大豆乳清废水处理研究

纲要研究了ＭＶＲ技术在大豆乳清废水办理中的应用。经过单要素试验及对大豆乳清废水的剖析，鉴于保证乳清蛋白活性的目的获取ＭＶＲ办理大豆乳清废水最正确工艺条件为压缩机频次１００Ｈｚ，加热温度６５℃。在最正确条件下回收１ｔ大豆乳清废水用电１３ｋＷ?ｈ。要点词ＭＶＲ；大豆乳清废水；乳清蛋白目前大规模工业化生产的大豆分别蛋白的主流生产工艺是碱溶酸沉法，该方法生产过程每生产１ｔ大豆分别蛋白会排放３０～５０ｍ３的乳清废水［１］。大豆乳清废水含有大批的乳清蛋白、灰分、低聚糖，此中乳清蛋白主要由２Ｓ和７Ｓ组分构成，主要包含胰蛋白酶克制剂此中代表性的有两种，即Ｋｕ－Ｎｉｔｚ克制剂和Ｂｏｗｍａｎ－Ｂｉｒｋ克制剂、大豆血球凝聚素、脂肪氧化酶、β－淀粉酶、细胞色素Ｃ等多种生理活性物质［２－４］。大豆低聚糖主假如蔗糖、棉子糖和水苏糖。大豆分别蛋白废水量大，办理困难，耗资水资源多成为限制大豆分别蛋鹤发展的最大瓶颈问题。怎样解决大豆乳清废水成为目前大豆分别蛋白工业急需解决的问题。而大豆乳清废水中固形物含量很低，水分含量达到９７％以上，对大豆乳清蛋白及低聚糖等的分别难度较大，所以需要对大豆乳清废水进行浓缩，同时提高有利成分的浓度，便于进一步分别和提纯。现有常用的浓缩方法包含积淀法、吸附法、超滤膜法、透析法、蒸馏法以及冰冻干燥法等。此中，积淀法、吸附法以及透析法都需要在溶液中加入相应试剂，以分别溶质与溶剂，这些方法在物料纯度要求较高以及拥有食品安全要求的工业领域中很难得以推行应用；超滤膜法存在膜易堵，冲洗困难，投资高等弊端；蒸馏法与冰冻干燥法因为操作相对简单，且对溶质自己的物理化学性质影响较小，所以在食品工业中应用较为宽泛，但这两种浓缩方法能耗均较大。机械蒸汽再压缩Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖａｐｏｒｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ，简称ＭＶＲ技术是一种高效节能的蒸发系统。ＭＶＲ技术在化工蒸发浓缩精馏［５］过程、乳制品及果汁浓缩［６］、食品发酵液办理［７］、海水淡化行业［８］以及废水办理［９］等领域中得以宽泛应用。本研究联合乳清蛋白中活性物质回收的需要，应用ＭＶＲ技术对大豆乳清废水进行回收利用，实现水资源再利用，同时保证蛋白类活性物质便于进一步分别提纯。１资料与方法１．１实验资料。大豆乳清废水固形物含量２．５％，粗蛋白质含量干基２０％，ｐＨ４．６±０．１，临邑禹王植物蛋白有限企业。食品用液体氢氧化钠。Ｋｊｅｌｔｅｃ８２００凯氏定氮仪；ＡＬ２０４－２Ｃ电子天平；ＭＶＲ中试系统，德州清大禹王能源技术研究院有限企业。ＭＶＲ中试系统原理换热器内稀溶液被高温热源加热，产生的水蒸气被压缩机吸入，经过升温加压后变为高温高压水蒸气，再次返回换热器中，作为高温热源加热稀溶液，稀溶液受热将水蒸气分别出来，由此即可实现溶液的浓缩，高温水蒸气与稀溶液换热后变为冷凝水排出系统，达成系统循环。ＭＶＲ中试系统表示图如图１所示。该系统的办理量为５０ｋｇ，此中压缩机型号为ＲＶＣ－１罗茨式压缩机；换热器面积为３．３ｍ２；电加热器功率为３ｋＷ；真空泵、循环泵均为２ＢＶ２０６０液环式真空泵。１．２实验方法。详细操作方法为①接通电源，开启真空泵，翻开进料阀，将５０ｋｇ大豆乳清废水经过进料口吸入至蒸发罐中。②进料完成后，封闭进料阀，开启电加热器，经过控制面板设定加热温度；待控制面板显示的系统各参数稳固后，封闭真空泵。③开启溶液循环泵及压缩机，开始溶液循环喷淋，实现溶液浓缩。本研究在必定的进料量、ｐＨ下，剖析了压缩机频次、加热温度对大豆乳清废水浓缩办理系统的影响，并对最正确压缩机频次和加热温度下的系统办理能力进行了剖析。２结果与剖析２．１压缩机频次对乳清蛋白回收系统的影响。经过预办理调理大豆乳清废水的蛋白质含量为１％，ｐＨ７．３±０．１，控制加热温度为５０℃，溶液流量为０．３９ｋｇ／ｓ，为保证入口溶液浓度不变，将冷凝液罐与浓溶液罐之间的连结收翻开，使蒸发出的冷凝液快速返回浓溶液中，再将稀释后的溶液循环喷淋，以保证溶液入口浓度近似不变。调理压缩机频次，待系统参数稳固后进行记录，从而获取不一样压缩机频次下对应的系统稳态运转工况。经过调整压缩机频次，剖析了过程中的吸气流量、吸排气压力、吸排气温度、换热量、压缩机功率、传热温差与传热系数的变化，结果如图２～图６所示。由图２可知，压缩机频次高升，吸气流量增大，受电加热器控制，吸气密度不变，蒸汽量增大，线性关系显然。由图３、图４可知，压缩机频次高升，吸气流量增大，受电加热器控制，吸气温度不变，吸气压力不变，因为吸气流量增大，致使压缩机排气压力增大，排气温度上涨显然。由图５、图６可知，压缩机频次高升，蒸汽量增大，换热量与压缩机耗电量均随之增大，因为排气压力、排气温度高升，换热器内传热温差增大，温差的增大利于传热传质的运转，同时传热系数也有所提高。综上所述，提高压缩机的频次能够有效地提高排气压力和排气温度，从而提高传热温差及传热系数，从而提高了传热效率，降低热损失，提高办理能力和效率。２．２加热温度对大豆乳清废水回收系统的影响。经过预办理调理大豆乳清废水的蛋白质含量为１％，ｐＨ７．３±０．１，控制溶液流量为０．３９ｋｇ／ｓ，压缩机频次控制在１００Ｈｚ，为保证入口溶液浓度不变，将冷凝液罐与浓溶液罐之间的连结收翻开，使蒸发出的冷凝液快速返回浓溶液中，再将稀释后的溶液循环喷淋，以保证溶液入口浓度近似不变。调理电加热器的温度，使溶液温度即压缩机的加热温度发生变化，待系统参数稳固后进行记录，从而获取不一样加热温度下对应的系统稳态运转工况。经过调整加热温度，剖析了过程中的吸气流量、乳清蛋白含量、吸排气压力、排气温度、冷凝水温度、换热量、压缩机功率、传热温差与传热系数的变化，结果如图７～图１２所示。由图７、图８可知，跟着加热温度高升，吸气密度变大，出口蛋白质含量变大；有利于提高浓缩速度，增添办理量，剖析以为加热温度的提高提高了蒸汽量和内能。由图９、图１０可知，加热温度高升，压缩机的吸气压力高升，排气压力也随之高升，排气温度上涨，同时提高排气热能，从而提高热效率。剖析以为加热温度提高增添了蒸发量，直接增添了吸肚量从而提高了吸气压力，从而惹起排气压力的增添，最后提高了排气温度。由图１１、图１２可知，跟着加热温度高升，压缩机吸气密度增大，蒸汽量变大，换热量增大，压缩机耗电量增大，双侧换热流体温度高升，传热系数有所高升。综上，加热温度的提高能够有效地提高排气压力和排气温度，从而提高传热温差，增大传热系数，从而提高了换热效率，降低热损失，提高办理能力和效率。因为乳清蛋白中的活性物质主假如胰蛋白酶克制剂、细胞色素和β－淀粉酶，考虑到β－淀粉酶最适温度为６０～６５℃，所以加热温度控制在６５℃［４］。２．３最正确控制条件下的乳清蛋白含量变化。经过预办理调理大豆乳清废水的蛋白质含量为１％，ｐＨ７．３±０．１，控制压缩机频次在１００Ｈｚ，加热温度设定为６５℃，溶液流量为０．３９ｋｇ／ｓ，鉴于喷雾要求，大豆蛋白的蛋白质含量一般在１０％～１１％，所以经过溶液浓缩，使入口溶液蛋白质含量渐渐高升到１０％后，开始记录蛋白质含量与对应的系统运转工况。结果如图１３～图１６所示。图１３蛋白质含量－时间关系曲线图１４出入口压力－入口溶液蛋白质含量关系曲线图１５换热量与压缩机功率－入口溶液蛋白质含量关系曲线图１６每蒸发１ｔ水的压缩机耗电量－入口溶液蛋白质含量关系曲线由图１３可知，因为浓溶液循环喷淋，所以入口溶液蛋白质含量渐渐高升，蛋白质含量增添呈线性，出口溶液蛋白质含量也渐渐高升，与入口溶液体现平行关系，说明系统运转安稳，蒸发稳固，蒸发效率不受蛋白质含量变化影响，系统可连续运转。由图１４可知，在实验时间内，溶液蛋白质含量渐渐增添，入口压力降落，出口压力上涨，剖析以为跟着水分的回收，大豆乳清废水蛋白质含量增添，在压缩机频次和加热温度不变的状况下，蒸汽蒸发量减少，真空泵抽真空能力不变，相对系统内空间变大，蒸汽密度降低，从而造成了入口压力降低，而出口压力上涨的原由有待进一步分析。由图１５、图１６可知，入口溶液蛋白质含量增添，而换热量渐渐降低，压缩机耗电量渐渐高升。剖析原由以为，跟着蛋白质含量增添，溶液的水汽分压降低，蒸发难度增添，从而需要供给的能耗增添。目前工况下，该系统每蒸发１ｔ水，压缩机均匀耗电量约为１３ｋＷ?ｈ。３结论经过ＭＶＲ系统对大豆乳清废水的回收、浓缩研究获取以下结论１提高压缩机频次，可提高溶液蒸发速率，有效提高换热系数，加强换热。最正确压缩机频次鉴于设施最高频次为１００Ｈｚ。２提高加热温度，可提高溶液蒸发速率，有效提高换热系数，加强换热。综合评估乳清蛋白废水中活性物质的失活温度，最正确加热温度为６５℃。３提高压缩机频次、提高加热温度，均可致使压缩机能耗高升，压缩机频次和加热温度提高与能耗提高呈线性正有关，主要原由是压缩机做功对象质量增添，压力提高。４对于大豆乳清废水，每蒸发１ｔ水，压缩机均匀耗电量为１３ｋＷ?ｈ。作者时玉强艾凇卉鲁绪强马军刘汝萃单位1临邑禹王植物蛋白有限企业2清华大学本word为可编写版本，以下内容若不需要请删除后使用，感谢您的理解篇一：重症肺炎的诊疗标准及治疗重症肺炎【概括】肺炎是严重危害人类健康的一种疾病，占感染性疾病中死亡率之首，在人类总死亡率中排第5~6位。重症肺炎除拥有肺炎常有呼吸系统症状外,另有呼吸衰竭和其余系统显然受累的表现,既可发生于社区获取性肺炎(community-acquiredpneumonia,CAP),亦可发生于医院获取性肺炎(hospitalacquiredpneumonia,HAP)。在HAP中以重症监护病房(intensivecareunit,ICU)内获取的肺炎、呼吸机有关肺炎(ventilatorassociatedpneumonia,VAP)和健康护理(医疗)有关性肺炎(healthcare–associatedpneumonia,HCAP)更加常有。免疫克制宿主发生的肺炎亦常包含此中。重症肺炎死亡率高，在过去的几十年中已成为一个独立的临床综合征，在流行病学、风险要素和结局方面有其独到的特点，需要一个独到的临床办理路径和初始的抗生素治疗。重症肺炎患者可从ICU综合治疗中获益。临床各科都可能会碰到重症肺炎患者。在急诊科门诊最常碰到的是社区获取性重症肺炎。本章要点介绍重症社区获取性肺炎。对重症院内获取性肺炎只做简要介绍。【诊疗】第一需明确肺炎的诊疗。CAP是指在医院外罹患的感染性肺实质(含肺泡壁即广义上的肺间质)炎症,包含拥有明确潜藏期的病原体感染而在住院后均匀潜藏期内发病的肺炎。简单地讲,是住院48小时之内及住院前出现的肺部炎症。CAP临床诊疗依照包含:①新近出现的咳嗽、咳痰,或原有呼吸道疾病症状加重,并出现脓性痰;伴或不伴胸痛。②发热。③肺实变体征和(或)湿性啰音。④WBC>1099×10/L或重症肺炎往常被以为是需要收入ICU的肺炎。对于重症肺炎还没有有公认的定义。在中华医学会呼吸病学分会宣布的CAP诊疗和治疗指南中将以下症征列为重症肺炎的表现:①意识阻碍;②呼吸频次>30次/min③PaO25d、机械通气>4d)和存在高危因素者,即便不完整切合重症肺炎规定标准,亦视为重症。美国胸科学会(ATS)2001年对重症肺炎的诊疗标准：主要诊疗标准①需要机械通气;②住院48h内肺部病变扩大≥50%;③少尿(每天177μmol/L(2mg/dl)。次要标准:①呼吸频次>30次/min;②PaO2/FiO22007年ATS和美国感得病学会(IDSA)制定了新的《社区获取性肺炎治疗指南》，对重症社区获取性肺炎的诊疗标准进行了新的修正。主要标准：①需要创伤性机械通气②需要应用升压药物的脓毒性血症休克。次要标准包含：①呼吸频率>30次/min;②氧合指数(PaO2/FiO2)20mg/dL）⑥白细胞减少症（WBC计数＜4×109/L）⑦血小板减少症（血小板计数＜100×109/L）⑧体温降低（中心体温＜36℃）⑨低血压需要液体复苏。切合1条主要标准，或起码3项次要标准可诊疗。重症医院获取性肺炎（SHAP）的定义与SCAP邻近。2005年ATS和美国感得病学会(IDSA)制定了《成人HAP,VAP,HCAP办理指南》。指南中界定了HCAP的病人范围:在90d内因急性感染曾住院≥2d;居住在医疗护理机构;近来接受过静脉抗生素治疗、化疗或许30d内有感染伤口治疗;住过一家医院或进行过透析治疗。因为HCAP患者常常需要应用针对多重耐药(MDR)病原菌的抗菌药物治疗，故将其列入HAP和VAP的范围内。【临床表现】重症肺炎可急性起病，部分病人除了发热、咳嗽、咳痰、呼吸困难等呼吸系统症状外，可在短时间内出现意识阻碍、休克、肾功能不全、肝功能不全等其余系统表现。少部分病人甚至可没有典型的呼吸系统症状，简单惹起误诊。也可起病时较轻，病情逐步恶化，最后达到重症肺炎的标准。在急诊门诊碰到的主假如重症CAP患者，部分是HCAP患者。重症CAP的最常有的致病病原体有：肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、军团菌、革兰氏阴性杆菌、流感嗜血杆菌等，其临床表现简述以下：⑴肺炎链球菌为重症CAP最常有的病原体，占30%~70%。呼吸系统防守功能损害（酒精中毒、抽搐和昏倒）但是咽喉部大批含有肺炎链球菌的分泌物吸入到下呼吸道。病毒感染和抽烟可造成纤毛运动受损，致使局部防守功能降落。充血性心衰也为细菌性肺炎的预兆因素。脾切除或脾功能亢进的病人可发生暴发性的肺炎链球菌肺炎。多发性骨髓瘤、低丙种球蛋白血症或慢性淋巴细胞白血病等疾病均为肺炎链球菌感染的重要危险要素。典型的肺炎链球菌肺炎表现为肺实变、寒战，体温大于39.4℃，多汗和胸膜痛疼，常见于原来健康的年青人。而老年人中肺炎链球菌的临床表现隐藏，常缺少典型的临床症状和体征。典型的肺炎链球菌肺炎的胸部Ⅹ线表现为肺叶、肺段的实变。肺叶、肺段的实变的病人易归并菌血症。肺炎链球菌归并菌血症的死亡率为30%~70%，比无菌血症者高9倍。⑵金葡菌肺炎为重症CAP的一个重要病原体。在流行性感冒时期，CAP中金葡菌的发生率可高达25%，约50%的病例有某种基础疾病的存在。呼吸困难和低氧血症较广泛，死亡率为64%。胸部Ⅹ线检查常有密度增高的实变影。常出现空腔，可见肺气囊，病变变化较快，常伴发肺脓肿和脓胸。MRSA（耐甲氧西林金葡菌）为CAP中较少见的病原菌，但一旦明确诊疗，则应采用万古霉素治疗。⑶革兰氏阴性菌CAP重症CAP中革兰氏阴性菌感染约占20%,病原菌包含肺炎克雷白杆菌、不动感菌属、变形杆菌和沙雷菌属等。肺炎克雷白杆菌所致的CAP约占1%~5%，但其临床过程较为危重。易发生于酗酒者、慢性呼吸系统疾病病人和虚弱者，表现为显然的中毒症状。胸部X线的典型表现为右上叶的茂密浸润暗影、边沿清楚，早期可有脓肿的形成。死亡率高达40%~50%。⑷非典型病原体在CAP中非典型病原体所致者占3%~40%。大部分研究显示肺炎支原体在非典型病原体所致CAP中占首位，在成人中占2%~30%，肺炎衣原体占6%~22%，嗜肺军团菌占2%~15%。但是肺炎衣原体感染所致的CAP，其临床表现相对较轻，死亡率较低。肺炎衣原体可表现为咽痛、声嘶、头痛等重要的非肺部症状，其他可有鼻窦炎、气道反响性疾病及脓胸。肺炎衣原体可与其余病原菌发生共同感染，特别是肺炎链球菌。老年人肺炎衣原体肺炎的症状较重，有时可为致死性的。肺炎衣原体培育、DNA检测、PCR、血清学（微荧光免疫抗体检测）可提示肺炎衣原体感染的存在。军团菌肺炎占重症CAP病例的12%~23%，仅次于肺炎链球菌，常见于男性、年老、体衰和抽烟者，原患居心肺疾病、糖尿病和肾功能衰竭者患军团菌肺炎的危险性增添。军团菌肺炎的潜藏期为2~10天。病人有短暂的不适、发热、寒战和中断的干咳。肌痛常很显然，胸痛的发生率为33%,呼吸困难为60%。胃肠道症状表现明显，恶心和腹痛常见，33%的病人有腹泻。许多病人还有肺外症状，急性的精神神志变化、急性肾功能衰竭和黄疸等。偶有横纹肌炎、心肌炎、心包炎、肾小球肾炎、血栓性血小板减少性紫癜。50%的病例有低钠血症，此项检查有助于军团菌肺炎的诊疗和鉴识诊疗。军团菌肺炎的胸部Ⅹ线表现特点为肺泡型、斑片状、肺叶或肺段状散布或洋溢性肺浸润。有时难以与ARDS差别。胸腔积液相对许多。别的，20%~40%的病人可发生进行性呼吸衰竭，约15%以上的病例需机械通气。⑸流感嗜血杆菌肺炎约占CAP病例的8%~20%，老年人和COPD病人常为高危人群。流感嗜血杆菌肺炎发病前多有上呼吸道感染的病史，起病可急可慢，急性发病者有发热、咳嗽、咳痰。COPD病人起病较为迟缓，表现为原有的咳嗽症状加重。婴幼儿肺炎多较急重，临床上有高热、惊厥、呼吸急促和紫绀，有时发生呼吸衰竭。听诊可闻及散在的或限制的干、湿性罗音，但大片实变体征者少见。胸部X线表现为支气管肺炎，约1/4呈肺叶或肺段实变影，极罕有肺脓肿或脓胸形成。卡氏孢子虫肺炎（PCP）PCP仅发生于细胞免疫缺点的病人，但PCP还是一种重要的肺炎，特别是HIV感染的病人。PCP经常是诊疗AIDS的依照。PCP的临床特点性表现有干咳、发热和在几周内渐渐进展的呼吸困难。病人肺部症状出现的均匀时间为4周，PCP相对进展迟缓可差别于一般细菌性肺炎。PCP的试验室检查异样包含：淋巴细胞减少，CD4淋巴细胞减少，低氧血症，胸部X线片显示双侧间质浸润，有高度特点的“毛玻璃”样表现。但30%的胸片可无显然异样。PCP为独一有假阴性胸片表现的肺炎。【协助检查】1.病原学：⑴诊疗方法包含血培育、痰革兰氏染色和培育、血清学检查、胸水培育、支气管吸出物培育、或肺炎链球菌和军团菌抗原的快速诊疗技术。别的，能够考虑侵入性检查，包含经皮肺穿刺活检、经过防污染毛刷（PSB）经过支气管镜检查或支气管肺泡灌洗（BAL）。①血培育一般在发热早期采集，如已用抗菌药物治疗，则在下次用药前采集。采样以无菌法静脉穿刺，防备污染。成人每次10~20ml，婴儿和少儿0.5~5ml。血液置于无菌培养瓶中送检。24小时内采血标本3次，并在不一样部位采集可提高血培育的阳性率。在大规模的非选择性的因CAP住院的病人中，抗生素治疗前的血细菌培育阳性率为5%-14%，最常有的结果为肺炎球菌。假阳性的结果，常为凝结酶阴性的葡萄球菌。抗生素治疗后血培育的阳性率减半，所以血标本应在抗生素应用前采集。但假如有菌血症高危要素存在时，初始抗生素治疗后血培育的阳性率仍高达15%。因重症肺炎有菌血症高危要素存在，病原菌极可能是金葡菌、铜绿假单胞菌和其余革兰氏阴性杆菌，这几种细菌培育的阳性率高，重症肺炎时每一位病人都应行血培育，导抗生素的应用有很高的价值。此外，细菌消除能力低的病人（如脾切除的病人）病的病人、白细胞减少的病人也易于有菌血症，也应踊跃行血培育。

这对指、慢性肝②痰液细