南水北调受水城市管网＂黄水＂影响因素研究

西北农业学报2006,15(3):216～219ActaAgriculturaeBoreali-occidentalisSinica电渗析法处理苹果酸废水溶液的研究*叶微微,章樟红,朱江,樊明涛(西北农林科技大学食品科学与工程学院,陕西杨凌712100)摘要:生产脱色脱酸苹果汁时,树脂碱洗液中含有大量天然L-苹果酸,研究了采用电渗析法脱盐回收废液中的苹果酸,及其对苹果酸废液脱盐的工艺条件。将废液pH调至4.0,工作电流11A下循环脱盐2h,脱盐率达99%以上,含Na+11821mg/L的废液脱盐至含Na+42.88mg/L,其中L-苹果酸损失18.94%,基本达到分离要求,表明了电渗析对苹果酸废液的脱盐是切实可行的。关键词:苹果酸废液;电渗析;脱盐中图分类号:TS255.44文献标识码:A文章编号:1004-1389(2006)03-0216-04TheDesalinationofMalicAcidEffluentbyMeansofElectrodialysisYEWei-wei,ZHANGZhang-hong,ZHUJiangandFANMing-tao(CollegeofFoodScienceandEngineering,NorthwestA&FUniversity,YanglingShaanxi712100,China)Abstract:Intheproductionofcolorandacidfreeapplejuice,theeffluentofresinwasrichinnaturalL-malicacid.Thedesalinationofmalicacideffluentbyelectrodialysiswasstudied.Theoptimumtechnologicalconditionswerefoundout.UndertheconditionofpH4.0,electriccurrent11Aand2hours′circulation,thedesalinationratereachedmorethan99%.Na+intheeffluentcouldbedesaltedfrom11821mg/Lto42.88mg/L,andtheL-malicacidintheeffluentreducedby18.94%.There-sultsprovedthatelectrodialysiswasafeasiblemethodformalicacideffluentdesalination.Keywords:Malicacideffluent;Electrodialysis;Desalination随着我国苹果栽种面积的不断扩大和苹果产量的快速增长,我国的苹果加工业得到了蓬勃发展。脱色脱酸果汁是近年来兴起的苹果汁加工新品种,它是将经前处理、澄清、超滤后的清汁经脱色树脂吸附、脱酸树脂深度脱色、脱酸处理,浓缩后得到的无色透明、质地纯净的纯天然果糖产品,在欧美、国内等市场成为消费的热点,具有良好的市场前景。在目前的生产工艺中,脱色脱酸树脂的NaOH再生废液与前处理树脂的酸洗废液中和后直接排放,这样不仅对环境造成了严重的污染,制约了我国苹果汁加工行业进入良性的可持续发展轨道,而且浪费了NaOH再生废液中大量天然的L-苹果酸。同时,由于原料等条件的限制,我国现有的苹果浓缩汁多为低酸果汁,而国际市场上浓缩苹果汁的价格与酸度成正比,酸度每升高1°,每吨浓缩苹果汁的价格即可提高100～150美元。如果能将NaOH再生废液中的天然L-苹果酸脱盐回收,达到苹果浓缩汁的质量标准,就可以将其直接回兑到苹果浓缩汁中,提高产品的酸度,带来巨大的经济效益。笔者采用国产离子交换膜运用电渗析技术进行苹果酸废液脱盐的可行性研究,并摸索出了基本的操作方式和参数,有较好的脱盐效果。1材料与方法1.1电渗析方法苹果酸废液脱盐的原理在直流电场的推动力下,脱盐室中NaCl的Na+和Cl-离子分别通过阳膜和阴膜来到浓缩室,使盐和苹果酸分离开来。在脱盐的同时,废液中部分呈离子态的L-苹果酸也同时转移到浓缩*收稿日期:2005-12-07修回日期:2005-12-20作者简介:叶微微(1981-),女,在读硕士生,主要从事食品高新技术方面的研究。E-mail:yeluo564@163.com室。故脱盐过程中,在提高脱盐率的同时应尽量减少L-苹果酸的损失。1.2主要仪器设备和试验材料一体化小电渗析器,300mm×150mm×100mm,单张膜的有效面积为10mm×20mm,30对膜组成一级一段膜堆,采用钛板涂二氧化钌电极,离子交换膜采用磺酸型苯乙烯系异相阳离子交换膜和季胺型苯乙烯系异相阴离子交换膜;WA型可控硅整流器;FP-640火焰光度计;电热恒温水浴锅;754紫