申请日2001.09.25
公开(公告)日2004.01.07
IPC分类号C02F1/44; B01D61/14
摘要
本发明公开了一种利用膜分离处理大豆加工废水的方法，属于食品废水处理技术领域。该方法为：将大豆加工废水进行调pH值、离心、预过滤、微滤和调温等预处理;然后将预处理后的大豆加工废水在一定压力下通过超滤膜系统，以提取大豆乳清蛋白;再将超滤膜透过液在一定压力下通过纳滤膜系统，以提取大豆低聚糖并将其进行脱色处理;最后对纳滤膜透过液采用反渗透膜、好氧生物、膜-生物反应器三种后处理方法之一进行处理，以得到可回用于生产的水或符合排放标准的水。该方法解决了现有技术中能耗大、提取物产品质量差、设备投资和运行费用高的缺点，并通过渗滤方式来大幅度提高大豆乳清蛋白和大豆低聚糖的纯度;该方法主要应用于大豆及大豆制品废水的资源化处理。
権利要求書
1、一种利用膜分离处理大豆加工废水的方法，其特征在于按下述步骤进行：
1)预处理：对大豆加工后的废水进行初步处理的步骤是：a)对大豆加工 废水进行调制，使其pH值为7～8;b)加入含Ca2+的絮凝剂，使大豆加工废水 中的Ca2+含量为150mg/l～300mg/l;c)将其离心、预过滤、微滤;将初步处理 后的大豆加工废水调温，使其温度控制在40℃～50℃;
2)超滤处理：将预处理后的大豆加工废水在0.5～1MPa操作压力下通过超 滤膜系统，实现蛋白与糖、盐的分离，以提取大豆蛋白浓缩液，并得到超滤膜 透过液;
3)纳滤处理：将步骤2中所得的超滤膜透过液在1～2MPa操作压力下通过 纳滤膜系统脱盐，实现糖盐分离以提取大豆低聚糖浓缩液，并得到纳滤膜透过 液;
4)后处理：对步骤3)中所得到的纳滤膜透过液进行的后处理包括三种处 理方式：一是纳滤膜透过液在1.0～2.0MPa操作压力下通过反渗透膜系统进一 步处理，反渗透透过液回用于生产;二是将纳滤膜透过液进行好氧生物处理， 使处理后水达到国家有关污水排放标准，并按规定排放;三是用膜-生物反应器 对纳滤膜透过液处理，处理后的水回用于生产。
2、根据权利要求1所述的利用膜分离处理大豆加工废水的方法，其特征在 于所述步骤2)还包括将所提取的大豆蛋白浓缩液进行渗滤、浓缩和干燥，以 制得大豆蛋白粉。
3、根据权利要求1所述的利用膜分离处理大豆加工废水的方法，其特征在 于所述步骤3)还包括将所提取的大豆低聚糖浓缩液进行渗滤，然后用吸附树 脂或活性炭对渗滤液进行脱色，再经浓缩和干燥，以制得大豆低聚糖粉。
说明书
说明书 利用膜分离处理大豆加工废水的方法
技术领域
本发明涉及一种食品废加工水的处理方法，特别是一种利用膜分离处理大 豆加工废水的方法。
背景技术
目前国内的大豆工厂基本上是从原料中提取1/3的蛋白质，还有1/3的碳 水化合物变成废渣被低价处理，1/3的乳清蛋白和可溶性碳水化合物的混合物 被视为废水白白地排放掉，其资源利用率极低，综合效益很差，而且还造成严 重的环境污染。因此，如何从大豆加工废水中提取乳清蛋白和低聚糖、回收再 用或达标排放水是解决能源、资源危机和环境污染等重大问题的重要高新技术。 目前对大豆加工废水的处理方法应用较多的是厌氧—好氧生物处理法、蒸发浓 缩法、发酵法与超滤-反渗透-电渗析法。其中：厌氧—好氧生物处理法处理效 果不稳定;蒸发浓缩法能耗大，设备投资与运行费用高，在工业上难于推广; 发酵法所制得产品的质量较差，多为小分子蛋白糖，浓度偏稀;超滤-反渗透- 电渗析法存在膜污染及设备操作复杂的缺点。
发明内容
针对现有技术中存在的问题与不足，本发明所要解决的技术问题是提供一 种分离系数大、能耗小、操作简单、提取物产品质量好且可使水资源回收利用 或达标排放的利用膜分离处理大豆加工废水的方法。它可进一步提高提取物的 纯度并制成粉剂。
本发明的技术方案以如下步骤实现：
1)预处理：对大豆加工后的废水进行初步处理的步骤是：a)对大豆加工 废水进行调制，使其pH值为7～8;b)加入含Ca2+的絮凝剂，使大豆加工废水 中的Ca2+含量为150mg/l～300mg/l;c)将其离心、预过滤、微滤;将初步处理 后的大豆加工废水调温，使其温度控制在40℃～50℃;2)超滤处理：将预处 理后的大豆加工废水在0.5～1MPa操作压力下通过超滤膜系统，实现蛋白与糖、 盐的分离，以回收提取大豆蛋白浓缩液，并得到超滤膜透过液;3)纳滤处理： 将步骤2中所得的超滤膜透过液在1～2MPa操作压力下通过纳滤膜系统脱盐， 实现糖盐分离，以提取大豆低聚糖浓缩液，并得到纳滤膜透过液;4)后处理： 将步骤3)中所得到的纳滤膜透过液进行后处理包括三种处理方式：一是纳滤 膜透过液在1.0～2.0MPa操作压力下通过反渗透膜系统进一步处理，反渗透透 过液回用于生产;二是将纳滤膜透过液进行好氧生物处理，使处理后水达到国 家有关污水排放标准，并按规定排放;三是纳滤膜透过液经过膜-生物反应器处 理，处理后的水回用于生产。
为了进一步提高乳清蛋白的纯度，按照上述方案将步骤2)中所提取的大豆 蛋白浓缩液进行渗滤、浓缩和干燥，制得大豆蛋白粉。
为了进一步提高大豆低聚糖的纯度，按照上述方案将步骤3)中所提取的大 豆低聚糖浓缩液进行渗滤，然后用吸附树脂或活性炭对纳滤膜浓缩液进行脱色， 再经浓缩和干燥，制得大豆低聚糖粉。
本发明采用压力驱动膜进行超滤、纳滤，充分利用其截留和分离系数较大 的特性，很好地实现了蛋白、糖与盐的分离与浓缩，并采用渗滤方式对乳清蛋 白和大豆低聚糖进行处理，使其纯度大幅度提高;本发明的整个分离过程在密 闭系统中进行，无需高温加热，从而避免和减轻了热和氧对食品原味和营养成 分的影响，使得本发明的提取物的产品质量比现有技术有很大地提高。本发明 的处理方法只需加压输送和反复循环，因而能耗低，速度快、操作简单，同时 设备投资与运行费用低，约为蒸发浓缩的1/2～1/5。
