专利名称：抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及过滤工艺及设备，尤其涉及抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液
工艺及其设备。
背景技术：
膜在大自然中，特别是在生物体内是广泛存在的，在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天，膜技术自然被公认为21世纪一项极为重要的新技术，并由此产生了巨大的经济效益。膜分离技术作为一种新型分离技术，存在的主要问题缺乏对膜技术应用的高水平系统研究，膜材料的品种少，且原材料的规格不统一，性能欠稳定，因而产品的性能较低，使其应用范围受到限制，多数领域尚处在试应用或初期开发阶段。其中要解决的关键问题是膜的污染和劣化，适于物料的专用膜装置，膜分离工艺及其产品的规范化和标准化，同时膜工艺的配套水平低，集成利用率低。 同时，目前在植物浸泡液处理行业仍采用化工工艺，不但消耗大量化工材料，工艺复杂，还因化工材料的大量使用而造成环境污染。
发明内容
本发明拟解决的技术问题是提供一种无污染、工艺简单、效果好的抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺及其设备。 本发明的技术解决方案是抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，工艺步骤为 a、使用酸对植物浸泡液进行中和处理，调整植物浸泡液至弱酸性，通过动力系统
增压后通过板滤膜，进行板滤，提取植酸钙，同时得到一次过滤液，进入沉降池； b、使用碱对一次过滤液进行处理，调整一次过滤液至弱碱性，通过动力系统增压
后通过超滤膜，超滤膜将一次过滤液中的大量蛋白析出并对蛋白溶液进行拦截浓縮，同时
去除一次过滤液中的菌体、胶体和悬浮物质，得到二次过滤液； c、使用酸对二次过滤液进行处理，调整二次过滤液至强酸性，通过纳滤膜，去除二次过滤液中的杂菌和小分子物质，并将二次过滤液脱色，同时得到三次过滤液；
d、将三次过滤液通过R0反渗透膜进行浓縮，得到浓縮液，同时将透过R0反渗透膜的透过液保存； e、当过滤膜表面附着被截留物过多时，将透过液通过动力系统增压进行在线反冲洗。 超滤主要除掉转化液中大量蛋白、菌体、胶体和悬浮物杂质；纳滤主要用于脱色和祛除小分子蛋白、多肽类物质，由于这些物质的祛除，废液中的COD值减低90%以上，同时通过对料液^1值的适当调整，料液的透光度可以提高到90%以上；RO技术主要是对离子交换的解析液中的氨基酸进行浓縮精制。三种过滤技术的组合提高了离子交换的效率并减轻离子交换的负担和延长交换树脂的寿命，同时也大大縮短了每个批次发酵液上柱的时间并降低转化液的色度，最终提高产品的收率和纯度，并把植物浸泡液的COD值从10万降低到
6千以内以达到进一步生化处理的要求。处理后的浸泡液由于ra低，无杂菌可以重新浸泡
新鲜植物。由于滤液质量的提高，可以大大提高一步等电结晶收率。清洗技术采用设备在线料液反冲、停机清洗剂循环浸泡，为膜分离设备的性能恢复提供双重的保证。 作为优选，所述步骤a中弱酸性为ra值6. 3 6. 7，所述步骤b中弱碱性为ffl值8. 3 8. 7，所述步骤c中强酸性为ra值2 3。 作为优选，所述所述超滤膜截留分子量范围为1000 300000，所述纳滤膜截留分子量范围为80 1000。 作为优选，所述动力系统增压至O. 13 0. 18MP，所述步骤e中，透过液反冲洗的压力为0. 08 0. IOMP。 作为优选，所述步骤d中R0反渗透膜对所述三次过滤液时行浓縮的倍率为4 8倍。 作为优选，所述步骤c中脱色采用活性炭。 在脱色工序上，由于纳滤的作用，相对也减轻了活性炭的负担，经过实际使用证明，加入纳滤工序比不加入纳滤工序，脱色过滤时间节约两 三倍，同时产品质量更为可罪。 作为优选，所述在线反冲洗是设备不停机的状态下，运用对称方式，对过滤膜进行冲刷清洗的工艺。 抗污染型集成物料专用膜装置，包括动力系统、膜装置和清洗装置，所述动力系统由两套或两套以上独立的增压泵模块组成，所述膜装置为双进双出中空超滤膜结构，所述双进双出中空超滤膜结构包括膜丝、膜元件外壳、进料口、透过液出口和回流液出口，所述进料口和透过液出口分别设有两个。 集成化膜分离设备是一种错流过滤方式的分离设备，采用半透膜作为选择障碍层、在膜的两侧存在一定量的能量差作为动力，允许某些组分透过而保留混合物中其他组分，各组分透过膜的迁移率不同，从而达到分离目的的技术。独立动力系统由两台以上的增压泵模块组成，实现了整个膜分离系统的集成化、模块化，使增压泵的能力得到充分的利用和提升并降低能耗和实现在线料液反冲动作，进料压力0. 13 0. 18MP，透过液反冲压力不超过O. 08 0. IOMP，用切换阀门的动作就可实现反冲动作。双进双出中空超滤膜元件是一种新式膜元件结构，膜的进料口由原来的1个增加到2个，透过液出口也有原来的1个增加到2个，元件端面2端开孔，回流液出口不变。这样可以提高膜的有效利用率，达到100%。膜丝的填充量由原来2万根减少到1. 3 1. 5万根，增大膜元件内部的喘流的空间，使被截留的物质不易在膜表面停留。
本发明的有益效果是 1、本发明的设备分离精度高，膜丝利用率高，效果好； 2、本发明的设备膜元件内部喘流空间大，被截留物质不易在膜表面停留，解决了膜表面浓差极化，在物料分离上抗污染能力强，使用寿命长； 3、本发明的设备采用在线料液反冲技术，实现了整个膜分离系统的集成化、模块化，使动力系统得到更充分的利用，降低的能耗，大量节约清洗剂和清洗用水，同时大量节省清洗时间，提高设备使用率；
4、本发明的工艺更简单，资源消耗更少，安全可靠，无污染。
图1为本发明工艺流程 图2为本发明分离装置示意图。
具体实施例方式
下面结合附图以实施例对本发明作进一步说明。
实施例一 抗污染型集成物料专用膜分离装置，包括动力系统、膜装置和清洗装置，所述动力系统由两套独立的增压泵模块组成，所述膜装置为双进双出中空超滤膜结构，所述双进双出中空超滤膜结构包括膜丝、膜元件外壳、进料口 、透过液出口和回流液出口 ，所述进料口和透过液出口分别设有两个。 抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液，步骤如下 a、使用石灰水对植物浸泡液进行中和处理，调整植物浸泡液至ra值6. 5，通过一
组增压泵模块增压至0. 15MP后通过板滤膜，进行板滤，提取植酸钙，将未通过过滤膜的液
体与新的植物浸泡液混合，再进行一次过滤，同时得到一次过滤液，进入沉降池； b、使用工业片碱对一次过滤液进行处理，调整一次过滤液至ra值8. 5，通过一组
增压泵模块增压至O. 15MP后通过超滤膜，超滤膜将一次过滤液中的大量蛋白析出并对蛋
白溶液进行拦截浓縮，将未通过过滤膜的液体与新的一次过滤液混合，再进行一次过滤，同
时去除一次过滤液中的菌体、胶体和悬浮物质，得到二次过滤液； c、使用酸对二次过滤液进行处理，调整二次过滤液至PH值2，通过纳滤膜，去除二
次过滤液中的杂菌和小分子物质，并将二次过滤液通过活性炭进行脱色处理，将未通过过
滤膜的液体与新的二次过滤液混合，再进行一次过滤，同时得到三次过滤液； d、将三次过滤液通过R0反渗透膜进行浓縮，得到成分单一的浓縮液，同时将透过
R0反渗透膜的透过液保存； e、当过滤膜表面附着被截留物过多时，将透过液通过另一组增压泵模块增压至0. IOMP进行在线反冲洗。
实施例二 抗污染型集成物料专用膜分离装置，包括动力系统、膜装置和清洗装置，所述动力系统由三套独立的增压泵模块组成，所述膜装置为双进双出中空超滤膜结构，所述双进双出中空超滤膜结构包括膜丝、膜元件外壳、进料口 、透过液出口和回流液出口 ，所述进料口和透过液出口分别设有两个。 抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液，步骤如下 a、使用石灰水对植物浸泡液进行中和处理，调整植物浸泡液至ra值6. 3，通过第一组增压泵模块增压至0. 13MP后通过板滤膜，进行板滤，提取植酸f丐，将未通过过滤膜的液体与新的植物浸泡液混合，再进行一次过滤，同时得到一次过滤液，进入沉降池； b、使用工业片碱对一次过滤液进行处理，调整一次过滤液至ra值8.3，通过第二
组增压泵模块增压至O. 13MP后通过超滤膜，超滤膜将一次过滤液中的大量蛋白析出并对
5蛋白溶液进行拦截浓縮，将未通过过滤膜的液体与新的一次过滤液混合，再进行一次过滤，同时去除一次过滤液中的菌体、胶体和悬浮物质，得到二次过滤液； c、使用酸对二次过滤液进行处理，调整二次过滤液至PH值3，通过纳滤膜，去除二次过滤液中的杂菌和小分子物质，并将二次过滤液通过活性炭进行脱色处理，同时得到三次过滤液； d、将三次过滤液通过R0反渗透膜进行浓縮，得到成分单一的浓縮液，同时将透过R0反渗透膜的透过液保存； e、当过滤膜表面附着被截留物过多时，将透过液通过第三组增压泵模块增压至0. 08MP进行在线反冲洗。
权利要求
抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下工艺步骤为a、使用酸对植物浸泡液进行中和处理，调整植物浸泡液至弱酸性，通过动力系统增压后通过板滤膜，进行板滤，提取植酸钙，同时得到一次过滤液，进入沉降池；b、使用碱对一次过滤液进行处理，调整一次过滤液至弱碱性，通过动力系统增压后通过超滤膜，超滤膜将一次过滤液中的大量蛋白析出并对蛋白溶液进行拦截浓缩，同时去除一次过滤液中的菌体、胶体和悬浮物质，得到二次过滤液；c、使用酸对二次过滤液进行处理，调整二次过滤液至强酸性，通过纳滤膜，去除二次过滤液中的杂菌和小分子物质，并将二次过滤液脱色，同时得到三次过滤液；d、将三次过滤液通过RO反渗透膜进行浓缩，得到浓缩液，同时将透过RO反渗透膜的透过液保存；e、当过滤膜表面附着被截留物过多时，将透过液通过动力系统增压进行在线反冲洗。
2. 根据权利要求1所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述步骤a中弱酸性为ra值6. 3 6. 7，所述步骤b中弱碱性为ra值8. 3 8. 7，所述步骤c中强酸性为ra值2 3。
3. 根据权利要求1所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述所述超滤膜截留分子量范围为1000 300000，所述纳滤膜截留分子量范围为80 1000。
4. 根据权利要求3所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述动力系统增压至0. 13 0. 18MP，所述步骤e中，透过液反冲洗的压力为0. 08 0.IOMP。
5. 根据权利要求1所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述步骤d中R0反渗透膜对所述三次过滤液时行浓縮的倍率为4 8倍。
6. 根据权利要求1所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述步骤c中脱色采用活性炭。
7. 根据权利要求1所述抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺，其特征如下所述在线反冲洗是设备不停机的状态下，运用对称方式，对过滤膜进行冲刷清洗的工艺。
8. 抗污染型集成物料专用膜分离装置，其特征在于包括动力系统、膜装置和清洗装置，所述动力系统由两套或两套以上独立的增压泵模块组成，所述膜装置为双进双出中空超滤膜结构，所述双进双出中空超滤膜结构包括膜丝、膜元件外壳、进料口、透过液出口和回流液出口，所述进料口和透过液出口分别设有两个。
全文摘要
本发明涉及一种无污染、工艺简单、效果好的抗污染型集成物料专用膜处理植物浸泡液工艺及其设备，用于处理植物浸泡液。将植物浸泡液进过板滤、超滤、纳滤、脱色和R0反渗透后得到浓缩液，同时得到植酸钙、大分子蛋白、小分子蛋白和透过液，除去植物浸泡液中菌体、胶体和悬浮物质。本发明设备分离精度高，膜丝利用率高，效果好，使用寿命长，本发明工艺简单，资源消耗少，安全可靠，无污染。
文档编号C02F1/44GK101759251SQ201010122208
公开日2010年6月30日 申请日期2010年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者杨帆 申请人:湖州富优得膜分离科技有限公司