柠檬酸废水处理
2000m3/柠檬酸废水处理工程设计
摘要
我国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量的高浓度废水，成为环境的严重污染源，因此废水治理已成为我国柠檬酸行业的当务之急：介绍了几种柠檬酸废水的处理工艺，如生产饲料酵母法，上流式厌氧污泥床（UASB)工艺，活性污泥法等方法，并对不同方法的原理和工艺流程作了简单的比较。此次设计采用的是UASB来处理柠檬酸污水。
关键词：柠檬酸废水 UASB工艺
1000m3 / citric acid wastewater treatment engineering design
Abstract
China is the largest country of citric acid production and exportation. But the fixed characteristic of citric acid production technology produces amounts of highly concentrated wastewater in the precess, and becomes a serious source of environmental pollution. Therefore , it is crucial and urgent yo treat the wastewater in citric acid industry. Several wastewater treatment technologies of citric acid are presented, such as the feeding stuf yeast production, upflow anaerobic sludge bed process,activated-sludge process and so on. In addition, a simple comparison of the principles and technical flow different technologies is also made.This design is used in UASB to treatment of citric acid wastewater.
KEY WARDS: citric acid wastewater , UASB process
目录
前言 (1)
第1章绪论............................................................................................ - 1 -
1.1 柠檬酸废水的产生..................................................................... - 1 -
1.2 柠檬酸废水基本处理方法 ......................................................... - 2 -
1.3 废水处理相关数据 (6)
第2章处理工艺确定 (7)
2.1 UASB工艺 (7)
2.2 工艺确定....................................................... 错误！未定义书签。第3章调节池设计. (9)
3.1.1 水量均衡调节（均衡池） (9)
3.1.2 水质均衡调节（均质池） (10)
3.2调节池的几种形式 (11)
3.3 调节池具体设计计算 (12)
3.4泵的计算 (13)
第4章UASB设计 (14)
4.1UASB (14)
第5章气浮池设计 (15)
5.1 气浮池设计说明 (15)
5.1.1 加压溶气气浮法工艺流程 (16)
5.1.2 加压溶气气浮法的特点 (17)
5.2 气浮池的具体设计计算 (17)
第6章格栅
参考文献......................................................................................................... 外文资料翻译.................................................................................................
前言
柠檬酸厂的废水包括柠檬酸钙洗涤过程产生的废糖水原液、洗糖水高浓度废水、精提车间脱色柱和离子交换柱再生废水、发酵罐降温水及生活污水等低浓度废水。由于含有大量的残糖、有机酸、钙沉淀物等，污染物浓度高，对环境的影响较重。世界各国对柠檬酸废水的处理大多采用厌氧-好氧联合处理工艺，但存在运行费用高、管理复杂及运行不稳定等问题。本文介绍了UASB．接触氧化一气浮工艺处理柠檬酸废水的工程实例，经该工艺处理的柠檬酸废水，出水水质能够稳定达到国家排放标准。
第1章绪论
1.1柠檬酸废水的产生
在我国，柠檬酸生产主要以薯干、玉米等为原料，用薯干为原料，采用薯干粉原料深层发酵法生产柠檬酸是我国独特的先进工艺。该工艺不需特别添加营养盐类或其他产酸促进剂，而且产量较高，且资源丰富，价格低廉。国外生产柠檬酸主要以糖蜜为原料，糖蜜的组成复杂，一般需要进行糖蜜预处理方可进行柠檬酸正常生产。
在柠檬酸生产过程中，薯干粉原料在发酵罐与发酵菌混合，在通风和搅拌的条件下进行发酵反应。发酵后的混合液中，大部分是溶解态的柠檬酸，并含有许多其他杂质与代谢产物，如薯干粉渣、蛋白质、菌丝体以及一些不能利用的糖类等。经过板框压滤后将固体状的菌丝体和薯干粉分离出来，所形成的滤渣可以用作饲料，往滤液中投加碳酸钙，与溶解态的柠檬酸反应生成难溶性的柠檬酸钙沉淀，通过过滤可以与其他可溶性杂质分离这一过程称为中和。中和时一般先将滤液加温到70摄氏度以上再开始加碳酸钙，随着温度的升高，柠檬酸钙的溶解度降低，而其他杂质，如草酸钙和葡萄糖酸钙的溶解度则增大，逐渐呈溶解状态，因此在中和过程中一般要求在80摄氏度保温半小时以上以使反应完全，此时进行抽滤，即可得到柠檬酸固体。含有其他钙盐和物质的溶解即可排出，这股废水一般称为浓糖水。所得柠檬酸钙固体还需用80.摄氏度左右的热水洗涤，.以提高其纯度，所排出的洗液称之为洗糖水。浓糖水和前三次洗糖水中的COD浓度很高，颜色呈深褐色，主要含有还原性糖、非发酵性糖、多糖及草酸钙、葡萄糖酸钙及蛋白质等杂质。
1.2柠檬酸废水基本处理方法
目前，国内主要以生物法对柠檬酸工业废水进行处理。另外，意见报道的柠檬酸废水处理方法还有光合细菌法，乳状液膜法及生产饲料酵母法等。
1.2.1 生物法
柠檬酸生产废水属于高浓度有机废水，不含有毒物质，可生化性好，因此，国内外常用的柠檬酸废水处理方法是生物法，根据作用微生物的不同，生物处理方法可分为好氧处理和厌氧处理两大类。
1.2.1.1 厌氧生物法
厌氧生物法是指无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中的各种复杂的有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程，同时把部分有机质合成细菌胞体，通过气，液，固分离，使废水得到净化的一种废水处理方法。柠檬酸废水的厌氧处理技术主主要有管道式厌氧消化器、高温厌氧消化池和上厌氧污流式泥床（UASB）等。
1.管道式厌氧消化期内充填填料作为微生物的载体，能滞留高浓度的厌氧活性污泥，增强耐进水地pH和耐负荷变化的能力。采用这种方法，酸性的高浓度废水无需进行pH调整可直接进入处理系统，从而减少药剂消耗量，降低运行费用，便于操作管理。但此法存在污泥六十现象，且需定期排泥。
2.高温厌氧消化池具有时间短，消化温度适应性强，运行费用低，有机物去除率高等优点，但废水升高温度需消耗额外的能量，因此仅适用于原废水温度较高的情况。
3.上流式厌氧污泥床（UASB）是国外主要采用的柠檬酸废水处理方法，具体流程如下：污水自下而上通过UASB。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥
颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。UASB 负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB 有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。
1.2.1.2好氧生物法
好氧生物法可分为活性污泥法和生物膜法两类。活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统，其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌气层、好气层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附着水层有机物，由好气层的好气菌将其分解，再进入厌气层进行厌气分解，流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜，如此往复以达到净化污水的目的。
1.2.2光合细菌法（PSB）
光合细菌在有光照缺氧的环境中能进行光合作用，利用光能进行光合作用，利用光能同化二氧化碳，与绿色植物不同的是,它们的光合作用是不产氧的。光合细菌细胞内只有一个光系统，即PSI，光合作用的原始供氢体不是水，而是H2S （或一些有机物），这样它进行光合作用的结果是产生了H2，分解有机物，同时还能固定空气的分子氮生氨。光合细菌在自身的同化代谢过程中，又完成了产氢、固氮、分解有机物三个自然界物质循环中极为重要的化学过程。这些独特的生理特性使它们在生态系统中的地位显得极为重要。
光合细菌的适宜水温为15—400C,最适水温为28—360C。在水产养殖中，能够降解水体中的亚硝酸盐、硫化物等有毒物质，实现充当饵料、净化水质、预防疾病、作为饲料添加剂等功能，光合细菌适应性强，能忍耐高深度的有机废水和较强的分解转化能力，对酚、氰等毒物有一定有忍受和分解能力等特点，它的诸多特性，使其在无公害水产养殖中具有巨大的应用价值。
PSB工艺能承受高有机负荷，且符合越高处理效果越好，不产沼气，易于管理，又有除氮能力，可处理含高盐分，油脂和环状化合物的废水，设备占地少，动力消耗少，投资低，可作为其他低负荷处理工艺的前处理，产生的菌体可作为各种资源加以利用，不产生二次污染。但PSB法处理高浓度有机废水需要不断添加新鲜菌体，菌体细胞自然沉淀困难，处理后的废水一般不能达标排放，仍需进一步净化处理。
1.2.3乳状液膜法
液膜分离技术是一项高效，快速，节能的新型分离技术。近年来，液膜分离技术在重金属分离，生物工程等领域得到广泛的应用，特别是在处理高浓度有机废水方面，液膜法取得了显著的成绩。乳液与废水通过搅拌充分混合接触，废水中的柠檬酸透过液膜浓缩在膜内，从而达到分离的目的。乳状液膜从柠檬酸工业废水中分离柠檬酸，具有工艺简单，高
效快速，易于工业化等特点。乳液使用后，经低压破乳，可重新制乳使用，复用多次处理效果基本不变。
1.2.4生产饲料酵母法
该工艺的特点是，其使用的酵母菌种能够在较低的pH 下正常生长，可省去或简化灭菌步骤，节省了蒸汽消耗及耐压设备投资。另外柠檬酸酸中和废水培养酵母工艺流程菌种还具有较强的絮凝性，静置一段时间后，可有90%的酵母菌沉降下来，大大节约了离心分离是所系的电能，但从废水的净化程度看，该工艺的COD去除率仅达30%～50%，其培养酵母后产生的二次废水仍具有较高的COD，还需进行再处理以使之达到排放标准。
1.3废水处理相关数据
废水水质与水量
本工程处理的主要对象是某集团以玉米为原料生产柠檬酸排放的废糖水, ,年生产规模达到14万t柠檬酸, 日排放废糖水2000 m3, COD质量浓度8 000 ～12 000 mg·L- 1, 离交废水及其它综合废水采用另一套工艺进行处理, 整个废水处理系统出水要求达到GB8978-1996一级标准。
污水水质情况
温度/℃40~55
废水水质ρ( CODCr) /(mg ·L- 1)8 000 ~ 12 000 mg/L
ρ( BOD5) /(mg ·L- 1)5 000 ～6 000 mg/L
pH值3~5
出水水质
COD:150mg/L
BOD:60mg/L
pH:6～9
第2章处理工艺确定
2.1UASB反应器
具有厌氧消化效率高、结构简单等优点。UASB能否高效和稳定运行的关键在于反应器内能否形成微生物适宜、产甲烷活性高、沉降性能良好的颗粒污泥。但在采用UASB法处理庆大霉素、金霉素、卡那霉素、洁霉素、谷氨酸、维生素B12等制药生产废水时，通常要求SS含量不能过高。以保证COD去除率可在85﹪－90﹪以上。二级串联UASB的COD去
除率可达到90﹪以上。
采用加压上流式厌氧污泥床(UASB)处理废水时，氧浓度显著升高，加快了基质降解速率，提高了处理效果，如采用UASB处理贝塔美松等制药废水。
UASB主要特点在于无载体，主要由反应区、沉淀区、气室三部分组成。反应区包括底部高浓度的污泥床和污泥床上部浓度较低的悬浮污泥层；反应区上部设置三相分离器。
三相分离器的主要作用是将反应过程中产生的气体、污泥固体以及处理废水加以分离，将沼气引入气室、将固体导入反应区，将处理水引入出水区。
厌氧污泥床的混合采用进水冲击以及反应产生的沼气搅拌进行，一般采用多点进水。
综述UASB特点：
①污泥浓度高，平均为30-40g/L；
②有机负荷高，水力停留时间小，中温消化；
③设置三相分离器，无污泥回流设备；
④无混合搅拌设备；
⑤无载体，避免堵塞等问题，也减少造价；
⑥反应器存在短流，影响处理能力；
⑦难以适应高悬浮物含量污水；
⑧运行启动时间长，对水质与负荷突然变化较敏感。
2.2 方案确定
2.2.1工艺流程图
2.2.2工艺流程说明
高浓度废水在冷却塔降温至50℃后入调节池1，调节pH 值、控制温度在35℃后进UASB消化器，厌氧微生物生长繁殖消耗营养物质后，上清液入调节池2内。低浓度废水也入调节池2。调节池2出水进沉淀池1，去除悬浮物等后人接触氧化池，好氧微生物生长繁殖消耗营养物质后，出水进沉淀池2，经沉淀去除大部分污泥后入气浮池，加絮凝剂去除废水中的不溶性悬浮物后达标排放。各系统产生的污泥进污泥池，用压滤机脱水后外运处置。UASB消化器产生的沼气进沼气贮柜，经沼气水封罐送到锅炉做燃料。废水经UASB-接触氧化处理，99％以上的有机物被去除。
第3章调节池设计
3.1 调节池设计说明
废水水量和水质的均衡调节。由生产装置排出的工业废水，其水量和水质随生产过程而变化，有连续均匀的，有不均匀的，也有间歇的。水质、水量调查，就是确定废水水量和水质随时间的变化规律。通常对于连续稳定生产过程，其排放废水的水量和水质也较均匀稳定，可进行24h的调查，而对于非连续稳定的生产过程，调查时间不得少于1个完整的操作周期。
均衡调节的目的，就是解决进水水量、水质的变化和废
水处理装置稳定的处理能力、出水达到稳定水质间的矛盾。均衡调节包括水量均衡和水质均衡。
3.1.1 水量均衡调节（均衡池）
通过水量均衡调节主要达到如下目的。
首先是减小进入废水处理装置废水流量的波动，使处理废水时所用化学品的加料率稳定，适合加料设备的能力；
其次是减少由于进入废水装置的废水流量变化所引起的处理装置负荷的变化，以便稳定运行，并稳定出水水质。
1.均量池的形式
废水流量调节方法通常有线内调节与线外调节两种。线内均量调节如图4.1.1所示，进水为重力流，进水用泵抽，池中水位不断变化，最高水位与最低水位之差一般为2－3m。线内均量池受进水管高程限制，最高水位不能高于进水管，所以线内调节池埋深较大，施工和排泥较难。但调节水量只需一次，相对来说，能耗较低。
线外均量调节如图4.1.2所示，均量池设在旁线上，出水主泵按平均流量设计，集水井多余的废水由辅泵抽至调节池。当废水来量小于平均流量时，则均量池中废水回流至集水井。均量池标高不受进水管高度限制，可设在地上，施工和排泥方便，但被调节的水量需二次提升，能耗较高。
2.均量池容
（1）间歇排放的小量废水可按均衡时间等于排放周期，即均量池容积相当于一个周期累积排水的总体积。
（2）按水量变化曲线，由逐时水量累计曲线求出均量池容积。首先根据水量变化曲线，求得1天的水量累计曲线。连接曲线的起点和终点，该直线即为均量池的平均出水水量累计线，从进水曲线上距出水水量累计线最远点作切线并平行于出水线，然后过切点作平行于纵坐标的直线与出水线相交，则此交点与切点间线段在纵坐标上的投影即为所求均量
池的容积。但在实际工程中需乘以1.1－1.2的系数。
进水最高水位
出水图4.1.1线内均量池
3.1.2 水质均衡调节（均质池）
水质均衡调节是期望排出的废水在污染物浓度和组分上都达到均衡，因此，不仅要求均质池有足够大的容积，而且还应考虑水质均和的措施，以便使在不同时段进入池内的废水都能达到完全混合的目的。
混和通常采用动力混合与水力混合两种方式。动力混合方法有水泵搅拌混合、空气搅拌混合、机械搅拌混合等，一般采用后两种方法较多。
水力混合一般无需额外消耗动力，其运行费用低，设备简单，但池的结构复杂，混合的均匀程度不够稳定。
水力混合多采用异程式均质池，它使同一时间进入池内的每一质点的水流的流程长短各异，使前后进入池内的水流相互混合，从而达到均质的作用。常见的异程式均质池有折流式圆形、方形、穿孔导流槽式均质池。
3.2调节池的几种形式
（1）水槽沿对角线方向设置，废水由左右两侧进入池内后，经过不同的时间才流出水槽，使水槽中的废水是在不同的时间内流进来的，就是说浓度都是不相同的，这样就达到自动调节的目的，为了防止废水在池内短路，可以在池内设置若干纵向隔板，废水中的悬浮物会在池内沉淀，可设沉渣斗，通过排泥管定期排出池外，如果调节池的溶积很大，需要设置的沉渣斗过多，管理太麻烦，可考虑将调节池做成半底，用压缩空气搅拌废水，以防止沉淀，调节池的有效水深采取1.5-2m，纵向隔板间距为1-1.5m。
（2）池内设置许多折流短墙，使废水在池内来回折流，配水槽设在调节池上，通过许多孔口溢流，投配到调节池的前后各个位置内，使废水在池内得到混合、均衡，调节池的起端入流量可控制在1/3—1/4流量，剩余的流量可通过其他各投配口等量投入到池内。
（3）池子由两个或三个池子组成，池内装设空气管道，每池间歇独立运行，轮流倒用，第一池充满水后，水流入第二池，第一池内的水用空气搅拌均匀后，用泵抽升到后续构筑物，抽空再循抽第二池的水，这种池基建费用很大。
（4）用堰顶溢流出入，则这种形式的调节池只调节水质的变化，而不能调节水量的变化，如后续处理设备要求处理水量均匀，则需使调节池内的水位能自由波动，以便贮存，补充短缺，在采取重力自流的情况下，要求调节池内的最低水位超过后续处理构筑物的最后水位，出水采用浮子定量设备。
3.3 调节池具体设计计算
图4.3-1调节池示意图
（1）调节池容积计算
由于设计资料没有给出具体污水量变化曲线，所以采用以下方法处理。
取调节池停留时间为6h,则调节池容积为
所需调节池的容积V=QT=2000×6／24=500m3
（2）取池子的有效水深H=5.0 m
则调节池的平面面积S=V／H=100m2
取宽B=10m 则长L=S／B=10m
设两座。
最低水位为0.3m
则池总深5.3m
3.4 泵站
泵站位于调节池后，泵的选型是泵站设计的关键，
泵的选型
选用QW系列潜水排污泵。
QW系列潜水排污泵时在消化吸收国外同类产品先进技术的基础上研制成功的，具有高效、防缠绕、无堵塞、自动耦合，高可靠性和自动控制等优点，在排送固体颗粒和长纤维垃圾方面具有独特功能。
QW系列潜水排污泵结构紧凑，并设置了各种状态显示，
保护装置，使得泵运行安全可靠。
QW系列潜水排污泵主要用于市政工程、工业、医院、建筑、宾馆、饭店等行业，用于排送带固体及各种长纤维的淤泥，废水，城市生活污水。（包括有腐蚀性、侵蚀性介质的
场合）。
QW系列潜水排污泵体积小，结构紧凑。效率高，可以根据用户要求进行水位自动控制，并备有自动保护装置及控制柜。
设筛网前水位为-0.8m。筛网的水力损失为0.02m，则筛网后水位为-0.82m.由高程计算得知，从筛网间到初沉调节池的总阻力损失为
H=0.23m
1
则调节池水位为-0.82-0.23=-1.05m，即需要提升的最高水位为6.18m，故h3=6.18-（-1.05）=7.23m。取0.5m的自由水头，则水泵的扬程为:H=7.23+0.5=7.73m
泵的选择主要考虑占地面积小，不堵塞等方面，综合以上因素考虑，污水提升泵房选用200QW250－15－18.5型，两用一备。规格如下：
出水口直径200mm
流量250m3/h
扬程15m
第4章UASB
43.4 UASB反应池
3.4.1 设计参数
3.4.1.1 参数选取
设计参数选取如下：
容积负荷（Nv）为：4.5kgCOD/(m3·d) ；
污泥产率为：0.1kgMLSS/kgCOD ；
产气率为：0.5m 3/kgCOD 。
3.4.1.2 设计水质
UASB 反应器进出水水质指标如表2.3：
表2.3：UASB 反应器进出水水质指标 水质指标
COD BOD 进水水质
(mg/l)
8000 5000
去除率（%）
80 85 出水水质
(mg/l)
409.2 181.35 3.4.1.3 设计水量
Q = 2000 m 3/d = 83.3m 3/h = 0.023 m 3/s 3.4.2 设计计算
3.4.2.1 反应器容积计算
UASB 有效容积为：
V
有效 = 0v Q S N ′ 式中：
V 有效 ------------- 反应器有效容积，m 3
Q ------------- 设计流量，m 3/d
. S 0 ------------- 进水有机物浓量,kgCOD/m 3
N v -------------容积负荷,kgCOD/(m 3·d)
V 有效 = 3555.5m 3
根据经验，UASB 最经济的高度一般在4～6米之间，并且大多数情况下，这也是系统最优的运行范围。取h = 5.5 m , 则: A = h V = 646.5 m 2
采用4
座相同的UASB 反应器, 则:
A 1 = 4
A = 161m 2 采用公壁建造四边行池比圆形池较经济，有关资料显示，当长宽比在2：1左右时，基建投资最省。取长L = 18.0 m ，宽
B = 9.0 m ，则实际横截面积为：
A 2 = L ×
B = 18.0 ×9.0 = 162 m 2
实际表面水力负荷为:
q 1 = A
Q = 0.49 < 1.0 ，故符合设计要求。
3.4.2.2 三相分离器设计
三相分离器设计计算草图见图2.1：
1.设计说明
三相分离器要具有气、液、固三相分离的功能。三相分离器的设计主
要包括沉淀区、回流缝、气液分离器的设计。
2.沉淀区的设计
三相分离器的沉淀区的设计同二次沉淀池的设计相同，主要是考虑沉
淀区的面积和水深，面积根据废水量和表面负荷率决定。
由于沉淀区的厌氧污泥及有机物还可以发生一定的生化反应产生少量
气体，这对固液分离不利，故设计时应满足以下要求：
①沉淀区水力表面负荷 < 1.0 m/h
②沉淀器斜壁角度设为50°,使污泥不致积聚，尽快落入反应区内。 ③进入沉淀区前，沉淀槽底逢隙的流速 ≦ 2 m/h
④总沉淀水深应大于1.5 m
⑤水力停留时间介于1.5～
2 h
图2.1：三相分离器几何尺寸图
如果以上条件均能满足，则可达到良好的分离效果。
沉淀区面积为：
A = L ×
B =18 ×9 = 162 m 2
表面水力负荷为： q =
A Q = 0.49 < 1.0 ，符合设计要求。 3.回流缝设计
设单元三相分离器的宽度 b = 2.4 m ,上下三角行集气罩斜面水平夹
角为θ＝55°，取保护水层高度h 1 = 0.5 m ,下三角形高度h 3 = 1.2 m ，
上三角形顶水深h 2 = 0.5 m ，设每个UASB 池的回流缝的数目为4 ，则下
三角形集气罩底部宽为：
b 1 = h 3/tg θ
式中：
b 1----------下三角集气罩底水平宽度，m;
θ----------下三角集气罩斜面的水平夹角；
h 3----------下三角集气罩的垂直高度，m;
b 1 = 0552.1tg = 0.84 m 则相邻两个下三角形集气罩之间的水平距离：
b 2 = b - 2 b 1 = 2.4 – 2 × 0.84 = 0.72 m
柠檬酸液态发酵及提取工艺
柠檬酸液态发酵及提取工艺 0802班生物科学饶慧 （指导教师：胡远亮） 0前言 柠檬酸(citric acid）又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷三羧酸(2-hydroxytricarboxylic acid)或2-羟基丙烷-l，2，3-三羧酸(2-hydroxy propane-1，2，3-triearboxylic acid)是生物体主要代谢产物之一，在自然界中分布很广，主要存在于柠檬、柑橘、菠萝、梅、李、梨、桃、无花果等果实中，尤以未成熟者含量居多。分子式：C6H8O7（相对分子质量：192.13），无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有涩味。极易溶于水，溶解度随温度的升高而增大；从结构上讲柠檬酸是一种三羧酸类化合物，并因此而与其他羧酸有相似的物理和化学性质，加热至175°C时它会分解产生二氧化碳和水，剩余一些白色晶体。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H+可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸被称为第一食用酸味剂，极广泛地用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂等，用于饮料、糖果、酿造酒、冰淇淋、酸奶、罐头食品、豆制品与调味品等的生产中。另外，在药物、美容品、化妆品工业上也有着重要的应用。它是香料和饮料的酸化剂，在食品和医学上用作多价螯合剂，同时是化学中间体，用于制造药物，也可用于金属清洁剂、媒染剂等。柠檬酸的盐类、酯类和衍生物也各具特点，用途极为广泛而有良好的发展前景。 柠檬酸循环(citric acid cycle)又称三羧酸循环(tricarboxylic acid cycle)，克雷布斯循环(Krebs cycle)。体内物质糖、脂肪或氨基酸有氧氧化的主要过程。通过生成的乙酰辅酶A与草酰乙酸缩合生成三羧酸（柠檬酸）开始，再通过一系列氧化步骤产生CO2、NADH及FADH2，最后仍生成草酰乙酸，进行再循环，从而为细胞提供了降解乙酰基而提供产生能量的基础。 实验发酵机理： 1）以薯干粉、玉米粉或淀粉等糖类为原料经黑曲霉柠檬酸产生菌（我们采用黑曲霉M288）糖化后产生高浓度的葡萄糖。 2）黑曲霉利用糖类发酵产生柠檬酸：葡萄糖以EMP（糖酵解途径或者）、HMP
柠檬酸生产废水治理工程的调试.
柠檬酸生产废水治理工程的调试 1废水水质与工艺流程 山东某柠檬酸厂的废水水质见表1，废水与污泥处理流程见图1、2
冉子左决浚4： 典険握水 UASM I 輒庄应堆 , _________ t 戸诧也程伽r 调恬树舞职何冏活池2 沆詭范讣~ | ------------ _________ —|吋死鼻SK 硏一f 衬魂flff 花耍］ 栄 |b￡^ fa ak -* ~ I I y 浮池拿 ------------------------ 7祐撮亡屉H 旨沱枇墳叹本 淀轿妊送I 詮4;爭为70% I — ---------- BB2 污哉处理流程 在使柠檬酸处理水达标的前提下，为最大程度地回收能源、降低运行成本， 要对COD 为OOOmg/L 的废水先进行厌氧处理（UASB 厌氧反应罐），之后与低浓 度废水混合，再进入好氧处理工段，最后再由物化处理 （气浮）尽可能地去除水中 的污染物和色度。 2调试 2.1 UASB 厌氧反应罐 UASB 厌氧反应罐从启动到正常运行（满负荷）需要较长时间，特别是生产性 装置由于一些不可预见因素及管理不善（如难于取得较好的、足量的种泥，原水 的冲击负荷、反应器本身的某些缺陷等），污泥培养及驯化所需的时间往往比计 划时间要长一些。一般分成几个阶段控制不同的运行条件， 以达到尽快培养高浓 度污泥（颗粒污泥最佳）的目的，各阶段并无严格界线，所需检测项目基本相同， 但对运行参数有不同的侧重和要求，关键是根据反应器在启动阶段的实际情况随 时进行调整以保证其正常 工化 2.1.1接种污泥活性恢复阶段（2?3周） 决牺水 报韦c
①接种污泥量为10gVSS/L C ②种泥最好取其他污水厂的厌氧污泥，若无厌氧污泥或污泥量严重不足， 则根据现场情况从下水道或污水塘等处取污泥（气泡多的地方）经筛网过滤后使 ③运行条件 a.控制容积负荷为0.5?1.0kgCOD/（m 3 d）； b.将进水稀释至COD为4000mg/L左右（可用其他废水稀释），若进反应器的流量为160m 3/d（单池稀释后水量），则需COD为21980 mg/L的原水量为30m3/d（单池）左右； c.出水pH=7.2 ?7.80 a.种泥投入反应器前应先测定其pH值，并用石灰（或工业Na2CO3）调至 pH=7.2 ?7.8 ； b.种泥投入反应器后，用稀释后的柠檬酸废水（COD <3000mg/L）浸泡（静置）1?2d （在浸泡前应先将污泥静沉1d左右并排出部分上清液），此时反应器的低压沼气管均与大气相通丨 c.连续进水，同时开启内部回流泵（回流比为1 4），此时高压沼气管接水封； d.应注意池内的温度变化，升温不能过快； e.防止反应器酸化，当反应器出水pH V 6.5 时应增加进水中的碱量； f.对pH的检测要及时，用精密pH 试纸即可； g.在运行中少量污泥随出水流失是正常现象，但当大量污泥流失时应采取措
柠檬酸技术方案.(优选)
丰源集团 无机陶瓷膜分离技术精制柠檬酸 技术方案 北京中天元环境工程有限责任公司 二00二年七月
目录 1.单位简介 (3) 2.无机陶瓷膜分离技术简介 (4) 3.设计依据 (6) 4.技术指标及质量保证 (7) 5.工艺流程说明 (8) 6.供货范围 (10) 7.设备价格 (10) 8.系统交货期 (11)
1、单位简介 北京中天元环境工程有限责任公司是北京中天元工程设计有限责任公司和岳阳市新科环保设备工程有限公司共同发起并组建的高新技术企业，具有工程甲级设计资质和环境工程专项乙级设计资质。公司以环保技术和膜分离技术为主导，通过引进国外的先进技术，开发了一系列的膜分离设备和环境保护设备，成功应用于石油、石化、化工、生物化工、油脂加工、环境保护等领域。 公司拥有一支由高级管理人才和工程技术人员组成的研发、设计、生产和营销队伍，有着丰富的工程实践经验。公司凭借自己雄厚的实力，卓越的产品、先进的技术、专业的工程队伍和完善的售后服务，竭诚向您提供以下服务：城市和工业污水处理工程总包、设计、设备提供和运行管理，先进的膜分离、环保和节能设备的制造和提供，节水和回用水项目的设计、实施。
2、无机陶瓷膜分离技术简介 无机陶瓷膜的发展始于20世纪40年代，至今已经历了3个阶段： 第一阶段始于二战时期的Manhattan 计划，当时采用多孔陶瓷材料进行铀同位素的分离富集。 第二阶段自80年代无机陶瓷膜进入工业应用领域，相继开发出工业用无机陶瓷微滤膜（Micro filtration membrane）和无机陶瓷超滤膜(Ultra filtration membrane)及其组件，这就是液体分离时期。 第三阶段自90年起，由于无机陶瓷膜优异的性能及材料科学的发展，应用领域不断扩大，开始进入了以膜催化反应为核心的全面发展时期。 通过这三个阶段的发展，无机陶瓷膜分离技术已产业化，80年代初期成功地在法国的奶业和饮料（葡萄酒、啤酒、苹果酒）业推广应用后，其技术和产业地位逐步确立，应用已拓展至食品工业、生物工程、环境工程、化学工业，石油化工、冶金工业等领域，成为苛刻条件下精密过滤分离的重要新技术。 无机陶瓷膜由载体层、过渡层和膜层组成，主要以Al2O3、TiO2、ZrO2为材料，通过采用固态粒子烧结法制备载体层和过渡层，然后采用溶胶-凝胶法制备膜层。起过滤作用的是膜层，它是以形状规则的喇叭形孔道均匀分布于膜层，孔径分布窄，孔隙率高。采用错流过滤的方式，以压差作为推动力，利用筛分原理，截留比膜孔径大的微粒，小于膜孔径的粒子通过膜，达到分离或浓缩的目的。常用的高分子膜微滤多采用终端过滤，随着过滤的进行，被截留微粒的积累形成滤饼，过滤阻力越来越大，膜通量则越来越小，无法长期连续运行。无机陶瓷膜采用错流过滤，错流过滤方式则明显优于终端过滤，由于存在与膜面平行方向的流体流动，产生的剪切作用使被膜截留的微粒无法沉积，随流动介质进行循环，膜面不可能形成滤饼，而是会出现动态平衡，这样膜通量不会持续下降，会在一定条件下保持稳定或下降极慢。由于陶瓷膜孔隙率高，故阻力很小，膜通量大，过滤速度快，所需膜面积小，占地小。孔径分布窄，
柠檬酸水处理方法
浅谈柠檬酸生产物废水处理方法 摘要：中国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量高浓度废水，对环境造成严重污染。柠檬酸废水污染物成分复杂、浓度高，属高浓度有机废水，并含有一定浓度的硫酸盐，处理难度较大。 关键词：柠檬酸废水处理工艺 1、概述 柠檬酸，又叫第一食用酸味剂，被广泛应用于食品、化工、铸造、电子、纺织、塑料等工业领域。我国是世界上最大的柠檬酸生产国和出口国，出口量在全球柠檬酸贸易总量中的比重超过了60%。但柠檬酸在生产过程中产生大量的高浓度废水又会对环境产生严重污染。柠檬酸生产过程中是以薯干或玉米为原料，经过处理、发酵、提取、精制等工序而制成。 柠檬酸生产过程中产生的废水主要来自发酵和提取工序产生的废液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水，主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物，COD 浓度为2000- 3000 mg/L,属高浓度有机废水。 2、柠檬酸废水来源及水质特点 废水的产生主要来自洗滤布水、过滤水、洗柠檬酸钙和离子交换等工段。在柠檬酸液中，大部分是柠檬酸，但还含有一部分粮食粉渣和菌丝体以及其他代谢 CaCO中产物和杂质，经板框压滤后将固性物分离出来，含柠檬酸的上清液则用3 和生成难溶性的柠檬酸钙，从而从发酵液内沉淀出来，实现与其他可溶性杂质的分离。沉淀液再次通过带式压滤机过滤，产生大量的滤除废水，一般成浓糖水。滤出的固性柠檬酸钙用热水清洗，产生洗糖废水，加上过滤工艺产生的洗滤布水，就构成了柠檬酸生产废水处理的废水属于可生化性好的高浓度的有机废水，呈酸 BOD、SS 和PH。其特点有： 性，主要处理指标为COD、 5 (1)废水有机物浓度高，BOD/COD 比值在0.4～0.5 左右，具有良好的生化可降解
柠檬酸及生产工艺
柠檬酸及生产工艺 一.柠檬酸的简介 1. 柠檬酸的理化性质 柠檬酸（Citric acid），又称枸椽酸，是一种三元羧酸,其学名为3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7(无水物)，在自然界中存在于柠檬、柑桔、梅、子、梨、桃、无花果等水果中。柠檬酸具有无毒，无色，无臭特性，一般为半透明结晶或白色粉末，易溶于水、乙醇、乙腈、乙醚等[1]，不溶于苯，微溶于氯仿。相对密度1.542g/cm3，熔点153℃(失水)。柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸，也有含结晶水的柠檬酸。在干燥空气中微有风化性，在潮湿空气中有潮解性，175℃以上分解放出水及二氧化碳。柠檬酸是一种较强的有机酸，有3个H＋可以电离；水溶液呈酸性，加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 2. 柠檬酸的用途 柠檬酸具有令人愉悦的酸味，入口爽快，无后酸味，安全无毒，被广泛用作食品和饮料的酸味剂；能与二价或三价的阳离子形成络合物，被用作金属加工的鳌合剂和洗净剂（起软化水作用的洗净力补充剂）；还能衍生形成许多衍生物，可用作有机化学工业的原料。因此被广泛用于食品饮料、医药化工、清洗与化装品、有机材料等领域，是目前世界需求量最大的一种有机酸[2]，到目前还没有一种可以取代柠檬酸的酸味剂。 二.生产技术 柠檬酸的生产方法共可分为 3 种: 水果提取法,化学合成法, 生物发酵法三种[17]，目前以发酵法生产柠檬酸为主[18]。发酵法又分为固体发酵法和液体深
层发酵法。固态发酵能耗小但劳动力大，占地面积大，不适合大规模的生产应用。深层通风发酵法采用不锈钢罐体，机械搅拌通风，微生物在液体相中分布均匀，发酵时不生成孢子，全部菌体细胞用于代柠檬酸，发酵速度高，实现了机械化或自动化操作，利于大规模生产。 三.生物发酵法制取柠檬酸 1.本工艺选择的原料及生产方法 本次生产工艺设计以薯干为原料，采用直接粉碎、调浆、液化，进行好气液体深层发酵，钙盐法提取，最后结晶、干燥得到柠檬酸 2.工艺流程 接收糖浆后，根据糖浆组成作适当的处理或配制，配成发酵原料，进行连续杀菌并冷却后，进入发酵罐，加入菌种和净化压缩空气后进行发酵；发酵液经升温、过滤处理后，进入中和罐，用中和处理；再经过过滤洗涤，得到柠檬酸钙固体，送入酸解罐，再添加酸解，并加入活性炭进行脱色；然后，通过带式过滤机过滤、酸解过滤，除去及废炭；酸解过滤液经离子交换处理后，进行蒸发、浓缩，再进行结晶；结晶后，用离心机进行固液分离，对得到的湿柠檬酸晶体进行干燥与筛选，最后得到成品柠檬酸。
柠檬酸生产工艺简介
柠檬酸生产工艺简介第一节概述 一、柠檬酸的用途 （一）在食品工业的应用 1、饮料 据统计75%～80%的柠檬酸用于饮料工业。 2、果酱与果冻 3、糖果 4、冷冻食品 5、酿造酒 6、冰淇淋和酸奶 7、脂肪与油 8、腌制品 9、罐头食品和水果加工 10、豆制品和调味品 （二）柠檬酸在药物、美容品、化妆品上应用 1、药物 “999胃泰” 2、发蜡与化妆品 （三）柠檬酸在工业上应用 1、金属净化
2、去垢剂 3、无土栽培农艺 4、矿物 5、…… 二、乳酸的用途 L-乳酸聚合成聚乳酸（PLA） 三、L-苹果酸的用途 三、葡萄糖酸的用途 四、琥珀酸的用途 我国柠檬酸发展简史 1968年我国第一家以淀粉为原料深层发酵柠檬酸成功投产的厂是上海酵母厂。同期，天津工微所开展了以适合我国国情的薯干原料深层发酵柠檬酸的研究工作。之后，上海工微所用该所的“东酒2号”黑曲霉为出发菌株，用薯干粉做培养基，很快选出了我国第一代深层发酵柠檬酸生产菌种AL558，由原轻工业部立项，组织上海、天津两个工微所、上海复旦大学生物系、上海新型发酵厂(筹)、上海酵母厂、天津柠檬酸厂(筹)、南通油洒厂(南通发酵厂前身)等单位，在南通油酒厂展开了善于深层发酵、全离交提取工艺的中、大型试验工作，并取得了成功，因而推动了我国柠檬酸工业于20世纪70年代初形成了工业体系。70年代中期到80年代是我国柠檬酸菌种选育的高峰期，先后选育出5代薯干原料高产菌株和适应淀粉、木薯、葡萄糖母液、糖蜜等原料的优良菌株。上海、天津两工微所和上海复旦大学生物系为此做出了很大贡献。各生产厂的广大科技人员和生产工人通过不懈地努力，提高了柠檬酸行业的整体水平，特别在缩短发酵周期、提高单产方面成绩突出，使我国柠檬酸发酵技术处于世界领先地位。无锡轻工业学院和天津轻工业学院为柠檬酸行业培养了一大批科技力量，已成为行业发展的骨干。1995年金其荣与蚌埠柠檬酸厂共同开发了玉米去渣发酵新工艺。同年黑龙江甘南柠檬酸厂于脱胚玉米去渣发酵工艺也成功投产。玉米新工艺的成功，使我国的柠檬酸工业进入一个
柠檬酸生产工艺
柠檬酸及生产工艺 摘要：柠檬酸广泛应用于食品工业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲菌的作用下，控制较低的温度和pH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 关键词：柠檬酸化工产品发酵法 1 产品说明 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉未，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 柠檬酸主要应用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可作化学分析用试剂，用作实验试剂、色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类作助洗剂，可改善洗涤产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗涤必要的碱性，使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的鳌合剂。 2 生产原理 2.1 生产方法简介 中国现有柠檬酸生产厂近百家，总年产能力约80万吨，是全球最大的柠檬酸生产国和出口国。目前，柠檬酸生产方法有水果提取法，
化学合成法和生物发酵法三种。水果提取法是指柠檬酸从柠檬、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取，此法提取的成本较高，不利于工业化生产。化学合成法的原料是丙酮，二氯丙酮或乙烯酮，此法工艺复杂，成本高，安全性低。而发酵法发酵周期短，产率高，节省劳动力，占地面积小，便于实现仪表控制和连续化，现已成为柠檬酸生产的主要方法。 2.2 反应方程式 C12H22011 +H20+302→2C6H8O7+4H2O (蔗糖) （柠檬酸） 3 工艺过程及流程图 3.1工艺过程 3.1.1菌种培养 在4～6波美度的麦芽汁内加入25％至30％的琼脂，然后接入黑曲霉菌种（无茵操作），在30～32℃条件下培养4天左右。这种培养方法称为“斜面培养”。将麸皮和水以1：1的比例掺拌，再加入10％的碳酸钙、0．5％的硫酸铵，拌匀后装入容量为250毫升的三角瓶中，用1．5公斤压力灭菌60分钟。接人斜面培养法培养出的菌种，培养96～120小时后即可使用。 3.1.2原料处理 湿粉渣必须经过压榨脱水，使含水量在60%左右；干粉渣含水量低，应按60％的比例补足水分；结块的粉渣需粉碎成二至四毫米颗粒。然后加入2%碳酸钙、10％至11％的米糠，掺匀后，堆放2小时，
柠檬酸综合废水的处理工艺
柠檬酸综合废水的处理工艺 1 废水水质与水量 某柠檬酸厂生产过程中排放多股废水(浓糖水、洗糖水、洗滤布水等)，主要含有大量的可溶性有机物(糖类、脂肪酸、蛋白质、淀粉等)，其可生化性很好、不含有毒有害物质、呈现黄色。该厂柠檬酸产量为6×104 t/a，其废水水质、水量见表1。 2 工艺流程 柠檬酸废水采用以预处理、厌氧UASB为主体，三级好氧为后处理的工艺流程(见图1)。
2.1 预处理 废水首先通过预处理除去固体物质、降低水温、均化水质。预处理构筑物包括初沉池、调节池、冷却塔，经预处理后废水水温降至37 ℃左右，达到中温厌氧发酵所需的要求，同时它还能保证处理系统运行的稳定性。 2.2 UASB 反应器 建有2座UASB反应器，总体尺寸为40 m×24 m×12.8 m，有效区高度为9.8 m。每座反应器的总体积为6144m3(为目前我国最大的单体单室反应器)，有效体积率也高达76%。实际运行的水力停留时间为32 h，容积负荷为8 kgCOD/(m3·d)，COD去除率为92%～93%，这在我国大型的UASB反应器中也是较高的［1、2］ 2.3 中沉池 由于厌氧出水中带有一定的污泥，而好氧进水要求污泥含量较低，因此在UASB反应器后建一座中沉池用来去除大部分的厌氧污泥。 2.4 曝气沉淀池 柠檬酸废水中含有大量的Ca2+(厌氧出水Ca2+高达700～900 mg/L)，如不去除会对好氧设备及构筑物产生较大影响，曝气沉淀池就是针对去除Ca2+而设计的。在池中Ca2+因适量曝气形成钙盐沉淀或被污泥吸附最终通过排放污泥将其去除。设有两座曝气沉淀池，总尺寸为18 m×9 m×8 m，其对Ca2+的去除率达到30%以上，同时对COD 的去除率为40%～50%。 2.5 一体式氧化沟
柠檬酸生产工艺
柠檬酸生产工艺介绍 摘要：柠檬酸应用广泛，在食品、医药等方面都占有重要位置。制取所用材料价格低廉，条件要求适中，且采用的深层发酵法具有普遍、经济的特点。 关键词：柠檬酸发酵 1.柠檬酸简介 柠檬酸又名枸橼酸，学名2-羟基丙烷-1，2，3-三羧酸。柠檬酸是无色透明或半透明晶体，或粒状、微粒状粉末，无臭，虽有强烈酸味，但令人愉快，稍有后涩味。柠檬酸是生物体主要代谢产物之一，它在植物体内常与酒石酸、苹果酸、草酸等有机酸共存，在动物组织中柠檬酸以游离状态或以金属盐的形式存在。商品柠檬酸主要有一水化合物和无水物。 柠檬酸用途极其广泛，在食品工业广泛用于酸味剂、增溶剂、抗氧化剂、缓冲剂、除腥脱臭剂等。在其他工业中，可作金属净化剂、去垢剂、分散剂、电镀缓冲剂和配位剂、胶粘剂，并可用于治理工业废气、废水、回收金属等。在药物中可产生泡腾，使药物中活性配料迅速溶解并提高味觉能力。 制取柠檬酸可以从水果中提取、化学合成法和生物发酵。其中发酵是最常用和最有经济价值的方法。 2.柠檬酸发酵菌种及原材料。 2.1菌种及原材料 柠檬酸发酵工艺中，具有工业生产价值的微生物有黑曲霉、棒曲霉、文氏曲霉、芬曲霉、丁烯二酸曲霉、橘青霉、解脂假丝酵母等，其中黑曲霉和文氏曲霉在深层液态发酵生产柠檬酸最具有商品竞争优势。 凡能通过微生物代谢而产生柠檬酸的物质，都可以作为柠檬酸的发酵原料。如乙醇、木质素、纤维素、淀粉、蔗糖、乳糖、正烷烃和脂肪等。黑曲霉生产菌可以在薯干粉、玉米粉、可溶性淀粉、乳糖、葡萄糖、麦芽糖、糖蜜等多种培养基中生长、产酸，而且产量在微生物中最高。 2.2黑曲霉 在米曲汁或麦芽汁培养基上菌丝白色，不是绒球状，凸起。边缘整齐，菌落较小，带皱折。在麦芽汁培养基上生长4d成熟的孢子呈黑褐色。在察氏培养基上生长较慢，菌落边缘整齐，分生孢子梗短，分生孢子着生较密。菌丝顶端着生稀疏的大型的黑褐色孢子德，成熟后呈开花状而崩裂。分生孢子是串珠状着生，黑褐色，表面粗糙且有明显的刺状突起，4.7-5.2μm，成熟后遇振动易散落。黑曲霉具有多种活力较强的酶系，能利用淀粉质物质，并且对蛋白质、单宁、纤维素、果胶等具有一定的分解能力。所以黑曲霉可以边生长、边糖化、边发酵产酸的方式生产柠檬酸。 3.设备 发酵生产过程中主要的设备有发酵罐、种母罐、抽滤桶、脱色柱、结晶锅、浓缩锅等。 其中发酵罐是用来对微生物进行发酵之用，罐中有搅拌浆，罐身有传感器，用来控制发酵中各条件的变化。种母罐用来串培养种母醪。抽虑桶采用真空和加压过滤，用于固液分离。 4.柠檬酸深层液态发酵工艺 4.1工艺流程：培菌--发酵--中和--酸解--浓缩结晶 原料粉碎培养基制备实罐液化原始菌种环境空气 实罐灭菌试管斜面过滤 麸取菌种空气机
精制无水柠檬酸生产工艺规程
无水柠檬酸生产工艺规程 1 产品概述 1.1 产品名称、化学结构、理化性质 1.1.1 产品名称 1.1.1.1 法定名称：无水柠檬酸（英文名Citric Acid Anhydrous）1.1.1.2 学名：3-羟基-3-羧基戊二酸 1.1.1.3 其它名称：枸橼酸 1.1.2 分子式、结构式： C6H8O7 CH2─COOH HO—C— COOH CH2─COOH 1.1.3 理化性质 1.1.3.1 物理性质 柠檬酸为无色半透明晶体或白色颗粒或白色结晶性粉末,无臭、味极酸,易溶于水和乙醇，水溶液显酸性。 柠檬酸结晶形态因结晶条件不同而不同，有无水柠檬酸C6H8O7也有含结晶水的柠檬酸2C6H8O7.H2O、C6H8O7.H2O或C6H8O7.2H2O。本公司产品无水柠檬酸是由36.6℃以上水溶液中结晶析出，经分离干燥后的产品，分子量192.13，熔点153℃，密度d420=1.6650。在干燥空气中易风化。无水柠檬酸晶体形态为单斜晶系的棱柱形-双棱锥体。 1.1.3.2 化学性质：
柠檬酸是一种较强的有机酸，有３个Ｈ＋可以电离；加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油等发生反应。 1.2 用途： 柠檬酸在食品工业上广泛用作酸味剂、增溶剂、缓冲剂、抗氧化剂、除腥臭剂、螯合剂等。 医药工业上广泛用柠檬酸及其盐类，柠檬酸盐用于补充相应的元素时，具有溶解度高、生理宽容性大，酸根直接被吸收而无积留等优点。 柠檬酸及其盐类和衍生物在化学工业中广泛用作缓冲剂、催化剂、激活剂、增塑剂、螯合剂、清洗剂、吸附剂、稳定剂、消泡剂。 柠檬酸及其盐类在印染、原子能工业、石油开采、建筑工业、铸造工业、皮革工业等行业中也有广泛的用途。 1.3 质量标准： 1.3.1 产品质量标准 本产品质量执行GB、BP93、BP98、USP23、USP24、E330等标准或根据客户需要生产。 1.3.2 包装规格： 出口柠檬酸系定量包装商品，一般25kgs或1000kgs为一包装袋。特别情况根据用户要求包装。每件实衡净重与规定净重的差重幅度定在4‰以下，鉴重时按规定比例抽查，抽查部分总净重与规定总净重差重幅度在2‰以内。 1.3.3 包装贮存要求：
柠檬酸废水毕业设计(DOC 41页)
某柠檬酸废水处理工程设计 The Design of Citric Acid Wastewater Treatment Project
摘要 我国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量高浓度废水，成为环境的严重污染源，因此，废水治理已成为我国柠檬酸行业的当务之急。 柠檬酸废水处理方法有生产饲料酵母法、上流式厌氧污泥床(UASB)工艺、活性污泥法、光合细菌法、乳状液法及综合处理法等。本设计着重从节省运行成本和提高处理效率角度出发，采用厌氧——二级接触好氧的处理方法。对工艺流程中各个设备及构筑物的工作原理及特点作了详细说明；对各处理设备和构筑物进行了详细的设计计算，确定了各处理设备和构筑物的结构尺寸、废水处理工程的平面布置和高程布置，并对废水处理工程进行了工程概预算,该工程总投资为130万元，处理费用为每立方米废水0.81元。 关键词：柠檬酸废水；废水处理；厌氧；好氧；
Abstract China is the world's largest producers and exporters of citric acid, citric acid production process but the inherent characteristics of the production process to produce a large number of high-strength wastewater, the environment has become a serious source of pollution, therefore, wastewater treatment, has become China's citric acid industry priority.) Citric acid wastewater treatment method of feed yeast production method, upflow anaerobic sludge blanket (UASB) processes, activated sludge, photosynthetic bacteria law emulsion method and the integrated treatment of law. Focusing on the design to save costs and improve operation efficiency point of view, the use of anaerobic - aerobic secondary treatment of contacts. Of process equipment and structures in each of the working principle and characteristics explained in detail; on the processing equipment and structures in detail the design and calculation to determine the structure of the processing equipment and the structure size, waste water treatment works layout and elevation layout, and a wastewater treatment works project budget, which projects a total investment of 130 million deal with a cost of 0.81 yuan per cubic meter of wastewater. Keywords:Citric Acid wastewater, Wastewater Treatment, Floatation, Oxidation, Reduction
柠檬酸生产习题
柠檬酸的生产 一，填空 1、生产的柠檬酸的方法生产柠檬用的是菌。 2、发酵是利用微生物的与围棋提供适宜的条件以生产目的产物的工业技术。 3、发酵工业产品分为、、三类。 4、常用的微生物有、、和等。 5、柠檬酸发酵有、、和。我国主要采用。 6、柠檬酸发酵的工艺条件有、、和。提高培养基的溶解氧的浓度，有利于酸的产量，搅拌器的转速，可提高溶解氧的浓度。 7柠檬酸生产工艺流程包括、、和等。 8、柠檬酸生产的主要设备。 9、发酵灭菌的操作主要
有、、、等。 二、判断 1、柠檬酸是重要的生物化工产品，在柑橘类水果中含量最高。（） 2、无水柠檬酸比结晶柠檬酸的吸湿性高。（） 3、微生物难以用肉眼观察到，结构复杂。（） 4、无菌消毒是菌种制备和发酵前的必要操作（） 5、厌氧发酵生物需要氧气，柠檬酸是好氧发酵产物。（） 6、柠檬酸对普通的碳钢的腐蚀性较强。（） 7、柠檬酸提取纯化应用较多的是钙盐法。（） 三、选择题 1、在发酵过程中，需控制微生物代谢的主要条件有（） ①培养基组成②PH值③温度④通气和搅拌的影响⑤溶解浓度 A，①②③④ B，①②③⑤ C，①②③④⑤D，②③④⑤2，下列不属于黑曲酶菌的保藏方法的是（）A，冰箱保藏B，沙土管保藏C，常温保藏D，液体石蜡法 3、下列不属于柠檬酸分离提取的方法或步骤的是
（） A，吸交法B，结晶C，分解D，过滤 4下列说法错误的是（） A，发酵温度不仅与菌体自身的特性有关，而且还与培养基成分和浓度有关。 B，柠檬酸发酵过程中PH值控制在2——3 C，柠檬酸是发酵液固液混合物 D，湿热灭菌属于化学灭菌 四，思考题 1，为什么温度是影响微生物生长发育及其代谢活动的重要因素？ 2，发酵中的杂菌对操作有哪些危害？
柠檬酸废水处理案例分析
柠檬酸废水处理案例分析 柠檬酸是一种重要的有机酸，广泛应用于饮料和食品工业、医药工业、化学工业和洗涤剂工业，柠檬酸废水排放量大，成分复杂。今天，我们来了解一下山东某厂柠檬酸废水处理案例分析。 一、项目背景 山东某柠檬酸厂是以薯干为原料，年产量1.5万吨，在生产过程中每天约排废水3,220m3,COD 总量约22-24t/d。 二、水质分析 柠檬酸废水属于高浓度有机废水，根据其生产工艺流程，所排放的废水主要包括三部分，第一部分为柠檬酸钙洗涤过程中产生的废糖水原液和一至三遍洗涤废糖水；第二部分为精提车间离子交换段产生的废水：第三部分全厂产生的其他一些低污染水。 三、废水处理工艺流程 由于柠檬酸生产过程中排放的废水浓度很高，特别是废糖水原液和第一遍洗糖废水，其COD 在2.5万mg/L以上，其他生产废水COD浓度值也在5,000mg/L左右，但废水的可生化性较好（一至三遍废糖洗液BOD与COD比值约为0.46）。因此，整个废水处理工艺宜采用运行稳定，投资和运行成本低的以生化为主的处理工艺。 1.废水处理 针对该柠檬酸厂废水排放情况，在使其处理后，废水达标的前提下，最大可能地回收能源，降低运行成本，对COD值在5,000mg/L左右和5,000mg/L以上的废水拟首先进行厌氧处理（UASB厌氧反应罐)，厌氧处理后的废水与低浓度的废水混合，再进入好氧处理工段，最后再由物化处理（气浮）把关，尽可能的降低水中的污染物和色度，使废水达标排放。 废水处理工艺流程如图1所示。
各工段去除率如表1所示。 2.污泥处理 由于柠檬酸废水中含有大量的有机物，在污水处理过程中会产生大量的污泥，如果污泥不进行适当的处理，势必会造成二次污染，因此工艺中必须考虑污泥的最终处置问题，处理方法如图2所示。
柠檬酸生产的废料处理方法与利用
柠檬酸生产的废料处理方法与利用 于洋 摘要：中国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量高浓度废水，对环境造成严重污染。文章对我国柠檬酸废水处理的方法进行了综述，着重介绍了近几年发展起来的几种柠檬酸废水处理的方法如厌氧生物法、好氧生物法、厌氧-好氧组合法、厌氧-兼氧-好氧组合法、光合细菌法、乳状液膜法、微波辐射二氧化锰处理法、Fenton 试剂法等，对不同处理方法的原理和工艺流程做了比较。 关键字：柠檬酸废水；厌氧-兼氧-好氧组合法；光合细菌法；乳状液膜法；微波辐射二氧化锰处理法。 2000年世界柠檬酸总产量约为95万吨，我国的产量约为40碗吨，占世界总产量的40%左右。生产能力已达70万吨/a，是世界上最大的柠檬酸生产国。我国柠檬酸产量的80%左右用于出口，是世界上最大的柠檬酸出口国[1]。柠檬酸作为一种重要的化工原料和食品添加剂被广泛应用，其生产是以薯干或玉米为原料，依次经原料处理、发酵、提取、精制等工序制得产品。废水主要来自发酵和提取工序产生的废中和液、洗糖水、洗罐水和洗滤布水，主要含有淀粉质、蛋白质、各种有机酸、生产菌体所分泌的酶、发酵残留物、葡萄糖、氨氮和脂肪等有机物，COD 浓度为20 000－30 000 mg/L，属高浓度有机废水[2]。针对柠檬酸废水处理，国内外研究、应用的方法以生物法为主，主要包括好氧生物法、厌氧生物法、厌氧－好氧法和光合细菌法等[3]。 1 柠檬酸生产废水的产生与排放 玉米柠檬酸的生产工艺主要包括糖化、发酵、提取和精制等,柠檬酸废水的主要来源为: (1)糖化洗滤布水。在糖化过程中,糖化液必须过滤除去玉米渣,过滤机的滤布需要定期清洗,产生“糖化洗滤布水”,主要含有淀粉、蛋白质、纤维素、玉米脂肪及钠离子等。 (2)二压洗滤布水。糖液在发酵罐中发酵得到发酵液,经压滤机压滤去除菌丝体,成为发酵清液,送到提取车间。压滤机的滤布需要定期清洗,由此而产生“二压洗滤布水”,主要含有柠檬酸、残糖、蛋白质和维生素等。 (3)刷罐水。发酵罐排放发酵液后,在下一次进料前,要用清水将发酵罐洗涤干净,从而产生“刷罐水”,主要含有柠檬酸、残糖、蛋白质、维生素和聚醚等。 (4)浓糖水。发酵清液与CaCO3中和生成柠檬酸钙沉淀,上部母液称为“浓糖水”,含有柠檬酸、柠檬酸钙、残糖、油脂、蛋白质、微量钠盐、聚醚及有机色
柠檬酸废水处理
2000m3/柠檬酸废水处理工程设计 摘要 我国是世界上最大的柠檬酸生产和出口国，但柠檬酸生产工艺的固有特点使其生产过程中产生大量的高浓度废水，成为环境的严重污染源，因此废水治理已成为我国柠檬酸行业的当务之急：介绍了几种柠檬酸废水的处理工艺，如生产饲料酵母法，上流式厌氧污泥床（UASB)工艺，活性污泥法等方法，并对不同方法的原理和工艺流程作了简单的比较。此次设计采用的是UASB来处理柠檬酸污水。 关键词：柠檬酸废水UASB工艺 1000m3 / citric acid wastewater treatment engineering design Abstract China is the largest country of citric acid production and exportation. But the fixed characteristic of citric acid production technology produces amounts of highly concentrated wastewater in the precess, and becomes a serious source of environmental pollution. Therefore , it is crucial and urgent yo treat the wastewater in citric acid industry. Several wastewater treatment technologies of citric acid are presented, such as the feeding stuf yeast production, upflow anaerobic sludge bed process,activated-sludge process and so on. In addition, a simple comparison of the principles and technical flow different technologies is also made.This design is used in UASB to treatment of citric acid wastewater. KEY WARDS: citric acid wastewater , UASB process
柠檬酸
柠檬酸生产工艺技术及进展
柠檬酸生产工艺技术及进展 周明 （辽宁科技大学化学工程学院化工08·5） [ 摘要 ]介绍了水果提取法、化学合成法、生物发酵法3种柠檬酸的生产方法以及传统生产工艺。详细阐述了目前国内外在开发柠檬酸生产的新原料、改进生产工艺及提取工艺等方面的进展情况,并对各种技术的原理、优缺点、应用等方面进行了论述和比较。 [ 关键词 ]柠檬酸；发酵；提取 Abstract : Three methods of citric acid-production are introduced, such as separating from fruit, chemical synthesis, biological ferment .The tradition technology of citric acid-production is reviewed. The exploitation of new material, some progresses of production technology and separation technology are presented. In addition, the principles, technique development , advantages and application are described and compared. Key words: citric acid; ferment ; separation 柠檬酸,又名枸橼酸,分子式C6H8O7(无水物),是世界产量较大的一种有机酸。主要用于食品工业、医药业、化学工业,并且在电子、纺织、石油、皮革、建筑、摄影、塑料、铸造和陶瓷等工业领域中也有十分广阔的应用。传统的柠檬酸生产是以薯干为原料,经生物发酵工艺和钙盐法提取工艺制得。传统工艺存在环境污染严重,生产成本高,产品质量不高等问题。近年来,在生产新原料方面,研究出了以玉米粉、稻米、秸杆等为原料的生产方法[1-4],使生产成本大大降低,废物排放减少。采用工业离子色谱法、母液净化处理、循环利用废糖液等技术[5-7]对生产工艺进行了改进,降低了生产成本、能耗及污染物的排放。为保护环境,使用了离子交换树脂法、电渗析、膜分离和吸交法等提取技术[8-12] ,基本实现了清洁的生产工艺。通过这些改进,使柠檬酸的生产提高了产品质量,降低了生产成本,减少了对环境的污染等。本文介绍了柠檬酸的生产方法及传统的生产工艺, 阐述了国内外在新原料,生产工艺改进及新提取技术等方面的进展,并对其原理、优缺点、应用等方面进行了论述和比较。 1 柠檬酸的生产方法 柠檬酸的生产方法共可分为3种：水果提取法,化学合成法，生物发酵法。1.1 水果提取法 柠檬酸可以从柠檬、橙、橘子、苹果等柠檬酸含量较高的水果中提取。当今，水果的生产已经产业化,水果产量也随之增加,并且比较集中,在考虑生态果园和综合利用时,可以利用这种方法来提取柠檬酸。但此法成本较高,不利于投入工业化生产[12,13] 。
柠檬酸处理方法
柠檬酸废水的处理方法 点击数：77 发布时间：2013年2月1日来源： 【摘要】柠檬酸也称第一食用酸味剂,广泛应用于食品、化工、建筑、皮革、农业、铸造、电子、纺织、石油、摄影、塑料和陶瓷等工业领域G柠檬酸的生产主要有两种方法:一种是从含柠檬.... 柠檬酸也称第一食用酸味剂,广泛应用于食品、化工、建筑、皮革、农业、铸造、电子、纺织、石油、摄影、塑料和陶瓷等工业领域G柠檬酸的生产主要有两种方法:一种是从含柠檬酸的天然果实中榨汁提取,另一种是用发酵法生产G目前,世界上普遍采用发酵法生产柠檬酸G我国柠檬酸工业起步较晚,直到60年代才建立柠檬酸厂,但到90年代已达80多家,目前,柠檬酸年总产量约为200ktG柠檬酸生产会产生大量的高浓度有机废水G本文分析了柠檬酸废水的来源和水质特性,对采用的厌氧生物法、生物接触氧化法、乳状液膜法以及柠檬酸中和废水回用。从柠檬酸发酵废液制取糖化酶制剂等技术进行了综述。 一、柠檬酸生产废水的主要排放源 在我国柠檬酸的生产主要以薯干玉米等为原料以玉米原料生产柠檬酸为例其生产工艺及废水排放源见图 1. 由图1可见玉米柠檬酸的生产工艺主要包括糖化、发酵、提取和精制等。 1、柠檬酸废水的主要来源为糖化洗滤布水在糖化过程中糖化液必须过滤除去玉米渣过滤机的滤布需要定期清洗产生糖化洗滤布水主要含有淀粉蛋白质纤维素玉米脂肪及钠离子等。 2、二压洗滤布水糖液在发酵罐中发酵得到发酵液经压滤机压滤去除菌丝体成为发酵清液送到提取车间压滤机的滤布需要定期清洗由此而产生二压洗滤布水主要含有柠檬酸残糖蛋白质和维生素。 3、刷罐水发酵罐排放发酵液后在下一次进料前要用清水将发酵罐洗涤干净从而产生刷罐水主要含有柠檬酸残糖蛋白质维生素和聚醚等。 4、浓糖水发酵清液与中和生成柠檬酸钙沉淀上部母液称为浓糖水含有柠檬酸柠檬酸钙残糖油脂蛋白质微量钠盐聚醚及有机色素等。 5、洗糖水中和工序得到的固相柠檬酸钙调浆后送入过滤机继续使用的热水进一步洗去残糖及可溶解性杂质抽滤后排放出洗糖水含有柠檬酸柠檬酸钙残糖油脂蛋白质无机钙及有机色素等。 6、沙柱冲洗水精制工序中要把固体物质在沙滤器中除去沙柱需定期冲洗形成沙柱冲洗水含有硫酸钙柠檬酸以及其他结成滤饼的固性物。 7、离子交换淡酸水离子交换淡酸水由个位置产生沙柱炭柱阴柱阳柱离子交换柱再生前将淡酸液排入后柱然后用清水无离子水把残液冲向后柱所产生的废水为离子交换淡酸水含有柠檬酸铁钙氯等离子以及滤层微粒和破碎的阴阳树脂。8、炭柱废碱水酸碱液经沙柱过滤后进入活性炭柱吸附炭柱每周用水溶液再生再生所排放的水为炭柱废碱水含有柠檬酸盐及有机色素等。
柠檬酸生产工艺
柠檬酸的工艺生产流程 摘要 柠檬酸广泛应用于食品行业、医药工业和化学工业等方面。它可利用糖质原料如土豆、地瓜中的淀粉等，在多种霉菌及黑曲霉的作用下，控制较低的温度及PH值、较高的通气量和糖浓度，用发酵法制得。 柠檬酸又名枸橼酸，学名3-羟基-3-羧基戊二酸，分子式C6H8O7为无色、无臭、半透明结晶或白色粉末，易溶于水及酒精。加热可以分解成多种产物，与酸、碱、甘油发生反应。柠檬酸主要用于食品工业，因为柠檬酸有温和爽快的酸味，普遍用于各种饮料、汽水、葡萄酒、糖果、点心、饼干、罐头果汁、乳制品等食品的制造。柠檬酸在化学工业上可做化学分析用试剂，用作实验试剂，色谱分析试剂及生化试剂，用作络合剂，掩蔽剂，配制缓冲溶液。采用柠檬酸或柠檬酸盐类做助洗剂，可改善洗剂产品的性能，可以迅速和沉淀金属离子，防止污染物重新附着在织物上，保持洗剂必要的碱性使污垢和灰分散和悬浮，提高表面活性剂的性能，是一种优良的螯合剂。 关键词:柠檬酸,黑曲霉,发酵法
Citric Acid In The Process Of The Production Process ABSTRACT citric acid is widely used in food industry, pharmaceutical industry and chemical industry, etc. It can use sugar in the raw materials such as potato, sweet potato starch, etc., under the action of a variety of mold and aspergillus Niger, control of low temperature and PH value, high ventilation and sugar concentration, using fermentation method. Citric acid or citrate, scientific name 3 - hydroxy - 3 - carboxylic glutaric acid, molecular formula C6H8O7 is colourless, odourless, translucent crystals or white powder, soluble in water and alcohol. Heating can be decomposed into a variety of products, react with acid, alkali, glycerin. Citric acid is mainly used in food industry, because of citric acid has a mild and refreshing acidity, widely used in all kinds of drinks, soft drinks, wine, candy, snacks, biscuits, canned fruit juices, dairy products, such as food manufacturing. Citric acid in the chemical industry to do chemical analysis reagent, used as laboratory reagents, chromatography analytical reagent and biochemical reagents, used as complexing agent and masking agent, buffer solution. Using citric acid or citric acid salts do help lotion, can improve the performance of detergent product, can quickly and precipitation of metal ions, and prevent pollutants are attached to the fabric again, keep the lotion, alkaline necessary make the dirt and dust dispersion and suspension, improve the performance of the surfactant is a kind of excellent chelating agent. Keywords: citric acid, aspergillus Niger, fermentation