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我国特别是在中小城镇中散布着大量的食品加工企业，这些企业的现代化水平和消费范围日益进步，但是产生的废水水质恶劣，废水量不时增加，对环境危害非常严重。
食品工业包括饮料工业是耗水大户，这些耗用的水仅少局部用于食品消费自身,大局部是用于食品消费过程洗濯和清洁的，因而完整能够将这些废水加以回收应用。根本上以粮食为主要原料的发酵工业所产生的污染物主要是由于粮食未被充沛应用形成的，因而，排入水环境的污染物绝大局部是具有回收价值的产品和副产品。
早在1990年代，食品工业中就开端大范围地采用膜技术停止废水处置。用膜技术别离发酵液中菌体、浓缩产品、开发新产品、变革消费工艺、进步工艺用水的回用率，具有非常宽广的前景。
1、酒精废水
以粮食、果蔬及其废弃物为原料停止发酵，是酒精消费的主要工艺。采用连续发酵-PV膜别离的组合工艺，停止燃料乙醇消费，大大减少了酒精废水产生的量。1988年法国Betheniville的甜菜糖厂运用了一套可连续消费4种纯度乙醇，运用膜面积达2400m2，日处置乙醇水溶液为150 000 L的PV安装。该甜菜糖厂经过蒸馏-PV与脱硫相分离的集成工艺处置后，乙醇的纯度和浓度以及排放的废水水质是常规工艺所无可比较的，消费效益和环境效益都非常显著。
1.1 处置酵母废水
(1)UF膜法。首先用离心法去除废水中90%的悬浮物，再用卷式UF膜组件，在一定压力和流速下，色度去除率可〉97%，浓缩达10倍，膜寿命估计为5年。采用8英寸卷式UF膜，总膜面积1176m2，在上述操作条件下，处置废水量为200m3/d，与蒸发法相比，每吨废水的处置费用节约了15.6%。去除酒精厂酵母别离产生的废水，即对酒精废液→离心别离→滤渣→枯燥→酵母饲料消费过程中离心别离出来的滤液，用热交流器降温至65℃(合适UF膜的运转温度)，经过滤器预处置后，将清液泵UF膜安装处置。UF膜法回收50%蛋白质，其投资费用为蒸发系统的25%，运转费用仅为蒸发浓缩法的20%。
(2)UF/NF组合膜法。采用卷式UF组件以及复合膜卷式NF组件，以循环浓缩方式，处置以蔗糖废糖蜜为原料、消费酒精酵母的酵母消费废水。工程运转结果标明，UF对残糖和氨、氮的别离率普通在15%~35%。由于残糖和氨氮是酵母发酵过程中的营养成分，因而UF透过液可被重新回用于发酵工序。NF膜对废水的COD去除率〉90%，并接近或到达废水排放规范。采用自然的、正电荷的壳聚糖絮凝剂对酵母消费废水有较好的预处置效果，脱色率〉60%，COD去除率约20%。
1.2 酿酒废水
甘蔗糖厂的副产品-糖蜜消费酒精的企业排放的废水中由焦糖色素产生的COD、BOD及色度是生物法难以去除的。用MBR与NF膜集成工艺处置糖蜜制酒精厂排放废水，出水的COD、色度都到达国度一级排放规范，废水回收率〉80%。表1列出了采用复合的中空纤维大孔(MF/UF)膜安装(最大膜面积为由55支元件组装成的385m2)处置酿酒工业废水的效果。该复合膜外表涂覆了具有强亲水性和强抗蛋白质粘附性能的PVA，因而该复合膜关于富含蛋白质的食品工业废水有很好的去除效果。经该大孔复合膜处置后，废水中的BOD、SS的含量都远低于废水排放规范。
2、味精废水
味精消费过程产生的废水中残留等电点提取后的谷氨酸发酵废液为含高浓度CODcr、BOD5和高浓度NH3-N、S042-，难以用生化法处置的废水。
(1)膜法。采用截留分子量为1万的UF膜对味精厂排放的废水停止除菌体和大分子蛋白等成分的处置，在操作温度、运转压力、浓缩倍数等较佳操作条件时，废水中SS、CODcr的去除率分别为99%、30%，为后序的生物法减轻了处置负荷，可将回收的蛋白停止综合应用。用膜资料分别为聚砜(PS)、聚丙烯腈(PAN)的UF处置后，COD降低34%，味精废水中菌体去除率达99%，浓缩倍数达5倍。用稀HCl水溶液反压清洗可恢复膜的水通量。PAN膜由于亲水性好，对菌体吸附性小，因此水通量高于PS膜。
谷氨酸发酵废水经甲壳素和碱式氯化铝混合絮凝、低速离心机别离后，上清液进入UF系统处置。经UF膜处置后，透过液中COD、BOD去除率都〉96%。经混凝-离心-UF的组合工艺处置的谷氨酸废水，接近或到达国度水污染物综合排放规范的二级排放规范。
(2)ED膜法。L-谷氨酸(L-GA)浓度为0.001~0.02 mol/L的水溶液，经ED处置后，淡室、浓室中的L-GA浓度分别为5x10-5 mol/L、0.05mol/L，淡室的水能够排放或回用，浓室回收了L-GA。
(3)MBR法。用聚乙烯(PE)中空纤维型从MBR法处置味精废水，效果显著。在容积为6.89 m3的玻璃钢槽内，放置6支横置式φ2000xL3000 mm中空纤维膜组件，24h连续曝气运转，废水中的BOD、SS、总氮，从1900~5500mg/L、467~2 800mg/L、68~410mg/L降落到1~5.1mg/L以下、0.8~29.8 mg/L。
3、大豆乳清废水
大豆别离蛋白(SPI)经酸沉后产生的乳清废水，经过絮凝离心处置，能够去除乳清中65%左右的脂肪、90%左右的悬浮固体。在絮凝离心处置后的乳清废水进入MF膜安装，在蛋白质损失只要10%左右的状况下，脂肪去除率高达90%以上，悬浮固体可被全部去除。
3.1 回收蛋白、低聚糖
(1)UF/(NF)RO组合膜法。依据回收废水的成分及回用水的请求，在适宜的膜过程，能够回收到不同的高价值产品，如可溶性蛋白、低聚糖和纯水。由于乳清蛋白分子量为2000~20000u、大豆低聚糖分子量为300~700u，因而采用UF膜和NF膜技术，能够将这2种物质别离。研讨标明，用UF膜可回收乳清废水中简直一切的蛋白质;用NF膜浓缩UF透过液，对大豆低聚糖中功用性成分水苏糖和棉子糖的回收率超越90%。浓缩液经双效蒸发浓缩和喷雾枯燥即可得到废品乳清蛋白粉。
大豆乳清废水经过粗过滤、脱色除盐后，用PS的UF膜去除废水中的杂蛋白，再用NF或RO浓缩提取低聚糖。结果标明，UF有效地脱除了乳清废水中的蛋白;选用的NF膜和RO膜都能把乳清液中的低聚糖100%回收，低聚糖的浓度从起始的1%进步到12%。
用卷式PS的UF膜、卷式聚酰胺(PA)复合的RO膜处置大豆蛋白废水的研讨标明，UF膜对乳清废水中蛋白回收率为90%~99%，RO膜浓缩回收废水中低聚糖。将大豆加工废水停止调pH值、离心、预过滤、微滤和调温等预处置;然后将预处置后的大豆加工废水在一定压力下经过UF膜系统，以提取大豆乳清蛋白;再将UF膜透过液送入NF膜系统，以提取大豆低聚糖并将其停止脱色处置;最后对NF膜透过液停止后处置以得到可回用于消费的水或契合排放规范的水。
(2)ED/UF/RO组合膜法。大豆加工废水先用板框过滤机初滤，滤液泵入UF膜安装，脱除蛋白等杂质后，得到干物质约3%浓度的浓缩液，然后泵入RO膜安装浓缩成含干物质约15%的浓糖浆，再经ED脱盐、减压浓缩成含干物质约50%的浆状低聚糖产品，最后经喷雾枯燥得到低聚糖粉。
为了减少乳清废水中无机盐对NF特别是RO过程的影响，经预处置的乳清废水先停止ED法除盐，然后UF法提取可溶性蛋白，RO法浓缩低聚糖，工艺流程见图2。
3.2 去除污染物
用聚四氟乙烯(PTFE)膜组装成一体化MBR处置大豆加工废水，结果表明。MBR对COD、BOD的去除率均在90%以上，效果显著。
4、谷物加工废水
4.1 米糠水中米糠脂多糖的提取
经过以下工艺能够从米槺水中制取植物脂多糖(LPS)米糠水提取→等电点别离蛋白→UF净化→NF脱盐浓缩→有机溶剂分步沉淀→LPS粗品→色谱别离→冷冻枯燥→LPS废品。
用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜UF净化经等电点别离蛋白后的米糠LPS提取液。UF后的米糠LPS提取液明澈透明，大分子蛋白和多糖杂质截留率分别为85.5%、99.6%，透过液中LPS、盐分含量简直与前提取液中的浓度相当，即分别为9.57ug/L、1.27%。然后用管式PA膜NF处置UF透过液。NF浓缩8倍时，浓缩液中LPS的浓度增加了近7倍，无机盐去除率87.4%，NF透过水中无LPS检出。
4.2 玉米加工废水
在厌氧上流式污泥床-换热器-MBR工艺处置玉米加工废水中，采用聚醚砜(PES)为膜资料的MBR安装总膜面积为688m2，处置废水量为500 m3/d。MBR安装的废水、出水的COD浓度分别为15000mg/L,400mg/L，COD的去除率达97%。
5、果蔬加工废水
5.1 水果加工废水
在果蔬加工物料的过滤操作过程中，果蔬汁中的胶体、蛋白质等在过滤器材的微孔过滤介质上构成动力膜。糖蜜、菠萝蜜等都是动态膜的资料。在多孔陶瓷管上动力构成的蔗糖糖蜜膜与甜菜糖蜜膜相比，膜构造更致密，孔径更均一。在0.2MPa压力、4 m/s错流流速和60℃运转温度下，处置浓度为50%糖蜜料液时，动态膜的浸透通量比高分子膜大4倍，为20L/(m2.d)，对有色料液的截留率，动态膜比高分子膜小20%~40%，髙分子膜的截留率为80%。由此可见,动态膜在处置果蔬加工废水中有着特殊的作用。
用膜法处置橄榄洗濯水能够克制生物曝气池处置存在占地费用高、处置效果不好等问题。橄榄洗濯废水经200目筛网过滤，再用100个具有宽流道构造的NF膜元件，在高的料液流量和错流流速下运转，处置结果见表3。膜技术替代传统的沉降池处置办法能高效回收浸泡橄榄后的盐水。
5.2 蔬菜加工废水
花菜漂洗水中的芳香化合物能够经过PV膜别离办法加以回收。运用优先透有机物的聚醚酰胺(PEA)膜和聚二甲基硅氧烷(PDMS)膜，可以提取花菜漂洗水中的硫化物(二甲基二硫化物、二甲基三硫化物、S-甲基硫代丁酸盐)。用膜法回收土豆废水中的有价值成分，有很高的经济效益。
6、肉类加工废水
肉类淋洗废水经预处置、NF膜除硬度、紫外杀菌后，回用于食品加工用水，工艺流程见图3。经该工艺处置后的肉类淋洗废水，其电导率、TOC、浊度分别降落到 13~196us/cm、1.5~4mg/L、0.14~0.32NTU，无机离子和微生物浓度等都到达饮用水水质指标。
香肠淋洗水的废水经过50um过滤→3um过滤→UV杀菌→二级膜处置后,一级和二级NF对前三项污染物的脱除率(%)分别为95.6、55.1，90.2、91.1，60.7、65.8，水质接近于饮用水指标,能够回用到消费。
7、牛乳加工废水
牛乳废水中含有蛋白质和有毒重金属离子，对牛乳加工废水采用膜回收蛋白质、RO膜法去除重金属离子的工艺处置。经低压NF膜处置后，废水中的COD、电导率的去除率均到达98%，Cr、Pb、Ni、Cd等有毒重金属的去除率均到达100%; 二级RO膜法对COD、电导率和悬浮固体的去除率均在99%以上，再生的牛乳加工废水完整能够回用。
干酪消费中的乳清废水经沉淀处置除去微细物后，UF浓缩提取乳清蛋白。依据UF工艺的不同条件，浓缩物中每克固体含乳清蛋白为35%、60%、80%不等。加水稀释、循环运转UF浓缩物，能够进一步去除乳糖和盐，取得髙纯度、高含量的乳清蛋白。
8、饮料加工废水
饮料工业完整是一个“水工业”，耗水量大，废水排放量大，但回收应用潜力也很大。近几年全球许多中央掀起“太空水”、“纯洁水”风暴，新颖水用量与废水排放量同步增长。就整个食品饮料工业而言，产品制造用水的净化处置、原料和用具清洗以及消费场所冲洗等排放的废水，都能够用膜法工艺处置回用。砂糖精制工厂排水经NaClO处置、炭柱脱色、RO膜脱盐，再生废水回用是经济的。
9、废水中有机物的去除
正如前述，食品工业废水处理中的微量有机物，例如醇、酸、酯、酚和氯化烃等，用生物法因其浓度较高和不稳定性，难以合成完整;用吸附、蒸馏、萃取等办法费用昂贵。1980年后期，美国MTR公司开发了硅橡胶为活性层的PV复合膜卷式组件和Per Vap系统安装，树立了PV法处置三氯乙烷工业废水的示范工程。
10、完毕语
食品工业的废水能够经过膜技术处置，废水净化回用，高价值物质回收应用，经济效益和环境效益显著。
巳建成运转的食品废水处置工程标明，组合不同膜技术的膜集成工艺处置食品工业废水，具有高效、节能的优点。由于食品产品的消费工艺的特殊性、产品的创新性，因而，废水处置具有一定的难度。加大新型别离膜及其废水工艺的开发，注重新型膜集成工艺的应用，食品工业废水处置及其资源化将会有良好的开展前景。
