一种从右旋糖酐大分子1000生产废液中提取糖溶液的方法

摘要

本发明公开了一种从右旋糖酐大分子1000生产废液中提取糖溶液的方法，该方法先将右旋糖酐大分子1000生产废液打入储存罐，加入氢氧化钙沉淀，后用泵经过滤器，将料液打入反渗透膜循环罐进行反渗透，反渗透后料液按照三效进料、到一效、二效出料的方式进三效浓缩器浓缩后得到还原糖含量20-50%的糖液。该方法通过去杂质、反渗透、三效处理对废液进行除杂质的进一步处理，得到还原糖含量20-50%的糖液，可以代替以葡萄糖为原料的发酵生产中作为葡萄糖的替代液使用，也可以作为污水处理企业污水过程加入碳源的代替物质，变废为宝，减少了右旋糖酐大分子1000的生产污水排放量，更加环保，并且提高了公司的经济效益。

说明书

技术领域

本发明涉及微生物发酵和生物制药技术领域，具体涉及一种从右旋糖酐大分子1000生产废液中提取糖溶液的方法。

背景技术

右旋糖酐是一种由若干葡萄糖脱水形成的无毒无害的高分子葡萄糖聚合物，是世界上第一个工业生产的微生物多糖，是最早使用和得到公认的一种优良的血浆代用品，在医药、食品和石油等方面都有着广泛的应用。目前国内右旋糖酐的生产工艺中都是以蔗糖、蛋白胨等为原料经菌株发酵或生物酶合成得到高分子葡萄糖聚合物，再经过后续的精制处理得到不同分子量的右旋糖酐产品。而蔗糖是含有一份子葡萄糖和一份子果糖的双糖，右旋糖酐生产中大多只利用了其中的葡萄糖，所以生产的母液中含有大量未被利用的果糖等有用的成分。目前国内生产右旋糖酐的工艺均对于母液的处理不理想，大多将产生的母液废水直接排入公司污水处理系统，处理合格后达标排放。虽然也有提取果糖，作饲用复合酶制剂等方面的研究，但是实用性不强，投入大，产出少，无法大范围推广应用。而直接将母液废水直接排入公司污水处理系统处理，既造成了资源浪费，又增加了环保处理费用，对企业而言并不是最佳选择。因此，寻求一种有效的右旋糖酐大分子1000生产废液的理想的利用方法是行业内面临的一个亟待解决的问题。

发明内容

为了解决以上现有技术中的问题，本发明创造性的提出了一种从右旋糖酐大分子1000生产废液中提取糖溶液的方法，该方法通过去杂质、反渗透、三效处理对废液进行除杂质的进一步处理，得到还原糖含量20-50%的糖液，可以代替以葡萄糖为原料的发酵生产中作为葡萄糖的替代液使用，也可以作为污水处理企业污水过程加入碳源的代替物质，变废为宝，减少了右旋糖酐大分子1000的生产污水排放量，更加环保，

并且提高了公司的经济效益。

本发明采取的技术方案是：

一种从右旋糖酐大分子1000生产废液中提取糖溶液的方法，其步骤如下：

（1）将右旋糖酐大分子1000生产废液打入储存罐，按照料液体积的0.01-0.02%加入氢氧化钙，充分混合10-15min，沉淀1-2h；

（2）沉淀后用泵经过滤器，将料液打入反渗透膜循环罐，控制反渗透膜循环罐进口压力1.5-2.5Mpa，出口压力1.0-2.0Mpa，工作温度30-40℃。

（3）反渗透后料液按照三效进料、到一效、二效出料的方式进三效浓缩器，保持三效温度68-65℃，真空度-0.03-0.05Mpa，一效温度55-50℃，真空度-0.06-0.07Mpa，二效温度40-50℃，真空度-0.08-0.09Mpa，由三效浓缩器浓缩后得到还原糖含量20-50%的糖液。

以上经过步骤（1）后得到废液中的还原糖浓度在1.5-2.0%。

以上经过步骤（2）反渗透浓缩处理后还原糖浓度11-12%。

以上步骤（3）中料液进三效浓缩器时进料速度控制在1-3m3/h，进料速度大小取决于三效浓缩器的蒸发量限制，当进料速度大于蒸发量时，料液中的产物就得不到浓缩，产物含量过低。如进料速到过低，通过蒸发，料液浓缩比例过大，浓度太高，会堵塞浓缩器的列管，造成设备蒸发量降低，损坏设备。

以上步骤（2）中反渗透膜循环罐进出口压差小于0.040Mpa，随着压差变大说明背压逐步变小，液体通过量逐步变小，反渗透膜逐步堵塞，当大于0.040Mpa时会对膜芯造成损伤，如膜芯损伤则会导致产品质量不合格。

以上所述的所述三效浓缩器上设有冷凝水回收管，回收三效浓缩过程中产生的冷凝水。

以上步骤（2）中反渗透膜循环罐运行48h后需要用清洗罐对膜系统进行清洁，清洁完毕后对循环罐、反渗透膜系统用45-50℃纯化水循环2-3h低温循环灭菌一次。

右旋糖酐大分子1000生产废液为以生物酶为酶介质定向合成高分子葡萄糖聚合物，经过离心、膜浓缩、喷雾干燥精制处理得到右旋糖酐大分子1000的工艺产生的废液。

三效处理主要是根据储罐内的料液数量决定浓缩时间，原则是一次浓缩完毕储罐内的全部物料，目标产物操作过程中通过料液流量、蒸汽进汽大小、真空度来控制二效还原糖含量。参数控制是以手持式糖度折光仪快速检测，开始运行不符合要求时在浓缩器内运行，符合要求时改阀门使物料进入合格品罐，液糖含量的最终数据，主要是根据客户的需求，在50%以下任何一个参数点，都能控制到，主要是以手持式糖度折光仪快速检测值，调整进料流量、蒸汽大小之间的关系。还原糖含量大于50%容易堵塞浓缩器内部的列管，影响蒸发量，堵塞严重后需要专业公司进行疏通清洗，影响设备使用寿命。

本发明的有益效果为：该方法在加入氢氧化钙的过程中，废液中的镁、磷、钾、锰离子与氢氧化钙反应形成磷酸钙、磷酸镁等不溶解物质或微溶解物质，从而形成沉淀物将母液中的不利于生物发酵工业中的磷离子、镁离子、酸根离子等去除，原糖浓度提高至1.5-2.0%，通过反渗透膜循环罐反渗透处理将料液中还原糖浓度提高至11-12%，通过三效处理将料液中还原糖浓度提高至20-50%。得到的20-50%的糖液可以代替以葡萄糖为原料的发酵生产中作为葡萄糖的替代液使用，也可以作为污水处理企业污水过程加入碳源的代替物质，变废为宝，省去了传统的污水处理工序，降低了污水处理成本，减少了右旋糖酐大分子1000的生产污水排放量，更加环保，并且得到了可再次利用的20-50%的糖液，可根据不同需求，处理至不同浓度，提高了公司的经济效益；三效处理中冷凝水回用，主要用于合成配料，清洁清场用水，减少自来水使用量。且该工艺使用成本低，实际应用效果好，便于大范围推广应用。

原来母液需要全部排入污水处理系统，COD含量大约45000左右，主要是果糖、还原糖，需要进行处理后达标排放。经过本工艺处理后，膜系统排入污水处理系统的水COD含量大约2000左右，浓缩器产生的冷凝水全部回用，COD含量只有原来的4.5%左右，减轻污水压力95%，减少污水处理运行成本，污水处理过程中适量碳源，利用A/O池中污泥菌种的生存，提高处理效果。

附图说明

图1为批号150401的产品检验报告扫描件。

图2为批号150402的产品检验报告扫描件。

图3为批号150403的产品检验报告扫描件。

具体实施方式

为能清楚说明本发明方案的技术特点，下面结合具体实施例对本发明进行进一步阐述，但保护范围绝不仅限于实施例，本发明保护范围以权利要求书为准。

实施例

（1）将生物酶合成法生产右旋糖酐大分子1000产生废液打入储存罐，按照料液体积的0.01-0.02%加入氢氧化钙，充分混合10-15min，沉淀1-2h，废液中的还原糖浓度在1.5-2.0%；

（2）沉淀后用泵经过滤器，将料液打入反渗透膜循环罐，控制反渗透膜循环罐进口压力1.5-2.5Mpa，出口压力1.0-2.0Mpa，工作温度30-40℃，反渗透膜循环罐进出口压差小于0.040Mpa，反渗透浓缩处理后还原糖浓度11-12%

（3）反渗透后料液按照三效进料、到一效、二效出料的方式进三效浓缩器，料液进三效浓缩器时进料速度控制在1-3m3/h，保持三效温度68-65℃，真空度-0.03-0.05Mpa，一效温度55-50℃，真空度-0.06-0.07Mpa，二效温度40-50℃，真空度-0.08-0.09Mpa，由三效浓缩器浓缩后得到还原糖含量20-50%的糖液。

经过以上处理三批次（批号150401）\（批号150402）\（批号150403）得到糖液的性能指标如下：

通过以上指标可知，本发明方法得到的糖液指标优良，符合产品要求。