一種發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，發(fā)酵液污染物的治理問題是國際學(xué)術(shù)界十分關(guān)注的重大環(huán)境課題。歐美國家基于廢水的治理費用過高，使產(chǎn)品的價格競爭優(yōu)勢降低，因而將這類工業(yè)轉(zhuǎn)移到發(fā)展中國家。我國是發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)大國，有效治理該行業(yè)中產(chǎn)生的大量有毒有害廢水已是刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急。
[0003]發(fā)酵液的污染物由于毒性大、難生物降解等特點，其處理方法主要有生物法和物理化學(xué)法兩大類。生物法是目前使用較為普遍的方法之一，其主要優(yōu)勢在于處理費用低，但必須稀釋幾十倍至上百倍方能處理，即使如此，仍然難以達標。物理化學(xué)法主要有吸附法、溶劑萃取法、微電解法、催化氧化法等，此類方法成本高、效果一般，在工程應(yīng)用上較難實施。
[0004]膜分離技術(shù)是一項新興的廢水處理技術(shù)，包括MF、超濾(Ultra filtrat1n，UF)、R0、NF、電滲析(Electro Dialysis，ED)、液膜(Liquid Membrane, LM)等，具有適應(yīng)性強、處理效率高、操作簡單、無相變、可回收物料等優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。各類膜技術(shù)的分離尺寸、處理范圍各不相同，合理組合各類膜技術(shù)，可發(fā)揮各類膜技術(shù)優(yōu)勢、優(yōu)化處理效率。國外利用組合的膜技術(shù)處理染料、農(nóng)藥廢水的研宄和應(yīng)用取得了一定進展，但將其研宄成果應(yīng)用于工程的報道尚不多見。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中尚無專門針對發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝及裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種專門針對發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝及裝置。
[0007]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，一種發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝，包括生物反應(yīng)器循環(huán)提取、膜分離、成品濃縮、水回收工序，各道工序順序連接且閉合構(gòu)成循環(huán)工藝系統(tǒng)，具體如下:
[0008]經(jīng)初加工后的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料進入生物反應(yīng)器浸取后粗濾，粗濾液用粗濾液泵送裝置泵入膜分離裝置進行膜分離提取，透過分離膜的提取液進入成品容器中，沒有透過分離膜的渣液回流至生物反應(yīng)器再行反應(yīng)酶解過程；提取液經(jīng)提取液泵送裝置泵入濃縮回收裝置進行濃縮及溶劑回收，不能透過膜的部分為濃縮液回流至成品容器，透過膜的水回流至生物反應(yīng)器繼續(xù)溶解酶水解的有效成份，直至有效成份提取完全后停止循環(huán)；
[0009]其中溶解酶為纖維蛋白溶解酶，其濃度為5-7%，提取的溫度為42°C -43°C。
[0010]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝中，在所述的閉路循環(huán)提取濃縮回路之分離膜提取工序之后，設(shè)置在線提取液檢測裝置。
[0011]本發(fā)明還提供一種發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置，主要包括生物反應(yīng)器、膜分離裝置和濃縮回收裝置，生物反應(yīng)器通過粗濾液泵送裝置與膜分離裝置進液側(cè)相連通，膜分離裝置透過提取液側(cè)與成品容器進液口相連通，成品容器出液口通過提取液泵送裝置與濃縮回收裝置進口側(cè)相連通，濃縮回收裝置透過液側(cè)與生物反應(yīng)器進口相連通，濃縮回收裝置濃縮液側(cè)通過節(jié)流閥V5與成品容器進口相連通；膜分離裝置濃縮液側(cè)通過閥V3與生物反應(yīng)器進液口相連通。
[0012]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，所述的酶生物反應(yīng)器進液口與其出液口之間設(shè)置調(diào)節(jié)閥Vl ;所述的生物反應(yīng)器與粗濾液泵送裝置之間設(shè)有粗濾裝置。
[0013]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，所述的粗濾液泵送裝置與膜分離裝置之間設(shè)有節(jié)流閥V2、壓力計Pl ;所述的膜分離裝置提取液側(cè)與成品容器之間設(shè)有在線提取液檢測裝置以及提取液流量計FM2 ;所述的提取液泵送裝置與濃縮回收裝置之間設(shè)置節(jié)流閥V4、壓力計P2。
[0014]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，所述的濃縮回收裝置濃縮液端與成品容器進液口之間設(shè)置節(jié)流閥V5、流量計FM3。
[0015]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，所述的酶生物反應(yīng)器進液口與膜分離裝置濃縮液出口之間設(shè)置節(jié)流閥V3、流量計FM1。
[0016]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，所述的膜分離裝置提取液側(cè)與成品容器之間設(shè)有在線光譜檢測裝置和/或在線取樣裝置。
[0017]在本發(fā)明所述的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置中，膜分離裝置中的分離膜是無機膜，如陶瓷膜或不銹鋼膜，或有機高分子材料膜；濃縮回收裝置中的濃縮膜為納濾膜或反滲透膜，選用耐溫在45°C以上的膜。
[0018]本發(fā)明將生物反應(yīng)循環(huán)提取、分離、濃縮及水回收四個工序過程有機地構(gòu)成集成酶膜循環(huán)提取，不僅簡化了物料生物生化提取過程，實現(xiàn)了工藝過程同時、連續(xù)、循環(huán)進行，克服了現(xiàn)有技術(shù)獨立過程分離提取工藝的不足，大大縮短了提取時間，提高了工作效率，更重要的是可以通過連續(xù)無限循環(huán)反應(yīng)提取，來最大限度地提高有效成份的提取率。整個裝置實現(xiàn)了封閉循環(huán)工作，有利于實現(xiàn)分離提取工藝的自動化，提高生產(chǎn)效率。。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝流程圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收裝置結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0021]如圖1所示，發(fā)酵液反滲透-納濾組合膜分離物料回收工藝包括生物反應(yīng)器循環(huán)提取、膜分離、成品濃縮、水回收等工序，各道工序順序連接且閉合構(gòu)成循環(huán)工藝系統(tǒng)。經(jīng)初加工后的物料進入生物反應(yīng)器(含水及生物酶)，按工藝要求浸取后進行粗濾，粗濾液(含原料、生物酶及水)用粗濾液泵送裝置4泵入膜分離裝置2進行膜分離提取，透過分離膜的提取液(水及溶于水的水解有效成分)進入成品容器6中，沒有透過分離膜的渣液(生物酶及未水解原料)回流至浸取反應(yīng)裝置I再行反應(yīng)酶解過程；提取液經(jīng)提取液泵送裝置5泵入濃縮回收裝置3 (納濾或反滲透膜)進行濃縮及溶劑回收，不能透過膜的部分為濃縮液回流至成品容器6，透過膜的水(溶劑)回流至生物反應(yīng)器繼續(xù)溶解酶水解的有效成份，周而復(fù)始連續(xù)循環(huán)提取，直至有效成份提取完全后停止循環(huán)。在閉路循環(huán)提取濃縮回路之分離膜分離工序之后，設(shè)置在線提取液檢測裝置。可以采用在線光譜檢測或取樣色譜檢測。當(dāng)有效成份達到規(guī)定的檢測下限時，循環(huán)分離提取過程完成。
[0022]如圖2所示，本發(fā)明主要包括生物反應(yīng)器1、膜分