.1-2％稀酸水在15-35℃运行0.1-2h后排到贮液罐中，最后加入自来水冲洗膜至pH＝4-7后排到贮液罐中； 

3)、反渗透膜再生：先将步骤2)中产生的透析液经反渗透膜处理得到浓缩盐溶液和纯 净水；浓缩液溶液经过结晶得结晶粗盐，纯净水直接回用生产，再取纯净水加入到反渗透膜中在15—35℃运行0.1—2h后，将再次产生的纯净水回用生产。 

本发明是解决了多级膜在提取的氨基酸分离纯化过程中产生大量酸碱再生洗水利用和再生费用高的问题，整个过程中无外排废液，并且绝大部分的再生洗水经处理后能回用生产，实现了资源的综合利用。本发明具有以下几个突出的优点： 

1、整个膜再生阶段各种膜再生洗水综合处理，无废水排放，真正实现绿色制造，达到闭路循环，具有显著的社会效益和环保效益； 

2、膜再生洗水经反渗透处理后可得到90％左右的纯净水，水质质量相当于去离子水，可直接回用生产，节约了生产成本； 

3、应用反渗透膜进行冷浓缩，减少后面浓缩过程中蒸汽消耗，降低成本，操作方便，劳动强度小，节省人力成本。 

总之，采用本工艺后可综合处理膜再生过程中产生的大量酸碱再生洗水，无废水排放，减轻环保压力，达到闭路循环，具有显著的社会效益和环保效益；同时处理后产生的纯净水可直接回用生产，节约了生产成本，提高了经济效益。因此，本发明具有显著的经济效益、社会效益和环保效益。 

附图说明  图1为一个膜组件的再生过程工艺流程图； 

图2为多级膜耦联系统膜再生洗水综合利用工艺流程图。 

具体实施方式  参照图2，本发明多级膜耦联系统膜再生及洗水综合利用工艺，是按下述工艺步骤进行的： 

1)微滤膜再生：将100kg的1％稀液碱水加入到微滤膜中在55℃运行1h后排到贮液罐中；再加入200kg的自来水冲洗膜至pH＝7后排到贮液罐中；再向膜中加入100kg的1％稀硝酸在25℃运行0.5h后排到贮液罐中；再加入200kg的自来水冲洗膜至pH＝5后排到贮液罐中； 

2)超滤膜再生：先将步骤1)中产生的600kg透析液经超滤膜处理得到超滤膜透析液排到贮液罐中；然后再将50kg的0.3％稀液碱加入到超滤膜中在40℃运行0.5h后排到贮液罐中；再加入100kg软水冲洗膜至pH＝7后排到贮液罐中；再向膜中加入50kg的0.3％稀盐酸在25℃运行0.5h后排到贮液罐中；再加入100kg软水冲洗膜至pH＝5后排到贮液罐中； 

3)反渗透膜再生：先将步骤2)中产生的900kg的透析液经反渗透膜处理得到90kg浓缩盐溶液和810kg纯净水；浓缩液溶液经过结晶可得结晶粗盐，纯净水可直接回用生产；再取100kg的纯净水加入到反渗透膜中在25℃运行0.5h后，将再次产生的纯净水回用生产。