膜方法处理蒜片加工废水的研究

摘要

蒜片加工废水是食品加工行业中非常难处理的一种废水，COD 数值超过 5000 mg O2/L，且含有广谱抗菌物质大蒜素存在，所以一般使用的活性污泥曝气法等废水处理方法不能满足需求。本文从食品科学的角度去考虑，把蒜片加工废水中含有的污染物质如糖类与蛋白类物质等提取出来留备加工利用。本文确定了大蒜废水中的中性多糖、酸性多糖、蛋白类物质的分子量分布范围，建立一套完善的膜分离系统将蒜片加工废水中的资源物质提取出来并使废水达标排放。 1.首先，探究了蒜片加工废水中引起 COD 升高的物质：糖类和蛋白类物质的分子量分布。结果表明，大蒜废水中的多糖重均分子量主要分布在 3kD到 5kD之间，占多糖总量的 60.21%，凝胶排阻色谱测大蒜废水分子量也印证了这一结果。蛋白类物质重均分子量主要分布在45kD以上，酸性多糖重均分子量主要分布在1kD到50kD之间。然后，根据蒜片废水中各物质的分子量分布，确定了应该使用超滤膜的规格。 2.建立了一种蒜片生产废水超滤净化处理系统 S2。此系统将 30kD、10kD、1kD、300D、15D 规格的超滤膜相串联使用，同时实现了废水中资源物质的提取回收和废水排放符合国家标准。总糖浓度为 6 mg/mL 的蒜片模拟废水经过本研究开发的污水处理净化系统S2的处理，其糖浓度可以下降99.6%，达到25 μ g/mL；COD下降99.7%，达到16 mg O2/L；BOD下降99.8%，达到8 mg O2/L；浊度下降100%。这一指标达到了《南水北调沿线排放标准》中的一级标准。于此同时，蒜片废水中的多糖，大蒜素，蛋白质被回收，变废为宝。 3.本文讨论了蒜片废水初始浓度，工作压力，样品量对蒜片生产废水超滤净化处理系统S2出口端水质指标的影响。实验表明，此系统可以适用蒜片废水初始浓度小于21 mg/mL 的废水，远高于工厂采样值（2~6 mg/mL）。工作压力的高低可以改变系统工作流速，然而对出水端水质影响不大。在一定的工作压力下，样品量的多少对系统无明显影响。本文还对系统出口水质的动态稳定性进行了研究，建立了快速监控出口端水质的方法与进一步清洁 S2系统透过液的方法，并确定了糖类物质是出口端水质的主要影响因素。与此同时，我们通过对膜效率进行研究，为工业生产中何时收集浓缩液和清洗膜提供参考。

目录

声明

符号说明

1.前言

1.1大蒜简介

1.2大蒜的营养价值与药用价值

1.3蒜片废水中的污染物质及处理方法

1.4超滤膜技术在废水处理中的应用及优势

1.5选题的目的及意义

1.6技术路线

2材料与方法

2.1试验材料

2.2主要试剂

2.3主要仪器设备

2.4试验方法

3结果与分析

3.1大蒜多糖分子量分布

3.2大蒜废水中蛋白的分子量分布

3.3用膜方法探究酸性多糖的分子量范围

3.4废水膜处理系统S1

3.5超滤膜系统S2

3.6蒜片废水处理系统S2特性

3.7优化出口端水质

4讨论

4.1大蒜废水中糖类物质以及蛋白类物质分子量分布的确定

4.2蒜片生产废水超滤净化处理系统S2

4.3蒜片生产废水超滤净化处理系统S2出水综合利用

4.4蒜片生产废水超滤净化处理系统S2的特点

4.5蒜片生产废水超滤净化处理系统S2的可改造性能

4.6蒜片生产废水超滤净化处理系统S2的预计效益

5结论

参考文献

致谢