一種煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于制糖及環境技術領域，特別涉及一種煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理 工藝。
【背景技術】
[0002] 長期以來，我國的消費糖品種絕大多數停留在耕地白糖上，高品質白砂糖不到總 產糖量的1 %。據統計至2013年我國的消費糖1332萬噸，精糖少于100萬噸，隨著我國食品工 業的快速發展及人民消費水平的提高，對白砂糖的質量及衛生安全標準提出了越來越高的 標準，國內外市場對高品質白砂糖(精糖)的需求也越來越大。在精制糖生產的傳統工藝中， 現在的精制糖廠面臨著兩個問題，一個是生產的效率，一個是環保的問題，前者涉及設備的 生產效率(處理能力，糖分回收等），后者涉及糖廠廢水的排放問題(離交脫色液的處理）。
[0003] 在精煉糖生產過程中，糖漿用離子脫色樹脂脫色已是一種常用的方法，但脫色樹 脂再生液的處理問題是精糖生產的難題之一。樹脂再生的廢液含有大量的色素和無機物， 顏色很深，鹽分很重。在國外的精煉糖廠幾乎所有再生廢液均被強制要求回收處理。在我國 大部分的原糖加工廠都設在大中城市的周邊，隨著環境法規的日益嚴格，糖廠脫色樹脂再 生脫色液的排放問題關系著企業是否被政府一票否決及生存的重大問題。隨著政府對城市 廢水排放的嚴格限制，精煉糖廠離交廢液的綜合治理迫在眉睫。
[0004] 根據糖廠糖漿離子交換脫色工藝，脫色樹脂再生液主要是一些沒有被樹脂利用的 再生劑(氯化鈉)及糖漿原有的有色物質。糖漿原有的有色物質主要來源于甘蔗及糖汁加熱 過程形成的，大部分是多酚類物質，研究證明，甘蔗中含有的色素多酚類物質具有很高的抗 氧化活性，其氧自由基吸收能力值高達26400 0RAC/100g干物質，其抗氧化活性甚至比一些 蔬菜如甘藍、菠菜，水果如梅子、葡萄干的含量還要高。因此也是重要的天然抗氧化活性物 的主要來源之一。由于抗氧化活性物能清除人體的自由基而具有預防癌癥和心血管疾病以 及抗衰老的作用，可應用在醫藥、功能性食品、化妝品和保健品等領域。但另一方面，由于甘 蔗及加工過程形成的色素具有耐汽、耐熱、耐氧化、難被微生物分解，長時間放置不褪色等 特點，又使它成為精糖生產脫色樹脂再生廢液治理過程中的共性技術難題。但如果能從脫 色樹脂再生廢液中提取具有高附加值的抗氧化活性物，同時回收再生劑循環利用，既有利 于減少廢液排放、降低廢液后處理的難度，又回收了很大量高附加值產物。
[0005] 對于精煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理，國外制糖工作者曾進行大量的研究工 作，試圖用簡單的方法處理再生液，如bento詳細研究了用化學方法處理再生液，使色素和 其他有機物沉淀，除去雜質后再循環使用，減少排放，并充分利用其中的氯化鈉。也有人研 究用顆粒活性炭吸附，用次氯酸鈉、次氯酸鈣、氯氣或臭氧將它氧化，用超過濾或反滲透法 分離它的有機物，或用粉狀樹脂吸附等方法。最近也有研究用微生物將它的有色物降解，據 稱取得較好效果。國外最新再生液處理的報導是采用納濾膜進行回收，再生液經納濾處理 后的濃縮液進行焚燒處理，現在已有糖廠在應用。
[0006] 綜上所述應用脫色樹脂對糖漿進行脫色是現代精煉糖生產最重要的工序之一，然 而脫色樹脂的再生廢液因其顏色深、鹽分重、處理難等成為制約精煉糖廠可持續發展的技 術瓶頸問題。
【發明內容】
[0007] 為了解決上述一直制約國內精煉糖廠發展的技術難題，本發明為精煉糖廠治理脫 色樹脂再生廢液提供一種工藝。
[0008] 本發明的目的在于提供一種煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理工藝。
[0009] 本發明所采取的技術方案是： 一種脫色樹脂再生廢液的治理工藝，包括以下步驟： 1) 將脫色樹脂再生廢液調節pH為11以下，進行微濾處理，取濾液； 2) 將上步所得濾液轉入納濾處理裝置，納濾濃縮至錘度為15~18° Bx，得到濃縮液和呈 無色或淺色透明的納濾透過液； 3) 將上步所得濃縮液中加入過量氯化鈣，充分攪拌混合后，靜置使沉降，取清液； 4) 將上步所得清液中加入碳酸鈉，混勻，靜置使沉降，取清液； 5) 將上步所得清液再進行納濾濃縮，當納濾透過液錘度至0.1~0.2° Bx時結束納濾，得 到濃縮液和呈無色或淺色透明的納濾透過液，即可。
[0010] 進一步的，所述脫色樹脂再生廢液為煉糖廠的脫色樹脂再生廢液。
[0011] 進一步的，所述呈無色或淺色透明的納濾透過液可作為再生樹脂制備中再生液的 溶鹽用水。
[0012] 進一步的，步驟1)ρΗ調節齊I」為鹽酸溶液。
[0013] 進一步的，步驟1)微濾所用微濾膜孔徑為20~45μπι。
[0014] 進一步的，步驟1)微濾時的壓強為0.03~0.05Mpa。
[0015] 進一步的，步驟2)和5)中納濾所用納濾膜截留的分子量為150~300 Da。
[0016] 進一步的，步驟2)和5)中納濾時的壓強不大于15bar。
[0017] 進一步的，步驟4)碳酸鈉人加入量為使濃縮液pH值達到8.5~9。
[0018] 進一步的，步驟5)所得濃縮液用于抗氧化活性物和/或天然色素的提取。
[0019] 本發明的有益效果是： 1)本發明提供了一種煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理工藝，結合國內精煉糖廠的現有 生產工藝及設備情況，利用普通納濾膜，采用膜耦合化學反應集成技術處理高堿度、高鹽分 及高色度的脫色樹脂再生廢液的技術路線，使再生廢液的回用率達90%以上，色素的收集率 達95%以上。而余下的10%的濃縮液則可繼續提取抗氧化活性物及天然色素或其他用途。因 此真正實現了再生廢液零排放及高值化利用的目的。滿足了大多數環境法規的要求。
[0020] 2)本發明采用膜耦合化學反應集成技術對煉糖廠脫色樹脂再生廢液進行處理，實 現提取和回收脫色樹脂再生廢液中具有高附加值的抗氧化活性物，同時對再生廢液進行處 理后回收循環使用，實現脫色樹脂再生廢液零排放，為煉糖廠脫色樹脂再生廢液治理提供 一種有效工藝。
【具體實施方式】
[0021] -種脫色樹脂再生廢液的治理工藝，包括以下步驟： 1) 將脫色樹脂再生廢液調節pH為11以下，進行微濾處理，取濾液； 2) 將上步所得濾液轉入納濾處理裝置，納濾濃縮至錘度為15~18° Bx，得到濃縮液和呈 無色或淺色透明的納濾透過液； 3) 將上步所得濃縮液中加入過量氯化鈣，充分攪拌混合后，靜置使沉降，取清液； 4) 將上步所得清液中加入碳酸鈉，混勻，靜置使沉降，取清液； 5) 將上步所得清液再進行納濾濃縮，當納濾透過液錘度至0.1~0.2° Bx時結束納濾，得 到濃縮液和呈無色或淺色透明的納濾透過液，即可。
[0022] 優選的，所述脫色樹脂再生廢液為煉糖廠的脫色樹脂再生廢液。
[0023] 優選的，所述呈無色或淺色透明的納濾透過液可作為再生樹脂制備中再生液的溶 鹽用水。
[0024]優選的，步驟1)ρΗ調節劑為鹽酸溶液。
[0025]優選的，所述鹽酸溶液的濃度為15~20%v/v。
[0026] 優選的，步驟1)微濾所用微濾膜孔徑為20~45μπι。
[0027] 優選的，步驟1)微濾時的壓強為0 · 03~0 · 05Mpa。
[0028] 優選的，步驟2)和5)中納濾所用納濾膜截留的分子量為150~300 Da。
[0029] 優選的，步驟2)和5)中納濾時的壓強不大于15bar。
[0030] 更優選的，所述納濾壓強為12~15 bar。
[0031] 優選的，步驟3)中氯化鈣以飽和溶液形式或固體形式直接加入。
[0032] 優選的，步驟4)碳酸鈉人加入量為使濃縮液pH值達到8.5~9。
[0033] 優選的，碳酸鈉以飽和溶液形式或固體形式直接加入。
[0034] 優選的，步驟5)所得濃縮液的體積為步驟1)中脫色樹脂再生廢液的10%以下。
[0035] 優選的，步驟5)所得濃縮液用于抗氧化活性物和/或天然色素的提取。
[0036]優選的，所述抗氧化活性物為多酚類或黃酮類物質。
[0037] 優選的，所述天然色素為焦糖色素。
[0038] 下面結合具體實施例，進一步闡述本
【發明內容】
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[0039]實施例1 一種煉糖廠脫色樹脂再生廢液的治理工藝 (1)用15%( v/v)稀鹽酸調節煉糖廠脫色樹脂再生廢液pH為10.00，在0.04Mpa下微濾處 理，去除脫色樹脂再生廢液中的懸浮物等，所得濾液備用； 上述微濾所用微濾膜孔徑為20~45μπι。
[0040] (2)將步驟(1)處理后的再生廢液(即濾液)轉入納濾處理裝置，所用納濾膜截留的 分子量為150~300 Da，在壓強12bar的條件件，納濾濃縮至濃縮液錘度達15° Βχ，得到濃縮 液和呈無色或淺色透明的納濾透過液； 所得納濾透過液可回流至再生液制備工段作為溶鹽用水，用于離子交換脫色樹脂的再 生； 所得濃縮液轉至貯罐，備用； (3)向貯罐的濃縮液中加入過量氯化鈣粉末，充分攪拌混合后，靜置使沉降，取清液備 用。
[0041 ] (4)向步驟(3 )得到的清液中加入碳酸鈉粉末，充分攪拌，當混合液pH為8.6時停止 加入碳酸鈉，靜置，取清液備用。
[0042] (3)把步驟(4)得到的清液進行納濾濃縮，納濾壓強不大