味精生产工艺及废水来源

1、味精生产工艺,水净化3101第一组 主讲人： 贾峄秋 资料查询：朱雯婷 马文童 饶影影 PPT制作： 张琼琼,目录,味精废水总结,味精工艺发展,味精生产工艺 及其产污环节,味精生产工艺,原料预处理及淀粉水解糖制备,谷氨酸发酵,谷氨酸的提取,味精精制,味精工艺发展,味精 味精又名谷氨酸钠，化学名称：L-谷氨酸单钠一水化合物（或L-氨基戊二酸单钠一水化物）,分子式：C5 H8 NO4 NaH2 O 。 我国味精生产始于1923年，至1965年，其生产方法是蛋白质酸水解法，原料消耗高效率低、污染严重，42年间，年产量最高不过4000吨，生产发展速度缓慢。1965年以后，我国味精生产全部采用以淀粉或糖

2、蜜为原料的微生物发酵工艺。,味精生产工艺及其产污环节,味精工业是以玉米、淀粉、糖蜜为主要原料的加工行业，个别厂家以小麦为原料。 味精生产全过程可划分为四个工艺阶段： (1)原料的预处理及淀粉水解糖的制备； (2)谷氨酸发酵； (3)谷氨酸的提取； (4)味精精制。 与这四个工艺阶段相对应，在味精生产厂设置糖化车间、发酵车间、提取车间和精制车间作为主要生产车间。,味精生产工艺及其产污环节,1、原料预处理及淀粉水解糖制备（糖化车间） （1）原料预处理 此工艺操作的目的在于初步破坏原料结构，去除固体杂质。,味精生产工艺及其产污环节,（2）淀粉水解糖制备 由于谷氨酸生产菌不能直接利用淀粉作为碳源，因而

3、必须将淀粉水解为葡萄糖，才能供发酵使用。淀粉水解为葡萄糖先要进入液化阶段，然后再与糖化酶作用进入糖化阶段。 液化阶段：首先利用 -淀粉酶将淀粉浆液化，降低淀粉黏度并将其水解成糊精和低聚糖。液化使用喷射液化器，进入糖化罐。 糖化阶段：一定温度下液化后的糊精及低聚糖在糖化罐内将进一步水解为葡萄糖。,图1 淀粉水解制糖工艺及排污流程图,味精生产工艺及其产污环节,2、谷氨酸发酵（发酵车间） 谷氨酸的发酵包括谷氨酸生产菌的育种、扩大培养和发酵等过程。 （1）种子扩大培养 种子扩大培养是为了保证谷氨酸发酵过程所需的大量种子。在生产之前，技术人员经过挑选将发酵菌种从保藏菌种中取出，从试管斜面出发，经活化培养

4、，摇瓶培养，扩大至一级乃至二级种子罐培养，最终向发酵罐提供足够数量的健壮的生产菌种。,味精生产工艺及其产污环节,（2）谷氨酸发酵 谷氨酸发酵开始前，首先必须配制发酵培养基，并对其作高温短时灭菌处理。 谷氨酸培养液进入谷氨酸发酵罐，经过罐内冷却 ，接入菌种，添加氯化钾、硫酸锰、消泡剂及维生素等，通入无菌空气，菌种经一段时间适应后，发酵过程即开始缓慢进行。经过大约34小时的培养，当产酸、残糖、光密度等指标均达到一定要求时即可放罐。,味精生产工艺及其产污环节,3、谷氨酸的提取（提取车间） 谷氨酸的提取是将谷氨酸生产菌在发酵液中积累的 L-谷氨酸提取出来。 目前味精生产的主要工艺为等电离交工艺和浓缩连

5、续等电法两种方法提取谷氨酸，等电离交工艺提取效率高于浓缩等电，但酸、氨消耗高，废水量大，处理难度大，成本高。 谷氨酸提取收率：提取的谷氨酸占发酵液中谷氨酸的百分比，称为谷氨酸提取收率。,味精生产工艺及其产污环节,第一种方法 (1)等电离交工艺 等电离交工艺：是指味精发酵液低温加酸等电分后，再经过离子交换二次分离谷氨酸的生产工艺。 离交尾液：二次分离谷氨酸后的废液称离交尾液。 树脂洗涤水 ：二次分离谷氨酸后，离子交换柱需要冲洗再生，产生的废水称为树脂洗涤水。 该生产过程中主要污染源为谷氨酸提取的离交尾液及树脂洗涤水，该部分废水排放量大，污染物浓度高、难处理，是制约味精生产发展的主要因素之一。谷氨

6、酸发酵过程中还将排出连消灭菌洗罐废水。,图2 谷氨酸发酵与提取生产工艺及排污流程图（离交工艺）,味精生产工艺及其产污环节,第二种方法 (2)浓缩连续等电法 浓缩等电工艺：是指味精发酵液连续浓缩等电后分离谷氨酸的生产工艺。 分离尾液 ：分离谷氨酸后的废液称分离尾液 该生产过程中主要污染源为谷氨酸提取的分离尾液，无树脂洗涤水，同时排出连消灭菌洗罐废水，同时在浓缩过程产生污冷凝水。,图3 谷氨酸发酵与提取生产工艺及排污流程图（浓缩等电工艺）,味精生产工艺及其产污环节,(3) 谷氨酸精制生产味精 从发酵液中提取得到的谷氨酸，仅仅是味精生产中的半成品。 谷氨酸与适量的碱进行中和反应，生成谷氨酸钠，谷氨酸钠溶液经过脱色及离子交换柱除去Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 离子，即可得到高纯度的谷氨酸钠溶液。最后通过减压浓缩、结晶及分离，得到较纯的谷氨酸钠晶体即味精。 产生的废水主要为脱色时粒状炭柱冲洗。,图4 味精精制生产工艺及排污流程图,生产总工艺图5,味精废水总结,1、味精废水为高浓度有机废水，具有“五高一低”的特点，即BOD、COD、Cl-、SO42-、NH3-N菌体含量高，pH低。 2、味精生产废水主要来自： 发酵液经提取谷氨酸后的尾母液或离子交换尾液； 生产过程中各种设备(调浆罐、