[發明專利]一種膜法制糖系統中脫色膜的清洗系統及方法

有效

• 申請號: 202010103962.5
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111286561B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發明（設計）人: 羅建泉;萬印華
• 申請（專利權）人: 中國科學院過程工程研究所
• 主分類號: C13B20/16
• 分類號: C13B20/16;B01D65/06
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發明提供了一種膜法制糖系統中脫色膜的清洗系統及清洗方法，所述膜法制糖系統包括依次連接的澄清膜過濾單元、脫色膜過濾單元以及濃縮膜過濾單元，所述清洗系統包括堿清洗單元以及酶催化氧化單元；所述堿清洗單元的出液口與脫色膜過濾單元的進液口連接；所述酶催化氧化單元的進液口與濃縮膜過濾單元的透過液出口連接，酶催化氧化單元的出液口與脫色膜過濾單元的進液口連接。本發明利用濃縮膜透過液催化氧化為過氧化氫和葡萄糖酸，使過氧化氫氧化降解膜孔內污染物和抑殺表面附著的微生物，同時葡萄糖酸則可使堿清洗后的膜孔溶脹得以快速收縮恢復，從而提高膜法甘蔗制糖系統的穩定性，降低膜法甘蔗制糖工藝的運行成本。

技術領域

本發明屬于膜法制糖技術領域，涉及一種膜法制糖工藝中膜的清洗系統及方法，尤其涉及一種膜法制糖系統中脫色膜的清洗系統及方法。

背景技術

傳統制糖工藝中主要采用亞硫酸法或碳酸法進行甘蔗混合汁清凈，其存在工藝復雜、脫色率低、成品糖質量不穩定以及產品中含硫影響食品安全等問題。近年來興起的膜法綠色制糖技術是利用純物理分離方法將甘蔗混合汁中的懸浮物、色素以及非糖小分子去除，具有綠色無害、脫色率高、產品質量穩定和易自動化生產等優點。

CN107937628A公開了一種全組分利用的甘蔗制糖系統及其處理方法，該系統包括預處理單元、多級膜過濾單元和濃縮液處理單元，多級膜過濾單元包括澄清膜、脫色膜、濃縮膜和反滲透膜，可分別對甘蔗混合汁進行澄清、脫色和濃縮處理，濃縮膜透過液經反滲透濃縮后用于液體糖調制。

在此工藝中，當脫色膜的分離層材料為聚酰胺時，該工段運行初期通量高且抗污染能力強，但長期運行中如果僅用堿性清洗劑進行膜清洗，其孔內污染的清洗效率不高；并且隨著清洗次數的增加，脫色膜的抗污染能力下降，由于堿清洗會造成膜孔溶脹，孔內污染不斷加劇，最終導致脫色膜的性能不斷下降，使脫色膜的膜通量下降且對蔗糖的截留率升高。

另外，由于聚酰胺類膜材料不耐氯，無法使用含次氯酸鈉的清洗劑，甘蔗混合汁中的腸膜明串珠菌易在脫色膜組件內繁殖，分泌的葡聚糖又會進一步產生膜污染并堵塞膜組件內流道，造成膜通量下降和膜組件壓降增大，同時導致甘蔗清汁的酸化，給膜法甘蔗制糖工藝的長期穩定運行帶來極大的阻礙。

CN108588289A公開了一種基于分段調節pH抑菌、高溫殺菌、紫外線殺菌和納米銀抑菌進行微生物污染防控的系統和處理方法，但仍然無法完全消除微生物在脫色膜截留側和透過側表面的粘附和繁殖。

CN109589796A公開了一種依次使用去離子水、葡聚糖酶溶液以及氫氧化鈉溶液清洗脫色膜的方法，但對脫色膜的孔內污染清洗效果不佳，并且堿清洗對脫色膜膜孔的溶脹效應會進一步加劇孔內污染。

因此，開發高效清洗聚酰胺納濾膜孔內污染、抑制微生物在脫色膜表面繁殖的方法，是保證膜法制糖工藝長期穩定運行、降低蔗糖損失率和提高甘蔗清汁質量的關鍵。

發明內容

針對現有膜法甘蔗制糖工藝中存在的脫色膜污染問題，本發明提供了一種膜法制糖系統中脫色膜的清洗系統及清洗方法。所述清洗系統及清洗方法能夠利用濃縮膜透過液作為清洗液原料，能夠將濃縮膜透過液催化氧化為氧化液，使用氧化液氧化降解脫色膜的膜孔內污染物并抑制脫色膜表面微生物，還能夠恢復常規堿洗造成的膜孔溶脹問題。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種膜法制糖系統中脫色膜的清洗系統，所述膜法制糖系統包括依次連接的澄清膜過濾單元、脫色膜過濾單元以及濃縮膜過濾單元，所述清洗系統包括堿清洗單元以及酶催化氧化單元。

所述堿清洗單元的出液口與脫色膜過濾單元的進液口連接。

所述酶催化氧化單元的進液口與濃縮膜過濾單元的透過液出口連接，酶催化氧化單元的出液口與脫色膜過濾單元的進液口連接。