CN102100353B - 味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法，其为采用双极膜电渗析技术将谷氨酸离交废液中的酸根离子和NH4 +浓度降低，同时将其分别再生为相应的酸和NH3。本发明的方法有效克服了现有生产谷氨酸时产生的含硫酸铵的离交废液难以治理和利用等缺陷，实现了离交废液的资源化，实现了清洁生产。
Description
技术领域
本发明属于味精行业，特别涉及一种味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法。
背景技术
味精，学名谷氨酸单钠盐(Monosodium Glutamate，简称为MSG)。味精是一种重要的食品添加剂，可以丰富和改善食品的风味，广泛用于食品及食品加工行业。我国是味精生产大国，2005年产量约135万吨，占世界总产量的70％以上。
如图1所示，我国主要以淀粉发酵生产谷氨酸(称麸酸)然后采用等电结晶提取谷氨酸，将分离出的谷氨酸晶体经精制(溶解、脱色、中和、结晶)而成味精。所述等电结晶步骤是采用浓硫酸调节发酵液的pH至谷氨酸的等电点使谷氨酸结晶。分离出谷氨酸晶体后的等电母液的pH约为3.0(其中含15～20g/L的谷氨酸)，再用浓硫酸将其pH值调节到1.6～1.8，然后将该母液进入阳离子交换柱(氢型)吸附谷氨酸，用氨水洗脱出含谷氨酸的解脱液返回等电结晶步骤，而所得的离交废液含有约40～50克/升的硫酸根和约15克/升的铵根。
由于在“等电结晶-离子交换”工艺(简称“等电-离交”)中，每生产1吨谷氨酸要消耗硫酸(100％计)约900kg；而且由于传统工艺是带菌提取，使发酵菌体留在谷氨酸的离交废液中；因此该离交废液中含有很高的有机质含量、大量的氨态氮和硫酸盐。对于现有生产味精工艺中的离交废液的进一步处理，如在中国专利CN1187472、CN1054405、CN1136029和CN1263053等中所公开的多种处理味精废水的工艺，往往是采取先综合利用(例如：提取谷氨酸菌体蛋白，制作有机肥料，生产单细胞蛋白或饲料等)，然后进行末端治理(例如：厌氧发酵、水解酸化、SBR法(序批式活性污泥法)、接触氧化法、光合细菌法等)的方法。但是大量的氨态氮和硫酸盐对厌氧微生物发酵有抑制作用， 所以往往导致常规的厌氧处理工艺难以应用，限制了对离交废液中有机质的利用或降解。而目前常用的生物脱硫和生物脱氮技术也难以治理此类离交废液中的氨态氮和硫酸盐。最终造成味精生产的重度污染等问题。
发明内容
本发明的目的在于有效克服现有生产谷氨酸时产生的含硫酸铵的离交废液难以治理和利用等缺陷，从而提供一种便于处理并可再生出可再次利用的酸和氨的处理味精生产中谷氨酸离交废液的方法。
本发明的处理方法可以实现味精生产中谷氨酸离交废液的资源化。
本发明的方法也实现了味精的清洁生产。
本发明提供的味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法，是采用双极膜电渗析技术将谷氨酸离交废液中的酸根离子和NH4 +浓度降低，同时将其分别再生为相应的酸和NH3。
所述的离交废液为生产味精过程中采用等电-离交工艺时离子交换步骤产生的废液。
所述的酸根离子为硫酸根、氯离子或硝酸根，所再生的相应的酸为硫酸、盐酸或硝酸。
所述的双极膜电渗析可在“酸-盐-碱”三室双极膜电渗析器或者“酸-盐”两室双极膜电渗析器(相当于将三室双极膜电渗析器的“盐-碱”两室合并)中进行。
在本发明的一实施方式中，将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入三室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，即完成对谷氨酸离交废液的处理；并且，在三室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在碱室得到再生的NH3，在盐室得到脱盐后的离交废液。
在本发明的另一实施方式中，将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入“酸-盐”两室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的谷氨酸离交废 液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，即完成对谷氨酸离交废液的处理；并且，在两室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在盐室中得到再生的NH3，NH3被吹出后在盐室剩余的即为脱盐后的离交废液。
在本发明的实施方式中，在双极膜电渗析器酸室可得到的料液（酸室完成液）中，再生的硫酸的浓度为0.5～2.5mol/L；再生的盐酸的浓度为1～5mol/L；再生的硝酸的浓度为1～5mol/L。该再生的硫酸、盐酸或硝酸，可直接或经过浓缩后引入等电结晶的步骤中，用于调节等电原液的pH而使谷氨酸结晶，和/或用于调节等电结晶步骤之后且在上阳离子交换柱前的等电母液的pH。
本发明的处理方法所得到的再生的NH3包括氨水、液氨或氨气，其中氨水、液氨或氨气可用于发酵生产谷氨酸时调节发酵液的pH，和/或所述氨水可以用于等电－离交步骤时从阳离子交换柱上洗脱吸附的谷氨酸。使用所述氨气（含氨气体）可经过或不经过储罐后通入发酵罐调节pH。
本发明的处理方法解决了现有生产谷氨酸时产生的含硫酸铵的离交废液难以治理和利用的问题，将废液中的无机盐再生为酸和碱并实现闭路循环，从而大幅度降低物料消耗；而且解除了废液下游生物治理的瓶颈，使废液得以用目前成熟的生物技术治理达标，从根本上解决味精的高盐废液带来的污染问题。
附图说明
图1为现有的等电离交生产谷氨酸工艺流程示意图；
图2为本发明的离交废液的处理方法的工艺流程示意图；
图3为“酸－盐－碱”三室双极膜电渗析器中的膜堆结构排列示意图；
图4为“酸－盐”两室双极膜电渗析器中膜堆结构排列示意图；
其中：
A阴离子交换膜 C阳离子交换膜 BM双极膜
20盐室 10酸室
30碱室 40极室
M＋盐的阳离子 X-盐的酸根阴离子。
具体实施方式
本发明提供的味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法，是采用双极膜电渗析技术将谷氨酸离交废液中的酸根离子和NH4 +浓度降低，同时将其分别再生为相应的酸和NH3。
本发明的技术方案中，所述的双极膜电渗析可在三室双极膜电渗析器或者两室双极膜电渗析器中进行。图3示出了“酸-盐-碱”三室双极膜电渗析器中的膜堆结构排列的示意图，包括两个极室40，和夹在其中且被阴离子交换膜A、阳离子交换膜C和双极膜BM分隔的若干组酸室10、盐室20和碱室30。图4示出了“酸-盐”两室双极膜电渗析器中膜堆结构排列示意图，包括两个极室40，和夹在其中且被阴离子交换膜A和双极膜BM分隔的的若干组酸室10和盐室20，该盐室相当于将图3中的“盐-碱”两室合并。本发明中的双极膜电渗析器的组织方式为常规的一级一段或者多级多段组织方式。可采用常规的操作方法，例如，恒流、恒压或变压、或变流方式，对双极膜电渗析器进行操作。在电场作用下，双极膜内的水分子解离成H+和OH-，分别迁移进入酸室和碱室，盐的阳离子M+和阴离子X-(X-为酸根)分别迁移进入碱室和酸室。则在酸室得到酸HX，在碱室得到碱MOH。在本发明中，待处理料液含NH4 +和SO4 2-，则在酸室得到H2SO4，在碱室得到NH3。
本发明的双极膜电渗析器中，极室中的料液即为常规的工业双极膜电渗析器料液，例如0.1～0.5mol/L的硫酸钠或其它惰性电解质的水溶液；极室的体积为常规体积，通常以极室料液能在膜堆内正常循环即可。
本发明的双极膜电渗析器中，包括酸室、碱室、盐室、极室在内的各室的料液的温度采用常规电渗析操作的温度，通常不超过5～50℃的范围；各室的流速采用常规流速，通常不超过0.1～10cm/s的范围；电流密度采用常规的电流密度，通常不超过1～200mA/cm2的范围。
本发明的双极膜电渗析器中，酸室和碱室料液的初始体积与盐室的体积比以达到预定的酸和碱的浓缩倍数为准。其中，酸室的初始料液与盐室的初始料液的体积比为0.1～2∶1；碱室的初始料液与盐室的初始料液的体积比为0.05～2∶1。
本发明中的双极膜电渗析器中的阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜均为市售产品。
作为阳离子交换膜的实例例如：日本德山曹达公司生产的NeosebtaCL-2.5T、Neosebta CLS-2.5T，日本旭化成公司生产的Aciplex CK-1、AciplexCK-2，日本旭硝子公司生产的Selemion CMV、Selemion CSV，美国机械和制造公司(AMF)生产的AMfion C-60、AMfion C-300，美国Ionac化学公司生产的Ionac MC-3142、Ionac MC-3470，美国离子公司(Ionics)生产的NeptonCR61AZL183、Nepton CR61AZL065，美国福马科技公司(Fumatech)生产的Fumasep FTCM、Fumasep FKS、Fumasep FKB、Fumasep FKL、Fumasep FKE，国家海洋局二所生产的DS-01、DS-02，晨光化工研究院天原化工厂生产的QF-1，核工业部北京五所生产的KM，中科院上海原子核研究所生产的F461、F463、F465、NF-1，北京环宇利达环保设备有限公司生产的JCM-10、JCM-15，山东天维膜技术公司生产的ACM，核工业部北京五所生产的CMB，或上海上化水处理材料有限公司生产的3361BW。
作为阴离子交换膜的实例例如：日本德山曹达公司生产的NeosebtaAV-4T、Neosebta AFS-4T、DFM，日本旭化成公司生产的Aciplex CA-1、AciplexCA-3，日本旭硝子公司生产的Selemion AMV、Selemion ASV、DMV，美国机械和制造公司(AMF)生产的AMfion A-60、AMfion A-300，美国Ionac化学公司生产的Ionac MA-3148、Ionac MA-3475，美国离子公司(Ionics)生产的NeptonAR111BZL183、NeptonAR111BZL065，美国福马科技公司(Fumatech)生产的Fumasep FTAM、Fumasep FAB、Fumasep FAA、Fumasep FAP、FumasepFAB-PK、Fumasep FAS、Fumasep FAD，晨光化工研究院生产的D1、D2，上海原子核研究所生产的F462、F464、F466，国家海洋局二所生产的EPA-1，中科院上海有机所生产的F201，北京环宇利达环保设备有限公司生产的JAM-10、JAM-15，山东天维膜技术有限公司生产的DF-120，浙江千秋环保水处理有限公司生产的ED9010、ED120、ED-100，上海上化水处理材料有限公司生产的3362BW，或核工业部北京五所生产的AMB。
作为双极膜的实例例如：日本德山曹达公司生产的Neosebta BP-1或美国福马科技生产的Fumasep FBM。
在本发明的一实施方式中，将含有NH4 +的盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入三室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸 根、氯离子或硝酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，即完成对谷氨酸离交废液的处理；并且，在三室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的盐酸、硫酸或硝酸，在碱室得到再生的NH3，在盐室得到脱盐后的离交废液。
在本发明的另一实施方式中，将含有NH4 +的盐酸盐、硫酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入“酸-盐”两室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，即完成对谷氨酸离交废液的处理；并且，在两室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的盐酸、硫酸或硝酸，在盐室中得到再生的NH3，NH3被吹出后在盐室剩余的即为脱盐后的离交废液。
在本发明中，所述的“对谷氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度”是指初始浓度的20％以下。对工业应用而言，当然是追求尽量低，最好降低到初始浓度的10％或5％以下，这仅与成本核算有关，该浓度被降得越低必然所需电耗就越大。可以通过一些现有的方法来监测硫酸根、氯离子或硝酸根以及NH4 +的浓度，例如，可以用测量电导、电流的方法来间接测定溶液中的离子浓度，或者根据经验设定时间。
本发明可以按照常规方法采用水、稀氨水、或NaOH溶液、KOH溶液或其它强碱性介质为碱室的初始液。
在本发明的实施方式中，在双极膜电渗析器的碱室中生成的氨可用空气或其它惰性气体吹出，得到氨气；吹出的氨气可进一步用常规的冷凝方法液化得到液氨，或用水吸收得到氨水；所述氨水、液氨或氨气可用于发酵生产谷氨酸时调节发酵液的pH，和/或所述氨水可以用于等电-离交步骤时从阳离子交换柱上洗脱吸附的谷氨酸。使用所述氨气(含氨气体)可经过或不经过储罐后通入发酵罐调节pH。吹出的氨气也可用生产谷氨酸时的发酵补料液体(糖液)吸收得到含氨的糖液，然后将该含氨的糖液返回生产谷氨酸时的发酵阶段使用，用于调节发酵液pH的同时补加糖。含氨的糖液用于调节发酵液pH的同时补加糖采用专利CN200510130636.9中公开的方法。
在本发明的实施方式中，可以按照常规方法采用水、稀酸(硫酸、盐酸或 硝酸)作为酸室的初始液。在双极膜电渗析器的酸室可得到的料液(酸室完成液)中，再生的硫酸的浓度为0.5～2.5mol/L；再生的盐酸的浓度为1～5mol/L；再生的硝酸的浓度为1～5mol/L。
本发明在酸室生成的酸室完成液，可直接或经过浓缩后引入等电结晶提取谷氨酸的步骤中，用于调节等电原液的pH使谷氨酸结晶，和/或用于调节等电结晶步骤之后且在上阳离子交换柱前的等电母液的pH。
本发明还可采用谷氨酸发酵液、谷氨酸发酵液的过滤液(将谷氨酸发酵液用膜过滤等方法过滤除菌后得到的透过液)、谷氨酸发酵液过滤的透析液(将谷氨酸发酵液用微滤或超滤膜过滤时，菌体浓缩后过滤的膜通量下降，同时也为了提高过滤的透过液中谷氨酸的收率，需要在膜的截留侧加水，继续过滤，此时的透过液称为透析液)、谷氨酸发酵液的稀释液、谷氨酸发酵液的过滤液的稀释液、和谷氨酸发酵液过滤的透析液的稀释液中的至少一种作为酸室的初始液。在酸室中生成的含有谷氨酸和再生的硫酸、盐酸或硝酸的料液(酸室完成液)循环回等电结晶步骤中，调节等电原液的pH以使谷氨酸结晶。
本发明还可采用等电离交工艺中的离子交换步骤时的含谷氨酸的解脱液作为酸室的初始液。
本发明的处理方法还可包括在进行双极膜电渗析之后，使用酵母菌种进一步处理脱盐后的离交废液的步骤。
由于前述处理方法所得到的谷氨酸离交废液中主要含有谷氨酸发酵液带来的各种有机质，其COD一般在30000～70000mg/L，且其中的氨基酸、残糖、有机酸和有机氮等都是酵母生长的营养，可以不同程度被酵母利用。而且，由于该离交废液已经被脱酸脱盐，因而不会产生传统生产工艺中因含高浓度的硫酸铵而导致的对微生物的生长造成抑制的问题，所以，可以直接采用常规培养酵母的方法对该离交废液进一步处理。
采用常规培养酵母的方法，将酵母菌种加入该脱盐后的离交废液。所用的酵母菌种为包括热带假丝酵母、产朊假丝酵母、苹果酒酵母、白地霉或酿酒酵母等的常规酵母菌种。本发明通过培养酵母可以消耗大部分有机质，培养酵母后的废液可以采用常规的厌氧、好氧方法治理达标或回用。而且，在处理离交废液的同时还得到了可作为饲料蛋白的酵母。
鉴于脱盐后的离交废液的组成非常复杂，单一菌种利用离交废液中的营养物质会存在一定的局限性，所以更为优选的是，使用多个酵母菌种，例如苹果酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母，通过它们的混合培养来处理脱盐后的离交废液，以便利用各菌种营养需求的互补性，可以更多地消减COD。
本发明的处理方法还可包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行除菌和除蛋白的步骤。
采用常规除菌手段，如有机膜过滤、无机膜过滤或压滤等手段及其组合，必要的话可以增加絮凝、助滤等操作，对谷氨酸离交废液进行除菌。
采用常规除蛋白超滤工艺，如采用截留分子量为1K、3K、6K或10K的超滤膜，对谷氨酸离交废液进行除蛋白。
由于菌体及杂蛋白会对双极膜电渗析中使用的各种膜形成膜污染，从而本发明先行将谷氨酸离交废液除菌、除蛋白可以延长双极膜电渗析器的操作周期、降低能耗。
本发明的处理方法还可包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行净化脱钙镁的步骤。
脱钙镁的步骤的实施是采用常规的阳离子交换法，或草酸盐沉淀法。
本发明的阳离子交换法可采用强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂及螯合性离子交换树脂。
作为强酸性阳离子交换树脂的实例例如各种市售的强酸性阳离子交换树脂，如：中国南开大学化工厂生产的001×1、001×2、001×3、001×4、001×7、002×7、003×7、004×7、001×8、001×7×7、001×14.5、D072、D061、D001-CC、NKC-9、D001SS，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的001×4、001×4H、001×7、001×7H、001×10、001×16、D001，中国廊坊贝尔特化工建材有限公司生产的JK008，以及中国杭州争光树脂有限公司生产的001×7、D001。
作为弱酸性阳离子交换树脂的实例例如各种市售的弱酸性阳离子交换树脂，如：中国南开大学化工厂生产的110、D151、D152、D113、DLT-1，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的112、D113-III。
作为螯合型离子交换树脂的实例例如各种市售的螯合型离子交换树脂，如：南开大学化工厂生产的D401、D418，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的D190、D401、D402、D403、D405、D406、D407。
本发明中优选中国南开大学化工厂生产的强酸性阳离子交换树脂D072，或中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的螯合型离子交换树脂D402。
本发明的草酸盐沉淀法，具体操作条件如下：草酸溶液在离交废液中的浓度为0.01mol/L～5mol/L；或草酸的加入量为离交废液中钙镁的摩尔总数的0.1～5倍。草酸加入的形式是直接投入草酸固体或配成溶液再加入。沉淀反应温度为常规。沉淀反应完成后除去草酸钙沉淀的方法是离心、过滤等形式。
由于离交废液中的高价阳离子(主要是钙、镁离子)会迁移进入双极膜电渗析器的碱室，并在阳离子交换膜和双极膜上形成膜污染物，而膜污染会增大电阻和能耗，增加双极膜电渗析器的清洗负担。因此，本发明在将谷氨酸离交废液通入盐室之前先对谷氨酸离交废液的进行脱钙镁的步骤，有利于提高双极膜电渗析器的效率和降低能耗。
本发明的处理方法还可包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行浓缩的步骤。
可采用常规的蒸发、多效蒸发或膜浓缩等手段，将谷氨酸离交废液浓缩至原体积的1/6～1。
本发明在将谷氨酸离交废液通入盐室之前先将离交废液浓缩可以提高谷氨酸离交废液的硫酸铵浓度和再生的酸的浓度，从总体上降低再生酸碱过程的能耗。
与现有技术相比，本发明的味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法的优点还在于：
①将谷氨酸离交废液中无机盐再生为酸和碱实现闭路循环，从而大幅度降低物料消耗；同时避免了生成硫酸铵复合肥，比传统工艺的浓缩废液制硫酸铵复合肥节能；
②将废液中的有机质转化为高价值的酵母蛋白饲料(价格超过3000元/吨，而复合肥价格约600元/吨)；谷氨酸离交废液脱盐后解除了高盐抑制，酵母的 生长速度可大大提高，可实现有机质的资源化与高值化；
③解除废液下游生物治理的瓶颈，使废液得以用目前成熟的生物技术治理达标，从根本上解决味精的高盐废液带来的污染问题。
实施例1
双极膜电渗析器为一段一级、单台独立运行的三室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜、JAM-10型阴离子交换膜和JCM-1型阳离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成三隔室膜堆结构(如图3)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迴路隔板，隔网为编织网型。
请参见图2。将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液3.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.35mol/L的硫酸约1.05升。在吸收容器内得到质量浓度约为9％的氨水约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约40000mg/L，还原糖4.8g/L，pH值约为1.9。
实施例2
双极膜电渗析器同实施例1。
将含48g/L的氯化铵、COD约41000mg/L的谷氨酸离交废液3.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量 为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于-60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.7mol/L的盐酸约1.09升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约42克液氨。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约39000mg/L，还原糖4.8g/L，pH值约为1.8。
实施例3
双极膜电渗析器同实施例1。
将含72g/L的硝酸铵、COD约43000mg/L的谷氨酸离交废液3.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.5L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.8mol/L的硝酸约1.08升。在碱室得到质量浓度约9％的氨水约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约40000mg/L，还原糖4.9g/L，pH值约为2.0。
实施例4
双极膜电渗析器为一段一级、单台独立运行的两室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜和JAM-10型阴离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜组成两隔室膜堆结构(如图4)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迴路隔板，隔网为编织网型。
请参见图2。将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液3.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约为21％。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料 液的电导值，当电导值下降到25μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.4mol/L的硫酸约1.03升。在吸收容器内得到氨质量浓度约为9％的糖液约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约41300mg/L，还原糖4.9g/L，pH值约为9.6。
实施例5
双极膜电渗析器同实施例1。
将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液5.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约1.01升。在吸收容器内得到质量浓度约15％的氨水约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约40500mg/L，还原糖4.7g/L，pH值约为1.8。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约105g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.8，消耗硫酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为4.7％的高流分，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例6
双极膜电渗析器同实施例1。
将含48g/L的氯化铵、COD约41000mg/L的谷氨酸离交废液5.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于-60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为4.5mol/L的盐酸约1.08升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约70克液氨。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约39700mg/L，还原糖4.7g/L，pH值约为1.7。
将酸室中得到的盐酸用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约101g/L)的低温等电结晶，消耗盐酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的盐酸用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗盐酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为25％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将吸收容器内得到的液氨加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为5.2％的高流分，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例7
双极膜电渗析器同实施例1。
将含72g/L的硝酸铵、COD约43000mg/L的谷氨酸离交废液5.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.5L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到 5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为4.6mol/L的硝酸约1.03升。在碱室得到质量浓度约15％的氨水约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约41000mg/L，还原糖5.1g/L，pH值约为1.9。
将酸室中得到的硝酸用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约107g/L)的低温等电结晶，消耗硝酸约0.165升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的硝酸用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到2.0，消耗硝酸约0.12升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将碱室内得到的质量浓度约为15％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将碱室内得到的质量浓度约为15％的氨水加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为4.9％的高流分，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例8
双极膜电渗析器同实施例4。
将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液5.2L通入盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到25μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约1.05升。在吸收容器内得到氨质量浓度约为15％、葡萄糖400g/L的水溶液约0.5升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约41800mg/L，还原糖5g/L，pH值约为9.7。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约107g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结 晶没有显著差别。将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗硫酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约15％、葡萄糖400g/L的水溶液用于另一批次的谷氨酸发酵的补料和pH调节，采用专利CN200510130636.9的方法，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例9
双极膜电渗析器同实施例1。
将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液2.1L通入盐室；酸室初始液为1.5L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.2升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.55mol/L的硫酸约1.57升。在吸收容器内得到质量浓度约为15％的氨水约0.2升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约39800mg/L，还原糖4.6g/L，pH值约为1.9。
将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约104g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.8，消耗硫酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为4.8％的高流分，效果与用商品液氨配制得 到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例10
双极膜电渗析器同实施例1。
将含48g/L的氯化铵、COD约41000mg/L的谷氨酸离交废液2.1L通入盐室；酸室初始液为1.5L 0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于-60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.08mol/L的盐酸约1.58升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约28克液氨。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约39900mg/L，还原糖4.6g/L，pH值约为1.9。
将酸室中得到的盐酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约102g/L)的低温等电结晶，消耗盐酸约0.17升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的盐酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗盐酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为25％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将冷凝得到的液氨加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为5.1％的高流分，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例11
双极膜电渗析器同实施例1。
将含72g/L的硝酸铵、COD约43000mg/L的谷氨酸离交废液2.1L通入盐室；酸室初始液为1.5L 0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.2L质量浓 度为0.5％的氨水，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.12mol/L的硝酸约1.53升。在碱室得到质量浓度约15％的氨水约0.2升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约41300mg/L，还原糖4.8g/L，pH值约为2.0。
将酸室中得到的硝酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约105g/L)的低温等电结晶，消耗硝酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的硝酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗硝酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将碱室内得到的质量浓度约为15％的氨水用于另一批次的谷氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将碱室内得到的质量浓度约为15％的氨水加入前一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱洗脱的低流分，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了谷氨酸的732阳离子交换柱的洗脱，得到含谷氨酸质量浓度为4.8％的高流分，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例12
双极膜电渗析器同实施例4。
将中国辽宁沈阳红梅味精厂的含60g/L硫酸铵、COD约42000mg/L的谷氨酸离交废液2.1L通入盐室；酸室初始液为1.5L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用0.2升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到25μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.56mol/L的硫酸约1.55升。在吸收容器内得到氨质量浓度约15％、葡萄糖400g/L的水溶液约0.2升。在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约 41300mg/L，还原糖4.8g/L，pH值约为9.8。
将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约106g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸约0.16升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到2.0，消耗硫酸约0.13升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约为15％、葡萄糖400g/L的水溶液用于另一批次的谷氨酸发酵的补料和pH调节，采用专利CN200510130636.9的方法，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例13
所用谷氨酸离交废液同实施例1。
除菌、除蛋白：将谷氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和10K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
双极膜电渗析从离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例1。将上述得到的含硫酸铵的离交废液2.3L通入盐室；酸室初始液为0.5L用除菌的谷氨酸发酵液加水稀释的含谷氨酸约20g/L的稀释发酵液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例1。当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到含谷氨酸约20g/L、含硫酸约1.6mol/L的溶液约0.6升；在吸收容器内得到质量浓度约为6％的氨水约0.5升；在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约23500mg/L，还原糖4.7g/L，pH值约为4.9。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例1降低24％。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将双极膜电渗析处理后得到的脱盐后的离交废液约900mL装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速180转/分钟，培养12小时，菌体干重达到10g/L。离心所得上清液的COD降至3700mg/L。
实施例14
所用谷氨酸离交废液同实施例1。
除菌、除蛋白：将谷氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和6K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液通过装填有1.5L(树脂层高1000mm×内径45mm)H+型D072阳离子交换树脂的离子交换柱，使离交废液中的钙镁离子被H+交换吸附。上柱流量为2柱体积/小时，在柱底收集到约2.2L含有70mg/L钙镁离子的离交废液。
双极膜电渗析从离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例1。将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液2.3L通入盐室；酸室初始液为0.5L从吸附了谷氨酸的离子交换柱洗脱谷氨酸时的pH 2.5的前流分，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例1。当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到含硫酸约1.58mol/L的溶液约0.6升；在吸收容器内得到质量浓度约为6％的氨水约0.5升；在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约23100mg/L，还原糖4.6g/L，pH值约为5.0。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例1降低26％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约104g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸溶液约0.22升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗硫酸约0.17升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
实施例15
所用谷氨酸离交废液同实施例1。
除菌、除蛋白：将谷氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和6K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液通过装填有0.75L(树脂层高500mm×内径45mm)D402鳌合型离子交换树脂的吸附柱，使离交废液中的钙镁离子被吸附。上柱流量为1.5柱体积/小时，在柱底收集到约2.2L含有60mg/L钙镁离子的离交废液。
双极膜电渗析从离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例1。将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液2.3L通入盐室；酸室初始液为0.5L从吸附了谷氨酸的离子交换柱洗脱谷氨酸时的pH 4.5的高流分，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例1。当电导值下降到5μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到含硫酸约1.61mol/L的溶液约0.6升；在吸收容器内得到质量浓度约6％的氨水约0.5升；在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约20500mg/L，还原糖4.2g/L，pH值约为5.1。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例1降低28％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约105g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸溶液约0.22升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到1.9，消耗硫酸约0.17升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
实施例16
所用谷氨酸离交废液同实施例1。
除菌、除蛋白：将谷氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和10K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
浓缩离交废液：将上述谷氨酸离交废液的清液加热浓缩2倍。
脱钙镁离子：在上述浓缩的清液中加入0.05mol/L的草酸，混合均匀后室温放置4小时，过滤除去沉淀。除去沉淀后测定离交废液的钙镁离子浓度为65mg/L。
双极膜电渗析从离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例1。将上述 得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液1.12L通入盐室；酸室初始液为0.5L谷氨酸发酵液膜过滤的透析液，含谷氨酸约20g/L；碱室初始液为1L 0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L 0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例1。当电导值下降到8μS/cm时停止电渗析操作。在酸室中得到含谷氨酸约20g/L、含硫酸约1.58mol/L的溶液约0.6升；在吸收容器内得到质量浓度约6％的氨水约0.5升；在盐室得到的脱盐后的离交废液经测定COD约43500mg/L，还原糖9.4g/L，pH值约为5.1。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例1降低35％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸发酵液(含谷氨酸约112g/L)的低温等电结晶，消耗硫酸溶液约0.23升，所得谷氨酸晶体与传统等电结晶没有显著差别。将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L谷氨酸等电母液的pH调节，将其pH从3.1调节到2.0，消耗硫酸约0.17升，上H+型732树脂柱的谷氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将双极膜电渗析处理后得到的脱盐后的离交废液约900mL装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速180转/分钟，培养18小时，菌体干重达到17g/L。离心所得上清液的COD降至7500mg/L。
Claims (11)
1.一种味精生产中谷氨酸离交废液的处理方法，其为采用双极膜电渗析技术将谷氨酸离交废液中的酸根离子和NH4 +浓度降低，将其分别再生为相应的酸和NH3；
其中，所述的双极膜电渗析在“酸－盐－碱”三室双极膜电渗析器或者“酸－盐”两室双极膜电渗析器中进行；
其中，采用谷氨酸发酵液、谷氨酸发酵液的过滤液、谷氨酸发酵液过滤的透析液、谷氨酸发酵液的稀释液、谷氨酸发酵液的过滤液的稀释液、和谷氨酸发酵液过滤的透析液的稀释液中的至少一种作为酸室的初始液；
或，采用等电离交工艺中的离子交换步骤时的含谷氨酸的解脱液作为酸室的初始液。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：在所述双极膜电渗析器中，酸室的初始料液与盐室的初始料液的体积比为0.1～2：1；碱室的初始料液与盐室的初始料液的体积比为0.05～2：1。
3.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：所述的酸根离子为硫酸根、氯离子或硝酸根，所再生的相应的酸为硫酸、盐酸或硝酸。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入三室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低，NH4 +浓度降低，完成对谷氨酸离交废液的处理；在三室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在碱室得到再生的NH3，在盐室得到脱盐后的离交废液。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于：将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的谷氨酸离交废液通入“酸－盐”两室双极膜电渗析器的盐室中，开启双极膜电渗析器对通入盐室的谷氨酸离交废液进行处理，进入盐室的谷氨酸离交废液中的硫酸根、氯离子或硝酸根浓度降低，NH4 +浓度降低，完成对谷氨酸离交废液的处理；在两室双极膜电渗析器的酸室中得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在盐室中得到再生的NH3，NH3被吹出后在盐室剩余脱盐后的离交废液。
6.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：所述的再生的NH3为氨水、液氨或氨气；其中所述氨水、液氨或氨气用于发酵生产谷氨酸时调节发酵液的pH，和/或所述氨水用于等电－离交步骤时从阳离子交换柱上洗脱吸附的谷氨酸；或将所述氨气用生产谷氨酸时的发酵补料液体吸收得到含氨的糖液，然后将该含氨的糖液返回生产谷氨酸时的发酵阶段使用，用于调节发酵液pH的同时补加糖。
7.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：在酸室中生成的含有谷氨酸和再生的酸的料液循环回等电结晶步骤中，调节等电原液的pH以使谷氨酸结晶。
8.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：还包括在进行双极膜电渗析之后，使用酵母菌种进一步处理脱盐后的离交废液的步骤。
9.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：还包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行除菌和除蛋白的步骤。
10.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：还包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行净化脱钙镁的步骤。
11.根据权利要求1、4或5所述的处理方法，其特征在于：还包括在进行双极膜电渗析之前，对谷氨酸离交废液进行浓缩的步骤。
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