CN105366832A - 一种l-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：采用反渗透膜浓缩蒸发冷凝水中的有机酸，采用脱气膜去除蒸发冷凝水中的氨氮。两膜使用不分先后，用于处理例如L-丙氨酸生产车间内的蒸发冷凝水。本发明对蒸发冷凝水中的氨氮和有机酸去除率高，运行成本低、无氨气泄漏，实现清洁生产。蒸发冷凝水处理后可最大限度地回收用于生产，达到了节能减排的目的。

Description

一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法
技术领域
本发明涉及水处理领域，具体为一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，综合利用反渗透膜和脱气膜等达到去除有机酸、氨氮的目的。
背景技术
反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。反渗透膜的膜孔径非常小，能截留大于0.0001μm的物质，是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100Da的有机物，同时允许水分子通过。
脱气膜是利用扩散的原理将液体中的气体，如二氧化碳、氧气、氨氮去除的膜分离产品。脱气膜内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有微小的孔，水分子不能通过这种小孔，而气体分子却能够穿过。脱气膜可广泛用于电子、锅炉补给水系统脱氧和氨氮废水脱氨。
发酵法生产L-丙氨酸是一种新兴的高新技术，其工艺在下游提取过程中会产生大量蒸发冷凝水。该冷凝水中含有大量的氨氮和少量有机酸，不能直接回收用于生产。传统的废水处理方案对有机酸和氨氮的去除率较低，且处理之后的水基本不可以回收利用。如何有效处理蒸发冷凝水已成为影响清洁生产和环境保护的重要问题。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明提供了一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，采用反渗透膜和中空纤维脱气膜处理发酵法生产L-丙氨酸工艺中产生的蒸发冷凝水，达到去除氨氮和有机酸，降低排放量的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下所述：一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：采用反渗透膜浓缩蒸发冷凝水中的有机酸，采用脱气膜去除蒸发冷凝水中的氨氮。
在采用反渗透膜浓缩蒸发冷凝水中的有机酸时，进膜水温控制在10～60℃，进膜压力1.0～2.5MPa，出膜压力0.6～1.5MPa，浓缩7～10倍，可将有机酸浓缩到少量水中。
在采用脱气膜去除蒸发冷凝水中的氨氮时，进水pH控制在10～13，酸性吸收液pH控制在1～2，进水压力为0.10～0.35MPa，进水流量与进酸流量比约为1∶3，酸液温度为38～42℃。
上述酸性吸收液为硫酸、磷酸、硝酸或其他常用酸溶液。
上述两膜结合使用，使用顺序不分先后，该方法同样适用于其他含有有机酸和氨氮水质的处理。若将蒸发冷凝水先通过反渗透膜，清液可回用生产，有机酸则集中在浓液中，对蒸发冷凝水中的氨氮去除率达50％左右。之后，浓液需再通过脱气膜处理，脱氨，再到污水池做常规处理即可去除有机酸；若将冷凝水先过脱气膜，氨氮与酸液反应生成的铵盐可回收利用，水侧有机酸未除，再过反渗透膜，浓缩，清液回用于生产，浓液再到污水池做常规处理去除有机酸，降低COD。
根据上述的本发明，其有益效果在于，本发明将反渗透膜和脱气膜技术相组合，用于处理L-丙氨酸提取工艺的蒸发冷凝水。反渗透膜用于去除有机酸，脱气膜用于去除氨氮，将二者有效结合，在去除氨氮和有机酸的同时，又可将废水大部分回收用于生产。本发明对蒸发冷凝水中的氨氮和有机酸去除率高，运行成本低、无氨气泄漏，实现清洁生产。蒸发冷凝水处理后可最大限度地回收用于生产，且形成的铵盐也可以回收利用，达到了节能减排的目的。该方法同样适用于其他水质中有机酸和氨氮的处理。
附图说明
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的说明。
图1为本发明先用反渗透膜后用脱气膜过滤工艺流程图；
图2为本发明先用脱气膜后用反渗透膜过滤工艺流程图。
具体实施方式
如图1或图2所示，一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，
使用反渗透膜过滤蒸发冷凝水时，进膜水温一般控制在10℃～60℃，进膜压力1.0～2.5MPa，出膜压力0.6～1.5MPa，浓缩7～10倍即可。有机酸可全部截留，氨氮截留率也可达到50％。所得清液可直接回收作为锅炉水或生产用水，全部的有机酸和部分氨氮则集中在少量浓液中。
使用中空纤维脱气膜工作时，水流在一定的压力下从中空纤维的内部通过，而酸性溶液从中空纤维的外部通过。在内外压力差推动下，酸性溶液吸收活化的氨气形成铵盐。在使用脱气膜时，进水pH调至10～13，酸性吸收液pH调至1～2，酸液可采用磷酸、硫酸等。进水压力控制在0.10～0.35MPa，进水流量与进酸流量比为1∶3，酸液温度40℃左右，回流过滤，直到水侧氨氮降至标准以下(10mg/L)。氨氮与酸液反应生成的铵盐，可回收用于生产。
上述酸性吸收液为硫酸、磷酸、硝酸或其他常用酸溶液。
上述反渗透膜与脱气膜使用不分先后，该方法同样适用于其他含有有机酸和氨氮水质的处理。
具体实施例如下所述：
实施例1：
取蒸发冷凝水约70L，检测氨氮含量为760mg/L，COD为348.5mg/L。过一级反渗透膜浓缩，控制温度30℃～35℃，进口压力1MPa，出口压力0.8MPa，清液通量0.38L/min，浓液通量7.5L/min，得浓液约10L。检测过滤清液COD含量为68.9mg/L，氨氮380mg/L，可回用生产。浓液COD含量1045.5mg/L，氨氮含量1523mg/L，需进一步过脱气膜处理。用片碱将浓液pH调至11.5，用磷酸将酸液pH调至1.0，进水压力0.15MPa，流量320L/h，酸液流量3000L/h，水温30℃。回流过滤30min，水样氨氮降低到10mg/L，排至污水池发酵处理。
实施例2：
取样60L，检测氨氮为629mg/L，COD为348mg/L。用片碱将冷凝水pH调至12，用磷酸将酸液pH调至0.6。控制进水压力0.15MPa，流量320L/h，酸液流量3000L/h，水温30℃，过脱气膜，回流过滤30min。最后水样氨氮剩8.9mg/L，COD未变。氨氮与酸液反应生成的铵盐回用生产，将水样过反渗透膜，控制温度30℃～35℃，进口压力1Mpa，出口压力0.8Mpa，清液通量0.4L/min，浓液通量7.5L/min。清液COD降至10mg/L，回用于生产。浓液约5L，COD达到1200mg/L，排至污水池发酵处理。

Claims (5)

1.一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：采用反渗透膜浓缩蒸发冷凝水中的有机酸，采用脱气膜去除蒸发冷凝水中的氨氮。
2.根据权利要求1所述的一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：在采用反渗透膜浓缩蒸发冷凝水中的有机酸时，进膜水温控制在10～60℃，进膜压力1.0～2.5MPa，出膜压力0.6～1.5MPa，浓缩7～10倍，可将有机酸浓缩到少量水中。
3.根据权利要求1所述的一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：在采用脱气膜去除蒸发冷凝水中的氨氮时，进水pH控制在10～13，酸性吸收液pH控制在1～2，进水压力为0.10～0.35MPa，进水流量与进酸流量比约为1∶3，酸液温度为38～42℃。
4.根据权利要求1所述的一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：所述反渗透膜与脱气膜使用不分先后。
5.根据权利要求3所述的一种L-丙氨酸提取工艺蒸发冷凝水的处理方法，其特征在于：所述酸性吸收液为硫酸、磷酸、硝酸或其他常用酸溶液。
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