大豆,又称黄豆,我国自古栽培,有5000年的种植史。现今全国普遍种植,以东北大豆质量较优。因为大豆的营养价值很高,被称为“豆中之王”、“田中之肉”、“绿色的牛乳”等,是天然食物中非常受营养学家推崇的食用。
目前国内的大豆工厂基本上是从原料中提取1/3的蛋白质,还有1/3的碳水化合物变成废渣被低价处理,1/3的乳清蛋白和可溶性碳水化合物的混合物被视为废水白白地排放掉,其资源利用率低,综合效益很差,而且还造成严重的环境污染。因此,如何从大豆加工废水中提取乳清蛋白和低聚糖、回收再用或达标排放水,成为解决能源、资源危机和环境污染的重中之重。
传统大豆加工废水处理使用较为广泛的厌氧-好氧生物处理法处理效果不稳定,受生物菌种的种类和活性影响较大。蒸发浓缩法能耗大,设备投资与运行费用高,在工业上难于推广。发酵法所制得产品的质量较差,多为小分子蛋白糖,浓度偏稀。
德兰梅尔采用超滤膜技术,对原有工艺进行深度改良,淘汰落后的处理方针,充分利用超滤膜的特性进行优化处理。对大豆加工废水进行调制,使其pH值为7~8。之后加入含Ca2+的絮凝剂,使大豆加工废水中的Ca2+达到一定要求后,再对料液进行离心、预过滤。之后采用微滤系统,进一步除去料液中的不溶杂质。之后将初步处理后的大豆加工废水调温,使其温度控制在40℃~50℃。将预处理后的大豆加工废水在设定操作压力下通过超滤膜系统,超滤浓水侧截留大豆蛋白,小分子多糖和无机盐随水透过超滤膜。整个过程中,超滤系统的浓水可进一步处理,所提取的大豆蛋白浓缩液进行渗滤、浓缩和干燥,可制得大豆蛋白粉。
膜技术在21世纪得到迅猛发展,日渐成熟的膜技术正在各行各业得到广泛使用。超滤膜技术正慢慢成为废水处理工艺中不可或缺的一部分。