CN101407350B - 发酵法生产赖氨酸中离交废液的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于发酵行业，特别涉及发酵法生产赖氨酸中离交废液的处理方法。本发明是采用普通电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收为硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液；或采用双极膜电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为硫酸、盐酸或硝酸和NH3；或采用普通电渗析技术和双极膜电渗析技术相结合，从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收和再生为硫酸、盐酸或硝酸和NH3。本发明实现了离交废液的资源化，实现了清洁生产。
Description
技术领域
本发明属于发酵行业，特别涉及一种发酵法生产L-赖氨酸中赖氨酸离交废液的处理方法，以实现离交废液的资源化，实现清洁生产。
背景技术
L-赖氨酸(以下简称赖氨酸)是人和动物营养的八种必需氨基酸之一。它对调节体内代谢平衡、提高体内对谷类蛋白质的吸收、改善人类膳食营养和动物营养、促进生长发育均有重要作用，目前主要用于医药、食品和饲料工业，从消费结构上看，赖氨酸在饲料中的消费占了近90％，而在食品及医药中间体的消费仅占10％。
赖氨酸是饲料工业中重要的添加剂，是近年饲料添加剂市场最活跃的品种之一。由于全球养殖业快速发展，赖氨酸的需求逐渐增长，产量迅速扩大，目前全球的总生产能力约90万吨/年，我国的总产能已达35万吨/年。赖氨酸已成为继谷氨酸后产量第二大氨基酸产品。传统的赖氨酸提取工艺流程见图1。其中：
发酵：赖氨酸发酵过程需要添加硫酸铵以维持一定的铵离子浓度。发酵过程还要另外加氨(以液氨的形式供给，从管道进入发酵罐的瞬间为气态)用于补充合成赖氨酸的氨消耗，同时将pH维持在7左右。加入的氨基本上用于赖氨酸的合成；加入的硫酸铵最终进入赖氨酸离交废液、然后浓缩变成了复合肥。
酸化：加入硫酸调节pH到3，目的是使赖氨酸带正电荷，上阳离子交换柱。加入的硫酸(连同发酵过程加入的硫酸铵和后面洗脱用的氨)进入赖氨酸离交废液、然后浓缩变成了复合肥。
离子交换：酸化后的发酵液经过或不经过除菌后上阳离子交换柱，赖氨酸被交换吸附，透过离子交换柱的废液即为(本发明所述的)赖氨酸离交废液。赖氨酸离交废液含硫酸铵约为60～80g/L、COD为20000～40000mg/L、pH为3～3.5。用氨配制洗脱液，从阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸，得到解脱液。
浓缩、结晶：解脱液含洗脱的赖氨酸，补加盐酸，多效蒸发浓缩、结晶得赖氨酸盐酸盐产品。
离交废液浓缩：将赖氨酸离交废液蒸发浓缩、喷浆造粒，制成硫酸铵复合肥。
由于赖氨酸发酵时要加入硫酸铵、发酵液上阳离子交换柱之前要用硫酸酸化、吸附的赖氨酸用氨水解吸，所以产生高硫酸铵、高有机质、低pH的离交废液。硫酸铵本身难以生物降解(生物脱硫和生物脱氮成本很高，难以工业化，而且难以回收资源)，反而严重抑制常规的厌氧治理过程，给成熟的厌氧处理工艺带来困难。
目前的生产工艺对赖氨酸离交废液的处理是将离交废液蒸发浓缩、喷浆造粒制硫酸铵复合肥，蒸发浓缩能耗巨大，而且在喷浆造粒时造成空气污染。如果生产液肥又不便储存和运输，制取结晶硫酸铵的纯度达不到工业级硫酸铵的纯度。巨大的蒸发量不仅消耗大量蒸汽，而且消耗大量冷却水，导致目前每吨赖氨酸(盐酸盐)耗水160～180吨。
国内已经有厂家采用了一些改进的提取工艺。如在发酵液上柱前先用超滤膜过滤除菌，过滤的赖氨酸收率可达97％，滤渣烘干后可作饲料，可增加树脂的吸附容量10％以上，并有效延长树脂寿命。传统工艺中采用单柱离交，收率不到90％。近年来已经基本上改用连续离交，产品总收率提高到96％左右。有厂家提出用纳滤浓缩代替解脱液的蒸发浓缩，浓缩平均成本为20元/吨水，成本低于蒸发浓缩。也有厂家在离子交换柱上引入盐酸再生树脂，可以减少硫酸铵的产生。但是目前为止，各改进工艺都没有真正解决含硫酸铵离交废液的问题。
综上所述，赖氨酸离交废液的处理方法还存在诸多问题。直接用生物厌氧和好氧处理受高浓度硫酸铵抑制，硫酸铵本身也难以降解。直接利用离交废液生产酵母生长速率低，培养酵母后离交废液的COD仍很高，经济上不合算。离交废液浓缩生产硫酸铵复合肥的能耗过大，造成二次污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种发酵法生产赖氨酸的离交废液的处理方法，克服现有生产赖氨酸时产生的含硫酸铵离交废液难以治理和利用等的缺陷。
在现有技术中，可将赖氨酸发酵过程需要添加的硫酸铵换成氯化铵或硝酸铵，将用来调节上阳离子交换柱前的发酵液pH(即图1的酸化)的硫酸换成盐酸或硝酸，所得的赖氨酸离交废液中的无机盐是氯化铵或硝酸铵。
本发明的思路是：将赖氨酸离交废液经超滤除菌后，采用普通电渗析技术从赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收；或采用双极膜电渗析技术从赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为硫酸、盐酸或硝酸和氨；或采用普通电渗析技术和双极膜电渗析技术相结合，从赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收为硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液和再生为硫酸、盐酸或硝酸和氨(如先采用双极膜电渗析技术，再采用普通电渗析技术，可对已进行过硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为硫酸、盐酸或硝酸和氨后的赖氨酸离交废液进行进一步的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的回收；而对先采用普通电渗析技术，再采用双极膜电渗析技术，可对从赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收后的赖氨酸离交废液进行进一步的再生硫酸、盐酸或硝酸和氨)。将回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵循环用于发酵生产赖氨酸时补充硫酸铵、氯化铵或硝酸铵；将再生的氨循环用于发酵生产赖氨酸时给发酵液补加氨，和/或用于从吸附有赖氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸；将再生的硫酸、盐酸或硝酸循环用于调节上阳离子交换柱前的发酵液的pH(即图1的酸化)。由此可打通离交废液生物治理时高硫酸铵的抑制瓶颈，还可节省大量的酸碱消耗，也避免生成低价值的硫酸铵副产品。将无机盐回收和/或再生为对应的酸和碱后(脱盐后)的赖氨酸离交废液仅剩有机质，可用来培养价值较高的饲料酵母，消耗掉大部分有机质后，采用常规的生物治理技术达到排放标准或中水回用；也可以脱盐后直接采用常规的厌氧、好氧生物治理。由于赖氨酸离交废液中的高浓度无机盐已被回收和/或再生为酸和碱，解除了对离交废液生物转化或治理的抑制，使得离交废液培养菌体或厌氧治理的速度大大加快，离交废液培养酵母经济上变得可行，可实现废液有机质的资源化。本发明的思路可从根本上解决赖氨酸离交废液的污染问题，实现清洁生产，工艺流程示意图如图2、3、4所示。
本发明采用的普通电渗析技术原理见图5。图5是普通电渗析的膜堆结构示意图。其中A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜；“盐”表示盐室(通入被处理的赖氨酸离交废液)，“浓”表示浓室，“极”表示“极室”。在电场作用下，盐的阳离子M+(M+在本发明中为铵离子)和阴离子X-(X-为酸根)分别穿过阳离子交换膜和阴离子交换膜迁移进入浓室，在浓室得到从盐室分离出的MX。
本发明采用的双极膜电渗析技术原理为：双极膜电渗析可以解离水生成H+和OH-，结合阴离子交换膜和/或阳离子交换膜，双极膜电渗析可以把盐生成相应的酸和碱。图6是“酸—盐—碱”三室双极膜电渗析的膜堆结构示意图。其中A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜，BM为双极膜；“盐”表示盐室(通入被处理的赖氨酸离交废液)，“酸”表示酸室，“碱”表示碱室，“极”表示“极室”。在电场作用下，双极膜内的水分子解离成H +和OH-，分别迁移进入酸室和碱室，盐的阳离子M+(M+在本发明中为铵离子)和阴离子X-(X-为酸根)分别迁移进入碱室和酸室。则在酸室得到酸HX，在碱室得到碱MOH。当待处理料液含NH4 +和SO4 2-时，则在酸室得到H2SO4，在碱室得到NH3。双极膜电渗析除了采用上述“酸—盐—碱”三室结构(原理如图6所示)，还可以采用“酸—盐”两室结构(如图7所示)，构成“酸—盐”两室双极膜电渗析器，即相当于将图6的“盐—碱”两室合并。
双极膜电渗析已在一些无机过程中取得一些工业应用，如从含KF和KNO3的酸洗液中回收HF和HNO3、从人造丝工厂的硫酸钠废液中再生NaOH和H2SO4、再生从烟道气吸收SO2的回收液、从硝酸铵溶液中回收NH3和HNO3、从硝酸钾溶液中回收KOH和HNO3。涉及有机物的过程中，目前报道较多的是从有机酸盐分离转化生产有机酸，典型的例子是从乳酸发酵液(乳酸钠)再生乳酸和NaOH(L.Madzingaidzo et al.Process development andoptimization of lactic acid purification using electrodialysis.Journal ofbiotechnology，2002，96：223～239)，而NaOH循环用于调节发酵的pH值。其它报道如从抗坏血酸钠生产Vc、从葡萄糖酸钠中回收葡萄糖酸、从甘氨酸钠生成甘氨酸、从柠檬酸盐生产柠檬酸和进行混合氨基酸分离等(专利公开号CN1050015A、CN1031112A等)。
本发明的赖氨酸离交废液的处理方法，是采用普通电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收为硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液；或采用双极膜电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为硫酸、盐酸或硝酸和氨(NH3)；或采用普通电渗析技术和双极膜电渗析技术相结合，从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收为硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液和再生为硫酸、盐酸或硝酸和氨(NH3)。
将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的赖氨酸离交废液通入普通电渗析器的盐室中；开启普通电渗析器对通入盐室的赖氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的赖氨酸离交废液中的无机酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，完成对赖氨酸离交废液的处理；在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液，在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液。
将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的赖氨酸离交废液通入三室双极膜电渗析器的盐室中，或通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室中；开启双极膜电渗析器对通入盐室的赖氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的赖氨酸离交废液中的无机酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，完成对赖氨酸离交废液的处理；其中：
在三室双极膜电渗析器的酸室得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在碱室得到再生的NH3，在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液；
在两室双极膜电渗析器的酸室得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在盐—碱两室合并的盐室中得到再生的NH3，NH3被吹出后在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液。
所述的在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液中的铵离子浓度为0.5～5mol/L。
所述的在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液可直接或经过浓缩后用于发酵生产赖氨酸时补充硫酸铵、氯化铵或硝酸铵。
所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硫酸的浓度为0.5～2.5mol/L；所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的盐酸的浓度为1～5mol/L；所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硝酸的浓度为1～5mol/L。
所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硫酸、盐酸或硝酸，可直接或经过浓缩后用于调节上阳离子交换柱前的赖氨酸发酵液的pH。
用在三室双极膜电渗析器的碱室得到再生的NH3(氨水、液氨或氨气)、或用在两室双极膜电渗析器的盐—碱两室合并的盐室中得到再生的NH3(氨水、液氨或氨气)、或用发酵生产赖氨酸时的发酵补料液体(糖液，或硫酸铵水溶液，或氯化铵水溶液，或硝酸铵水溶液)吸收在三室双极膜电渗析器的碱室得到的再生的氨气、或在两室双极膜电渗析器的盐—碱两室合并的盐室中得到的再生的氨气得到的含氨的糖液(或得到的含氨的硫酸铵水溶液，或得到的含氨的氯化铵水溶液，或得到的含氨的硝酸铵水溶液)；可用于发酵生产赖氨酸时给发酵液补加氨和/或铵(赖氨酸发酵需要补加氨和铵，其中铵以硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的形式补加)，和/或用于从吸附有赖氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸；其中：用于发酵生产赖氨酸时给发酵液补加氨(NH3)和/或铵的是氨水、液氨或氨气，或用糖液(或硫酸铵水溶液，或氯化铵水溶液，或硝酸铵水溶液)吸收氨气后得到的含氨的糖液(或得到的含氨的硫酸铵水溶液，或得到的含氨的氯化铵水溶液，或得到的含氨的硝酸铵水溶液)；用于从吸附有赖氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸的是氨水、或用氨水配制的含氯化铵的水溶液、或用氯化铵水溶液吸收氨气后得到的含氨的氯化铵水溶液。所述的氨气(含氨气体)可经过或不经过储罐后通入发酵罐补加氨。
用普通电渗析器从赖氨酸离交废液中回收得到硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液后的脱盐后的离交废液中，或用双极膜电渗析器从赖氨酸离交废液中再生得到酸和碱后的脱盐后的离交废液中，或采用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵和再生得到酸和碱后的脱盐后的离交废液中主要含赖氨酸发酵液带来的各种有机质，可以采用各种常规方法资源化或治理，如制沼气。本发明优选培养酵母，通过培养酵母消耗大部分有机质，同时得到可作为饲料蛋白的酵母。培养酵母后的残液可以采用常规的厌氧、好氧方法治理。
赖氨酸离交废液的COD一般在30000～50000mg/L。其中的杂氨基酸、残糖、有机酸和有机氮等，都是酵母生长的营养，可以不同程度被酵母利用。另一方面，饲料酵母的价格可达3000元/吨，而传统的将赖氨酸离交废液浓缩制得的硫铵复合肥价格为600～700元/吨。因此，将赖氨酸离交废液中的有机质转化为饲料酵母，是改善发酵废液治理经济性的有效途径。但是，传统生产工艺的赖氨酸离交废液含硫酸铵浓度很高，对微生物的生长造成抑制，所以其中的有机质难以进行生物转化。也有学者筛选耐高浓度硫酸铵的酵母菌种，但是仍解决不了培养酵母后残液的硫酸铵的问题。所以目前的生产不得不将离交废液浓缩造粒制复合肥，能耗大。
本发明利用普通电渗析器将赖氨酸离交废液中含有的NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐回收后，或用双极膜电渗析器将赖氨酸离交废液中含有的NH4+的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐再生为酸和碱后，或采用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，将赖氨酸离交废液中含有的NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐回收和再生为酸和碱后，可以解除用赖氨酸离交废液培养各种有价值的菌种的高盐抑制，大幅度提高其生长速率。有价值的菌种通常包括酵母、霉菌、光合细菌等。
本发明将用普通电渗析器回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵后得到的脱盐后的赖氨酸离交废液，或用双极膜电渗析器将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为酸和碱后得到的脱盐后的赖氨酸离交废液，或采用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收和再生为酸和碱后得到的脱盐后的赖氨酸离交废液用作培养酵母。酵母菌种包括通常的可用来作饲料的酵母菌种，如：热带假丝酵母、产朊假丝酵母、苹果酒酵母、白地霉或酿酒酵母等。采用常规的方法培养。
由于脱盐后的赖氨酸离交废液组成复杂，单一菌种利用离交废液中的营养物质存在一定的局限性，所以本发明优选进一步通过多个酵母菌种混合培养，利用其营养需求的互补性，可以更多地消减COD。从上述菌种中优选出了培养苹果酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母的混合培养，但它们的混合比例不限。
培养酵母后的残液可采用传统厌氧—好氧技术治理达标或回用。
本发明中的普通电渗析器为常规的普通电渗析器设备，可采用常规的操作方法，包括恒流、恒压或变压、变流方式。普通电渗析器的组织方式包括常规的一级一段和多级多段组织方式。无论一级一段或多级多段组织方式，均可按照常规方法用水、硫酸铵(或氯化铵，或硝酸铵)水溶液作为浓室的初始液。
本发明中的双极膜电渗析器为常规的双极膜电渗析器设备，可采用常规的操作方法，包括恒流、恒压或变压、变流方式。双极膜电渗析器的组织方式包括常规的一级一段和多级多段组织方式。无论一级一段或多级多段组织方式，均可按照常规方法用水、稀酸(硫酸、盐酸或硝酸)作为酸室的初始液。均可按照常规方法用水、稀氨水作为碱室的初始液，从而直接在碱室得到氨水；或按照常规方法以NaOH溶液、KOH溶液或其它强碱性介质为碱室的初始液，将碱室中生成的氨用空气或其它惰性气体吹出得到氨气；吹出的氨气可进一步用常规的冷凝方法液化得到液氨，或用水吸收得到氨水，或用糖液(或硫酸铵水溶液，或氯化铵水溶液，或硝酸铵水溶液)吸收氨气后得到含氨的糖液(或含氨的硫酸铵水溶液，或含氨的氯化铵水溶液，或含氨的硝酸铵水溶液)，或用氯化铵水溶液吸收氨气后得到含氨的氯化铵水溶液。
本发明进一步采用赖氨酸发酵液、赖氨酸发酵液的过滤液(将赖氨酸发酵液用膜过滤等方法过滤除菌后得到的透过液)、发酵液过滤的透析液(将赖氨酸发酵液用微滤或超滤膜过滤时，菌体浓缩后过滤的膜通量下降，同时也为了提高过滤的透过液中赖氨酸的收率，需要在膜的截留侧加水，继续过滤，此时的透过液称为透析液)或它们的稀释液中的一种以上作为双极膜电渗析器酸室的初始液；从酸室得到的含有赖氨酸和再生的硫酸、盐酸或硝酸的料液(酸室完成液)用于发酵生产赖氨酸时，在发酵结束后调节上阳离子交换柱前的发酵液的pH。
本发明进一步采用硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液作为三室双极膜电渗析器碱室的初始液；从碱室得到的含有硫酸铵、氯化铵或硝酸铵和再生的氨的水溶液用于发酵生产赖氨酸时补充硫酸铵(或氯化铵，或硝酸铵)和氨；从碱室得到的含有氯化铵和再生的氨的水溶液用于从吸附有赖氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸。
本发明进一步将从三室双极膜电渗析器的碱室或两室双极膜电渗析器的盐—碱两室合并的盐室吹出的氨气，用生产赖氨酸时的发酵补料液体(糖液，或硫酸铵水溶液，或氯化铵水溶液，或硝酸铵水溶液)吸收得到含氨的糖液(或含氨的硫酸铵水溶液，或含氨的氯化铵水溶液，或含氨的硝酸铵水溶液)，然后将该含氨的糖液(或含氨的硫酸铵水溶液，或含氨的氯化铵水溶液，或含氨的硝酸铵水溶液)，返回生产赖氨酸时的发酵阶段使用，用于给发酵液补加氨的同时补加糖(或补加硫酸铵，或补加氯化铵，或补加硝酸铵)。含氨的糖液(或含氨的硫酸铵水溶液，或含氨的氯化铵水溶液，或含氨的硝酸铵水溶液)用于给发酵液补加氨的同时补加糖(或补加硫酸铵，或补加氯化铵，或补加硝酸铵)是采用专利CN200510130636.9的方法；或将含氨气体(可经过/不经过储罐)直接通入发酵罐补充赖氨酸发酵所需的氨。
本发明中的普通电渗析器的极室料液组成为常规的工业电渗析器常用的极室组成，如0.1～0.5mol/L的氯化钠、氯化铵、硫酸钠或其它惰性电解质的水溶液；极室的体积为常规体积，通常以极室料液能在膜堆内正常循环即可。
各室(包括浓室、盐室、极室)料液的温度采用常规电渗析操作的温度，通常不超过5～50℃的范围；各室(包括浓室、盐室、极室)中料液的流速采用常规流速，通常不超过0.1～10cm/s的范围；电流密度采用常规的电流密度，通常不超过1～200mA/cm2的范围。
浓室料液的初始体积与盐室的体积比以达到预定的浓缩倍数为准。其中，浓室初始料液与盐室料液的体积比为0.1～2：1。
本发明中的双极膜电渗析器的极室料液组成为常规的工业双极膜电渗析器常用的极室组成，如0.1～0.5mol/L的氯化钠、硫酸钠或其它惰性电解质的水溶液；极室的体积为常规体积，通常以极室料液能在膜堆内正常循环即可。
各室(包括酸室、碱室、盐室、极室)料液的温度采用常规电渗析操作的温度，通常不超过5～50℃的范围；各室(包括酸室、碱室、盐室、极室)中料液的流速采用常规流速，通常不超过0.1～10cm/s的范围；电流密度采用常规的电流密度，通常不超过1～200mA/cm2的范围。
酸室和碱室料液的初始体积与盐室的体积比以达到预定的酸和碱的浓缩倍数为准。其中，酸室初始料液与盐室料液的体积比为0.1～2：1；碱室初始料液与盐室料液的体积比为0.05～2：1。
在吹氨操作中，用增大或减小通气量的办法调节碱室的pH值，即：当碱室的pH值高于设定的pH值时增大通气量，当碱室的pH值低于设定的pH值时减小通气量，从而维持碱室的pH。碱室的pH值维持在pH为9以上的某个数值。采用常规的pH控制手段。
除了上述“酸—盐—碱”三室双极膜电渗析器(如图6所示)，可以采用“酸—盐”两室双极膜电渗析器(如图7所示)，即相当于将图6的“盐—碱”两室合并，直接用空气或其它惰性气体从盐室中将氨吹出得到氨气，或进一???步将吹出的氨气用常规的冷凝方法液化得到液氨，或将吹出的氨气进一步用水吸收得到氨水。氨的循环方法和盐室的pH值控制方法同上述“酸—盐—碱”三室双极膜电渗析。
本发明中的普通电渗析器中的阳离子交换膜和阴离子交换膜为市售产品；本发明中的双极膜电渗析器中的阳离子交换膜、阴离子交换膜和双极膜为市售产品。
目前市售的阳离子交换膜有很多，例如：日本德山曹达公司生产的Neosebta CL-2.5T、Neosebta CLS-2.5T，日本旭化成公司生产的Aciplex CK-1、Aciplex CK-2，日本旭硝子公司生产的Selemion CMV、Selemion CSV，美国机械和制造公司(AMF)生产的AMfion C-60、AMfion C-300，美国Ionac化学公司生产的Ionac MC-3142、Ionac MC-3470，美国离子公司(Ionics)生产的Nepton CR61AZL183、Nepton CR61AZL065，美国福马科技公司(Fumatech)生产的Fumasep FTCM、Fumasep FKS、Fumasep FKB、Fumasep FKL、FumasepFKE，国家***二所生产的DS-01、DS-02，晨光化工研究院天原化工厂生产的QF-1，核工业部北京五所生产的KM，中科院上海原子核研究所生产的F461、F463、F465、NF-1，北京环宇利达环保设备有限公司生产的JCM-10、JCM-15，山东天维膜技术公司生产的ACM，核工业部北京五所生产的CMB，或上海上化水处理材料有限公司生产的3361BW。
目前市售的阴离子交换膜有很多，例如：日本德山曹达公司生产的Neosebta AV-4T、Neosebta AFS-4T、DFM，日本旭化成公司生产的AciplexCA-1、Aciplex CA-3，日本旭硝子公司生产的Selemion AMV、Selemion ASV、DMV，美国机械和制造公司(AMF)生产的AMfion A-60、AMfion A-300，美国Ionac化学公司生产的Ionac MA-3148、Ionac MA-3475，美国离子公司(Ionics)生产的Nepton AR111BZL183、Nepton AR111BZL065，美国福马科技公司(Fumatech)生产的Fumasep FTAM、Fumasep FAB、Fumasep FAA、Fumasep FAP、Fumasep FAB-PK、Fumasep FAS、Fumasep FAD，晨光化工研究院生产的D1、D2，上海原子核研究所生产的F462、F464、F466，国家***二所生产的EPA-1，中科院上海有机所生产的F201，北京环宇利达环保设备有限公司生产的JAM-10、JAM-15，山东天维膜技术有限公司生产的DF-120，浙江千秋环保水处理有限公司生产的ED9010、ED120、ED-100，上海上化水处理材料有限公司生产的3362BW，或核工业部北京五所生产的AMB。
目前市售的双极膜有：日本德山曹达公司生产的Neosebta BP-1或美国福马科技生产的Fumasep FBM。
加除菌、除蛋白步骤
目前发酵法生产赖氨酸对菌体的处理有前除菌，即在上阳离子交换柱之前除菌；也有后除菌，即始终带菌提取赖氨酸，菌体进入赖氨酸离交废液。近年来，由于膜过滤技术趋于成熟，部分企业开始采用膜过滤在发酵液上阳离子交换柱之前除菌，先除菌可以提高离子交换树脂吸附赖氨酸的容量、延长离子交换树脂的寿命。
本发明人发现，用普通电渗析器从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵时，或用双极膜电渗析器从赖氨酸离交废液中再生酸碱时，或用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵和再生酸碱时，先将赖氨酸离交废液除菌、除蛋白可以延长普通电渗析器和/或双极膜电渗析器的操作周期、降低能耗。原因在于菌体及杂蛋白会形成膜污染。因此，本发明在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的除菌、除蛋白步骤。
除菌采用常规手段，如有机膜过滤、无机膜过滤或压滤等手段及其组合，必要的话可以增加絮凝、助滤等操作。
除蛋白采用超滤。可以采用截留分子量为1K、3K、6K或10K的超滤膜。
加净化脱钙步骤
本发明人发现，用普通电渗析从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵时，赖氨酸离交废液中的高价阳离子，主要是钙、镁离子，会在阳离子交换膜的盐室侧和阴离子交换膜的浓室侧形成膜污染物；用双极膜电渗析从赖氨酸离交废液中再生酸碱时，赖氨酸离交废液中的高价阳离子，主要是钙、镁离子会迁移进入碱室，并在阳离子交换膜和双极膜上形成膜污染物；在采用“酸—盐”两室双极膜电渗析器(图7)进行酸碱再生时，钙、镁离子也会在双极膜上形成膜污染物。膜污染会增大电阻和能耗，增加电渗析器的清洗负担。因此，本发明在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的脱钙镁步骤。
脱钙镁采用常规的阳离子交换的方法，或加草酸形成草酸盐沉淀的方法。本发明的阳离子交换法脱除离交废液中钙、镁离子的离子交换树脂可采用强酸性阳离子交换树脂、弱酸性阳离子交换树脂及螯合性离子交换树脂。
所述的强酸性阳离子交换树脂为市售的强酸性阳离子交换树脂，如：中国南开大学化工厂生产的001×1、001×2、001×3、001×4、001×7、002×7、003×7、004×7、001×8、001×7×7、001×14.5、D072、D061、D001-CC、NKC-9、D001SS，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的001×4、001×4H、001×7、001×7H、001×10、001×16、D001，中国廊坊贝尔特化工建材有限公司生产的JK008，以及中国杭州争光树脂有限公司生产的001×7、D001。
所述的弱酸性阳离子交换树脂为市售的弱酸性阳离子交换树脂，如：中国南开大学化工厂生产的110、D151、D152、D113、DLT-1，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的112、D113-III。
所述的螯合型离子交换树脂为市售的螯合型离子交换树脂，如：南开大学化工厂生产的D401、D418，中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的D190、D401、D402、D403、D405、D406、D407。
本发明优选中国南开大学化工厂生产的强酸性阳离子交换树脂D072，或中国江苏苏青水处理工程集团有限公司生产的螯合型离子交换树脂D402中的一种。
本发明的加草酸脱钙、镁离子的操作条件如下：草酸溶液在离交废液中的浓度为0.01mol/L～5mol/L；或草酸的加入量为离交废液中钙镁的摩尔总数的0.1～5倍。草酸加入的形式是直接投入草酸固体或配成溶液再加入。沉淀反应温度为常规。沉淀反应完成后除去草酸钙沉淀的方法是离心、过滤等形式。
加浓缩步骤
本发明人发现，用普通电渗析器从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵之前，或用双极膜电渗析器从赖氨酸离交废液中再生酸碱之前，或用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，从赖氨酸离交废液中回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵和再生酸碱之前，将离交废液浓缩可以提高回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的浓度和/或再生的硫酸的浓度，从总体上降低回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵和/或再生酸碱过程的能耗。
因此，本发明在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的浓缩步骤。可采用常规的蒸发、多效蒸发或膜浓缩等手段。可将赖氨酸离交废液浓缩至原体积的1/6～1。
本发明的发酵法生产赖氨酸中赖氨酸离交废液的处理方法适用于用硫酸铵、氯化铵或硝酸铵给赖氨酸发酵过程补充铵离子，同时，用硫酸、盐酸或硝酸调节上阳离子交换柱前的发酵液pH(即图1的酸化)的提取工艺。
本发明的发酵法生产赖氨酸中赖氨酸离交废液的处理方法的好处是：①将废液中的无机盐回收和/或再生为酸和碱实现闭路循环，从而大幅度降低物料消耗；②避免生产硫酸铵复合肥，比传统工艺的浓缩废液制硫酸铵复合肥节能；③将废液中的有机质转化为高价值的酵母蛋白饲料(价格超过3000元/吨，而复合肥价格约600元/吨)。赖氨酸离交废液脱盐后解除了高盐抑制，酵母的生长速度可大大提高，可实现有机质的资源化与高值化；④与传统工艺相比，不降低赖氨酸的总收率；⑤解除废液下游生物治理的瓶颈，使残液得以用目前成熟的生物技术治理达标，从根本上解决赖氨酸的高盐废液带来的污染问题。
用脱盐后的赖氨酸离交废液培养酵母单一菌种，可以将COD从30000～50000mg/L降至3000～8000mg/L，酵母产率可达20g/L·天，远高于直接用废液培养酵母的生长速度。
用脱盐后的赖氨酸离交废液培养三种酵母的混合物时，得到的生物量均大于单独培养，几乎没有延迟期，对数期的时空产率可达到1g/Lh，COD可从40000mg/L降至3000～7000mg/L。
附图说明
图1.赖氨酸的传统生产工艺流程示意图。
图2.本发明的发酵补加硫酸铵和氨、用硫酸酸化发酵液的赖氨酸离交废液处理工艺示意图。
图3.本发明的发酵补加氯化铵和氨、用盐酸酸化发酵液的赖氨酸离交废液处理工艺示意图。
图4.本发明的发酵补加硝酸铵和氨、用硝酸酸化发酵液的赖氨酸离交废液处理工艺示意图。
图5.普通电渗析器中的膜堆结构排列示意图；其中：
A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜；“盐”表示盐室，“浓”表示浓缩室，“极”表示“极室”；M为盐的阳离子，X为盐的酸根阴离子。
图6.“酸—盐—碱”三室双极膜电渗析器中的膜堆结构排列示意图；其中：
A为阴离子交换膜，C为阳离子交换膜，BM为双极膜；“盐”表示盐室，“酸”表示酸室，“碱”表示碱室；M为盐的阳离子，X为盐的酸根阴离子。
图7.“酸—盐”两室双极膜电渗析器中膜堆结构排列示意图；其中：
A为阴离子交换膜，BM为双极膜；“盐”表示盐室，“酸”表示酸室；M为盐的阳离子，X为盐的酸根阴离子。
具体实施方式
实施例1
普通电渗析器为一段一级、单***立运行的普通电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用JAM-10型阴离子交换膜和JCM-1型阳离子交换膜。阴离子交换膜、阳离子交换膜组成两隔室膜堆结构(如图5)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.35mol/L的硫酸铵(铵离子约2.7mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50100mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
实施例2
普通电渗析器同实施例1。
请参见图3。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为3.0L0.05mol/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为0.9mol/L的氯化铵水溶液约3.09升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49200mg/L，BOD为25200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3。
实施例3
普通电渗析器同实施例1。
请参见图4。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约54000mg/L的赖氨酸离交废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为5.0mol/L的硝酸铵水溶液约1.08升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50090mg/L，BOD为27100mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
实施例4
普通电渗析器同实施例1。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸铵(铵离子约4.4mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51000mg/L，BOD为25400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.2。
实施例5
普通电渗析器同实施例1。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.35mol/L的硫酸铵(铵离子约2.7mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49700mg/L，BOD为25900mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.2。
将浓室中得到的硫酸铵水溶液浓缩2倍，用于另一批次的赖氨酸发酵的补加硫酸铵，效果与用商品硫酸铵配制得到的硫酸铵水溶液没有显著差别。
实施例6
普通电渗析器同实施例1。
请参见图3。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为3.0L0.05mol/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为0.9mol/L的氯化铵水溶液约3.09升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49080mg/L，BOD为26080mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3。
将浓室中得到的氯化铵水溶液浓缩6倍，用于另一批次的赖氨酸发酵的补加氯化铵，效果与用商品氯化铵配制得到的氯化铵水溶液没有显著差别。
实施例7
普通电渗析器同实施例1。
请参见图4。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约54000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为4.7mol/L的硝酸铵水溶液约1.08升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51600mg/L，BOD为27800mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
将浓室中得到的硝酸铵水溶液，用于另一批次的赖氨酸发酵的补加硝酸铵，效果与用商品硝酸铵配制得到的硝酸铵水溶液没有显著差别。
实施例8
普通电渗析器同实施例1。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸铵(铵离子约4.4mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50500mg/L，BOD为25400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.2。
将浓室中得到的硫酸铵水溶液浓缩1.3倍，用于另一批次的赖氨酸发酵的补加硫酸铵，效果与用商品硫酸铵配制得到的硫酸铵水溶液没有显著差别。
实施例9
请参见图2。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器为一段一级、单***立运行的普通电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用JAM-10型阴离子交换膜和JCM-1型阳离子交换膜。阴离子交换膜、阳离子交换膜组成两隔室膜堆结构(如图5)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到30μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为0.7mol/L的硫酸铵(铵离子约1.4mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50100mg/L，BOD为27200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3，含硫酸铵约0.22mol/L。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器为一段一级、单***立运行的三室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜、JAM-10型阴离子交换膜和JCM-1型阳离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成三隔室膜堆结构(如图6)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
将普通电渗析器的盐室得到的废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.64mol/L的硫酸约1.04升。吸收容器内得到质量浓度约为4％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49900mg/L，BOD为26400mg/L，还原糖4g/L，pH值约为3.1。
实施例10
请参见图3。
双极膜电渗析再生盐酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于-60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到40μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.3mol/L的盐酸约1.09升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约20克液氨。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49000mg/L，BOD为26600mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1，含氯化铵约0.45mol/L。
普通电渗析器回收氯化铵：普通电渗析器同实施例9。
将三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为2.5L0.05mol/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为0.52mol/L的氯化铵水溶液约2.6升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49800mg/L，BOD为26040mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.4。
实施例11
请参见图4。
普通电渗析器回收硝酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约54000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到35μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.42mol/L的硝酸铵水溶液约1.07升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50090mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1，含硝酸铵约0.47mol/L。
双极膜电渗析再生硝酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将普通电渗析器的盐室得到的废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.5L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.38mol/L的硝酸约1.1升。在碱室得到质量浓度约4.6％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49700mg/L，BOD为25400mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.3。
实施例12
请参见图2。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器为一段一级、单***立运行的两室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜和JAM-10型阴离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜组成两隔室膜堆结构(如图7)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.0L 0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约为21％。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到32μ S/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.69mol/L的硫酸约1.02升。吸收容器内得到氨质量浓度约为4.5％的糖液约0.5升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51200mg/L，BOD为26300mg/L，还原糖4.9g/L，pH值约为8.6，含硫酸铵约0.22mol/L。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液3.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为0.65mol/L的硫酸铵(铵离子约1.3mol/L)水溶液约1.04升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50100mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖4g/L，pH值约为8.1。
实施例13
请参见图2。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到19μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为2.03mol/L的硫酸铵(铵离子约4.06mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50300mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3，含硫酸铵约0.11mol/L。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将普通电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.3L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约0.3升。吸收容器内得到质量浓度约4.5％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49700mg/L，BOD为25300mg/L，还原糖4g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约141g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.2，消耗硫酸约0.076升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为4.5％的氨水加液氨至氨质量浓度20％用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为4.5％的氨水补加液氨和氯化铵至氨质量浓度15％、氯化铵的质量浓度为20％，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为152g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例14
请参见图3。
双极膜电渗析再生盐酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于—60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到52μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.7mol/L的盐酸约1.03升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约20克液氨。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50700mg/L，BOD为25600mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1，含氯化铵约0.67mol/L。
将酸室中得到的盐酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.2，消耗盐酸约0.12升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为25％的氨水用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为15％的氨水，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为120g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
普通电渗析器回收氯化铵：普通电渗析器同实施例9。
将三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为3.0L0.05mol/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.3mol/L的氯化铵水溶液约3.1升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49860mg/L，BOD为26060mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.5。
实施例15
请参见图4。
普通电渗析器回收硝酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约54000mg/L的赖氨酸离交废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到17μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为4.02mol/L的硝酸铵水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51090mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3，含硝酸铵约0.22mol/L。
双极膜电渗析再生硝酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将普通电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.3L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.3mol/L的硝酸约1.03升。在碱室得到质量浓度约7.6％的氨水约0.3升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50800mg/L，BOD为24500mg/L，还原糖4g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的硝酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约139g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硝酸约0.27升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将在碱室得到的质量浓度约7.6％的氨水加液氨至氨质量浓度15％用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将在碱室得到的质量浓度约7.6％的氨水补加液氨和氯化铵至氨质量浓度15％、氯化铵的质量浓度为20％，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为152g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例16
请参见图2。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器同实施例12。
将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液6.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到22μ S/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.67mol/L的硫酸约1.05升。吸收容器内得到氨质量浓度约为4.6％、葡萄糖400g/L的水溶液约0.5升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51800mg/L，BOD为26400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为8.6，含硫酸铵约0.34mol/L。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约145g/L)的pH调节，将其pH从7.0调节到3.2，消耗硫酸约0.26升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约4.6％、葡萄糖400g/L的水溶液补加液氨至氨质量浓度为15％，用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节同时补充发酵的糖消耗，采用专利CN200510130636.9的方法，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.95mol/L的硫酸铵(铵离子约3.9mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50100mg/L，BOD为25200mg/L，还原糖4g/L，pH值约为8.3。
实施例17
除菌、除蛋白：将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和3K超滤膜组件过滤，得到清液约10升。
将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液通过装填有6.0L(树脂层高1000mm×内径90mm)H+型D072阳离子交换树脂的离子交换柱，使离交废液中的钙镁离子被H+交换吸附。上柱流量为2柱体积/小时，在柱底收集到约8L含有70mg/L钙镁离子的离交废液。
请参见图2。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到19μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为2.03mol/L的硫酸铵(铵离子约4.06mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约30300mg/L，BOD为16200mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.3，含硫酸铵约0.11mol/L。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将普通电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.3L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.15升280g/L的硫酸铵水溶液水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约0.3升。吸收容器内得到氨质量浓度约为15％、硫酸铵约280g/L的水溶液约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约29700mg/L，BOD为15300mg/L，还原糖4g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约141g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.2，消耗硫酸约0.076升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约为15％、硫酸铵约280g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节和补加硫酸铵，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液约1.5L装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速200转/分钟，培养12小时，菌体干重达到14g/L。离心所得上清液的COD降至3100mg/L。
实施例18
除菌、除蛋白：将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和6K超滤膜组件过滤，得到清液约10升。
将上述得到的含氯化铵的离交废液清液通过装填有3L(树脂层高500mm×内径90mm)D402鳌合型离子交换树脂的吸附柱，使离交废液中的钙镁离子被吸附。上柱流量为1.5柱体积/小时，在柱底收集到约8L含有60mg/L钙镁离子的离交废液。
请参见图3。
双极膜电渗析再生盐酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将上述得到的脱钙镁的含氯化铵的离交废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气在另一个容器内用0.27升115g/L的氯化铵水溶液水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到51μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.7mol/L的盐酸约1.03升。吸收容器内得到氨质量浓度约为7.5％、氯化铵约115g/L的水溶液约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约30700mg/L，BOD为15600mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1，含氯化铵约0.67mol/L。
将酸室中得到的盐酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.2，消耗盐酸约0.12升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约为7.5％、氯化铵约115g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节和补加氯化铵，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
普通电渗析器回收氯化铵：普通电渗析器同实施例9。
将三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为3.0L0.05mol/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.3mol/L的氯化铵水溶液约3.1升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约29860mg/L，BOD为15060mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.5。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将普通电渗析器的盐室得到的废液约1.5L装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速160转/分钟，培养14小时，菌体干重达到14.4g/L。离心所得上清液的COD降至2900mg/L。
实施例19
除菌、除蛋白：将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约54000mg/L的赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和10K超滤膜组件过滤，得到清液约10升。
脱钙镁离子：在上述得到的含硝酸铵的离交废液清液中加入0.05mol/L的草酸，混合均匀后室温放置4小时，过滤除去沉淀。除去沉淀后测定离交废液的钙镁离子浓度为60mg/L。
请参见图4。
普通电渗析器回收硝酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将上述得到的脱钙镁的含硝酸铵的离交废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到17μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为4.02mol/L的硝酸铵(铵离子约4.04mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约31090mg/L，BOD为16200mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为3.3，含硝酸铵约0.22mol/L。
双极膜电渗析再生硝酸和氨：双极膜电渗析器同实施例9。
将普通电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.3L170g/L的硝酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.3mol/L的硝酸约1.03升。在碱室中得到氨质量浓度约为7.5％、硝酸铵约170g/L的水溶液约0.3升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约30800mg/L，BOD为14400mg/L，还原糖4g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的硝酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约139g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硝酸约0.27升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将在碱室得到的氨质量浓度约为7.5％、硝酸铵约170g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节和补加硝酸铵，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例20
脱钙镁离子：将12升中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液中加入0.05mol/L的草酸，混合均匀后室温放置5小时，经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜过滤除去菌体和沉淀。测定过滤后的离交废液的钙镁离子浓度为60mg/L。
超滤除蛋白：将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的1K超滤膜组件过滤，得到清液约10升。
请参见图2。
双极膜电渗析再生硫酸和氨：双极膜电渗析器同实施例12。
将上述得到的含硫酸铵的赖氨酸离交废液的清液6.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用0.25升140g/L的氯化铵水溶液水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到22μS/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.67mol/L的硫酸约1.05升。吸收容器内得到氨质量浓度约为9％、氯化铵约140g/L的水溶液0.25升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约27800mg/L，BOD为14400mg/L，还原糖4.5g/L，pH值约为8.6，含硫酸铵约0.34mol/L。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约145g/L)的pH调节，将其pH从7.0调节到3.2，消耗硫酸约0.26升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约为9％、氯化铵约140g/L的水溶液用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为95g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
普通电渗析器回收硫酸铵：普通电渗析器同实施例9。
将两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液6.0L通入普通电渗析器的盐室中；浓室初始液为1.0L0.05mol/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止普通电渗析操作。在浓室中得到浓度约为1.95mol/L的硫酸铵(铵离子约3.9mol/L)水溶液约1.05升。在普通电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约26100mg/L，BOD为13200mg/L，还原糖4g/L，pH值约为8.3。
实施例21
双极膜电渗析器为一段一级、单***立运行的三室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜、JAM-10型阴离子交换膜和JCM-1型阳离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成三隔室膜堆结构(如图6)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.35mol/L的硫酸约1.05升。吸收容器内得到质量浓度约为9％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50100mg/L，BOD为27400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3。
实施例22
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图3。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约51000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于-60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.7mol/L的盐酸约1.09升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约42克液氨。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49000mg/L，BOD为26600mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
实施例23
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图4。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.5L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.8mol/L的硝酸约1.08升。在碱室得到质量浓度约9％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50050mg/L，BOD为27400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3。
实施例24
双极膜电渗析器为一段一级、单***立运行的两室双极膜电渗析器，相邻隔室中的液流方向采用并流形式。离子交换膜的面积为210mm×62mm，使用BP-1型双极膜和JAM-10型阴离子交换膜。双极膜、阴离子交换膜组成两隔室膜堆结构(如图7)重复排列5对。使用钛涂钌电极作阳极板，不锈钢电极作阴极板。隔板和隔网均为聚丙烯材料，隔板为无迥路隔板，隔网为编织网型。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液3.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约为21％。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.4mol/L的硫酸约1.03升。吸收容器内得到氨质量浓度约为9％的糖液约0.5升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51300mg/L，BOD为26800mg/L，还原糖5g/L，pH值约为8.6。
实施例25
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。吹出的氨气在另一个容器内用0.5升水吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约1.01升。吸收容器内得到质量浓度约15％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约50500mg/L，BOD为27300mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.3。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从6.8调节到3.3，消耗硫酸约0.075升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将吸收容器内得到的质量浓度约为15％的氨水补加氯化铵到氯化铵的质量浓度为20％，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为150g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例26
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图3。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约51000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。碱室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为1升/分钟。从碱室吹出的氨气通入置于—60℃冰箱内的不锈钢蛇管。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为4.5mol/L的盐酸约1.08升。在冰箱内蛇管另一端的接收瓶内得到约70克液氨。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49700mg/L，BOD为24600mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的盐酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.4，消耗盐酸约0.071升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为25％的氨水用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将冷凝得到的液氨稀释为质量浓度约为18％的氨水，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为143g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例27
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图4。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.5L质量浓度为0.5％的氨水，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为4.6mol/L的硝酸约1.03升。在碱室得到质量浓度约15％的氨水约0.5升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51000mg/L，BOD为27500mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.2。
将酸室中得到的硝酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从7.0调节到3.5，消耗硝酸约0.072升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将在碱室得到的质量浓度约15％的氨水用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节，效果与用商品液氨稀释得到的浓氨水没有显著差别。将在碱室得到的质量浓度约15％的氨水补加氯化铵到氯化铵的质量浓度为20％，配制成洗脱液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为150g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例28
双极膜电渗析器同实施例24。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液5.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.0L0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用1.5升400g/L的葡萄糖水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为2.2mol/L的硫酸约1.05升。吸收容器内得到氨质量浓度约为5％、葡萄糖400g/L的水溶液约1.5升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51800mg/L，BOD为26400mg/L，还原糖5g/L，pH值约为8.6。
将酸室中得到的硫酸用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约145g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硫酸约0.079升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约5％、葡萄糖400g/L的水溶液补加液氨至氨质量浓度约15％，用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节同时补充发酵的糖消耗，采用专利CN200510130636.9的方法，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例29
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液2.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.5L0.05mol/L的稀硫酸溶液，碱室初始液为0.2升280g/L的硫酸铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.55mol/L的硫酸约1.57升。在碱室中得到氨质量浓度约为15％、硫酸铵约280g/L的水溶液约0.2升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49800mg/L，BOD为24980mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.4。
将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约142g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硫酸约0.074升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将碱室中得到的氨质量浓度约为15％、硫酸铵约280g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节和补加硫酸铵，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例30
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图3。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含48g/L的氯化铵、COD约51000mg/L的赖氨酸离交废液2.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.5L0.05mol/L的稀盐酸溶液，碱室初始液为0.2升230g/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.08mol/L的盐酸约1.58升。在碱室中得到氨质量浓度约为15％、氯化铵约230g/L的水溶液约0.2升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约49900mg/L，BOD为24700mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.0。
将酸室中得到的盐酸浓缩4倍，用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约139g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.4，消耗盐酸约0.072升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将碱室中得到氨质量浓度约为15％、氯化铵约230g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节和补加氯化铵，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例31
双极膜电渗析器同实施例21。
请参见图4。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含72g/L的硝酸铵、COD约53000mg/L的赖氨酸离交废液2.0L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为1.5L0.05mol/L的稀硝酸溶液，碱室初始液为0.2升200g/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为1.12mol/L的硝酸约1.53升。在碱室得到氨质量浓度约为15％、氯化铵约200g/L的水溶液约0.2升。在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51300mg/L，BOD为27200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为3.1。
将酸室中得到的硝酸浓缩4倍，用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约142g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.5，消耗硝酸约0.070升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
将碱室中得到的氨质量浓度约为15％、氯化铵约200g/L的水溶液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为151g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例32
双极膜电渗析器同实施例24。
请参见图2。将中国宁夏伊品生物工程股份有限公司的含60g/L硫酸铵、COD约52000mg/L的赖氨酸离交废液2.0L通入两室双极膜电渗析器的“盐—碱”两室合并的盐室；酸室初始液为1.5L0.05mol/L的稀硫酸溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。
操作过程中控制电流密度30mA/cm2，各隔室内液体流动线速度3cm/s，各室料液温度30℃。盐室料缸中通入空气，将再生的氨用空气吹出，吹气量为0.5升/分钟，吹出的气体经测定含氨摩尔分数约20％。吹出的氨气在另一个容器内用0.2升340g/L的硝酸铵水溶液吸收。每隔10分钟测定盐室中料液的电导值，当电导值下降到5μS/cm时停止两室双极膜电渗析操作。在酸室中得到浓度约为0.56mol/L的硫酸约1.55升。在吸收容器内得到氨质量浓度约15％、硝酸铵约340g/L的水溶液约0.2升。在两室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约51300mg/L，BOD为26200mg/L，还原糖5g/L，pH值约为8.8。
将酸室中得到的硫酸浓缩4倍，用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约144g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硫酸约0.077升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。将吸收容器内得到的氨质量浓度约15％、硝酸铵约340g/L的水溶液用于另一批次的赖氨酸发酵的pH调节同时补充硝酸铵，采用专利CN200510130636.9的方法，效果与用商品液氨配制得到的补料液没有显著差别。
实施例33
所用赖氨酸离交废液同实施例21。
除菌、除蛋白：将赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和1K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
请参见图2。
双极膜电渗析离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例21。将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液2L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L除菌的赖氨酸发酵液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例21。当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到含赖氨酸约140g/L、含硫酸约1.6mol/L的溶液约0.6升；吸收容器内得到质量浓度约为6％的氨水约0.5升；在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约33500mg/L，BOD为17400mg/L，还原糖4.7g/L，pH值约为3.2。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例21降低14％。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将双极膜电渗析处理后的盐室的废液约900mL装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速180转/分钟，培养12小时，菌体干重达到15g/L。离心所得上清液的COD降至4800mg/L。
实施例34
所用赖氨酸离交废液同实施例21。
除菌、除蛋白：将赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和3K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液通过装填有1.5L(树脂层高1000mm×内径45mm)H+型D072阳离子交换树脂的离子交换柱，使离交废液中的钙镁离子被H+交换吸附。上柱流量为2柱体积/小时，在柱底收集到约2.2L含有70mg/L钙镁离子的离交废液。
请参见图2。
双极膜电渗析离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例21。将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液2L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L用除菌的赖氨酸发酵液加水稀释的含赖氨酸约30g/L的稀释发酵液，碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例21。当电导值下降到5μS/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到含赖氨酸约30g/L、含硫酸约1.6mol/L的溶液约0.6升；吸收容器内得到质量浓度约为6％的氨水约0.5升；在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约33100mg/L，BOD为17030mg/L，还原糖4.7g/L，pH值约为3.0。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例21降低16％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约140g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.3，消耗硫酸约0.055升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
实施例35
所用赖氨酸离交废液同实施例21。
除菌、除蛋白：将赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和6K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
将上述得到的含硫酸铵的离交废液清液通过装填有0.75L(树脂层高500mm×内径45mm)D402鳌合型离子交换树脂的吸附柱，使离交废液中的钙镁离子被吸附。上柱流量为1.5柱体积/小时，在柱底收集到约2.2L含有60mg/L钙镁离子的离交废液。
请参见图2。
双极膜电渗析离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例21。将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液2L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L用赖氨酸发酵液加水稀释的含赖氨酸约60g/L的稀释发酵液，碱室初始液为0.2升200g/L的氯化铵水溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例21。当电导值下降到5μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到含赖氨酸约60g/L、含硫酸约1.6mol/L的溶液约0.6升；在碱室内得到氨质量浓度约为15％、氯化铵约200g/L的水溶液约0.2升；在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约32300mg/L，BOD为17060mg/L，还原糖4.6g/L，pH值约为3.0。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例21降低18％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约144g/L)的pH调节，将其pH从7.0调节到3.3，消耗硫酸约0.057升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
将碱室中得到的氨质量浓度约为15％、氯化铵约200g/L的水溶液，用于另一批次的吸附了赖氨酸的离子交换柱的洗脱，得到含赖氨酸为149g/L的解脱液，效果与用商品液氨配制得到的洗脱液的洗脱效果相当。
实施例36
所用赖氨酸离交废液同实施例21。
除菌、除蛋白：将赖氨酸离交废液经过天津膜天膜工程技术有限公司的0.2μm微滤膜和10K超滤膜组件过滤，得到清液约2.5升。
浓缩离交废液：将上述赖氨酸离交废液的清液加热浓缩2倍。
脱钙镁离子：在上述浓缩的清液中加入0.05mol/L的草酸，混合均匀后室温放置4小时，过滤除去沉淀。除去沉淀后测定离交废液的钙镁离子浓度为65mg/L。
请参见图2。
双极膜电渗析离交废液再生酸碱：双极膜电渗析器同实施例21。将上述得到的脱钙镁的含硫酸铵的离交废液1L通入三室双极膜电渗析器的盐室；酸室初始液为0.5L赖氨酸发酵液膜过滤的透析液，含赖氨酸约100g/L；碱室初始液为1L0.05mol/L氢氧化钠溶液，两极室液均为1L0.25mol/L的硫酸钠溶液。双极膜电渗析器的操作同实施例21。当电导值下降到8μ S/cm时停止三室双极膜电渗析操作。在酸室中得到含赖氨酸约100g/L、含硫酸约1.6mol/L的溶液约0.6升；吸收容器内得到质量浓度约6％的氨水约0.5升；在三室双极膜电渗析器的盐室得到的废液经测定COD约64500mg/L，BOD为34400mg/L，还原糖9.7g/L，pH值约为3.1。双极膜电渗析再生单位质量硫酸铵的能耗比实施例21降低25％。
将酸室中得到的含硫酸溶液用于另一批次的1L赖氨酸发酵液(含赖氨酸约142g/L)的pH调节，将其pH从6.9调节到3.5，消耗硫酸约0.051升，上H+型732树脂柱的赖氨酸吸附率与传统离子交换吸附没有显著差别。
培养酵母：使用的酵母为苹果酒酵母(Saccharomyces cerevisiae，中国普通微生物菌种保藏中心的As2.374)、产朊假丝酵母(Candida utilis，As2.281)和热带假丝酵母(Candida tropicalis，As2.637)。
三种酵母的种子培养基都为YPD培养基：葡萄糖20g/L，蛋白胨10g/L，酵母粉10g/L，磷酸二氢钾2g/L，硫酸铵5g/L，硫酸镁0.1g/L。用NaOH调培养基pH值为6左右。将三种酵母种子分别接入种子培养基，摇床转速300转/分钟，28℃培养24小时，得到三种酵母的种液。
将双极膜电渗析处理后的盐室的废液约900mL装入2L发酵罐中，不经过灭菌。分别按5％的接种量接入上述三种种液。培养温度控制在28±0.5℃，搅拌转速180转/分钟，培养18小时，菌体干重达到27g/L。离心所得上清液的COD降至7200mg/L。
Claims (9)
1.一种发酵法生产赖氨酸中离交废液的处理方法，是采用普通电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收为硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液；或采用双极膜电渗析技术从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵再生为硫酸、盐酸或硝酸和NH3；或采用普通电渗析技术和双极膜电渗析技术相结合，从赖氨酸发酵生产时提取赖氨酸产生的赖氨酸离交废液中将硫酸铵、氯化铵或硝酸铵回收和再生为硫酸、盐酸或硝酸和NH3；其特征是：
将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的赖氨酸离交废液通入普通电渗析器的盐室中；开启普通电渗析器对通入盐室的赖氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的赖氨酸离交废液中的无机酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，完成对赖氨酸离交废液的处理；其中：
在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液，在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液；或
将含有NH4 +的硫酸盐、盐酸盐或硝酸盐的赖氨酸离交废液通入三室双极膜电渗析器的盐室中，或通入两室双极膜电渗析器的盐—碱两室合并的盐室中；开启双极膜电渗析器对通入盐室的赖氨酸离交废液进行处理，直到进入盐室的赖氨酸离交废液中的无机酸根浓度降低到所需要的浓度，或NH4 +浓度降低到所需要的浓度，完成对赖氨酸离交废液的处理；其中：
在三室双极膜电渗析器的酸室得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在碱室得到再生的NH3，在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液；
在两室双极膜电渗析器的酸室得到再生的硫酸、盐酸或硝酸，在盐—碱两室合并的盐室中得到再生的NH3，NH3被吹出后在盐室得到脱盐后的赖氨酸离交废液。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是：所述的在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液中的铵离子浓度为0.5～5mol/L；所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硫酸的浓度为0.5～2.5mol/L；所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的盐酸的浓度为1～5mol/L；所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硝酸的浓度为1～5mol/L。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是：所述的在普通电渗析器的浓室得到回收的硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液直接或经过浓缩后用于发酵生产赖氨酸时补充硫酸铵、氯化铵或硝酸铵；
所述的在三室双极膜电渗析器的酸室或两室双极膜电渗析器的酸室得到的再生的硫酸、盐酸或硝酸，直接或经过浓缩后用于调节上阳离子交换柱前的赖氨酸发酵液的pH。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是：将在三室双极膜电渗析器的碱室得到再生的NH3、或
将在两室双极膜电渗析器的盐-碱两室合并的盐室中得到再生的NH3、或
将用发酵生产赖氨酸时的发酵补料糖液或硫酸铵水溶液或氯化铵水溶液或硝酸铵水溶液，吸收在三室双极膜电渗析器的碱室得到的再生的氨气、或在两室双极膜电渗析器的盐-碱两室合并的盐室中得到的再生的氨气得到的含氨的糖液，或得到的含氨的硫酸铵水溶液，或得到的含氨的氯化铵水溶液，或得到的含氨的硝酸铵水溶液；
用于发酵生产赖氨酸时给发酵液补加氨和/或铵，和/或用于从吸附有赖氨酸的阳离子交换柱上洗脱吸附的赖氨酸；所述的NH3是氨水、液氨或氨气。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是：用普通电渗析器从赖氨酸离交废液中回收得到硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液后的脱盐后的离交废液，或用双极膜电渗析器从赖氨酸离交废液中再生得到酸和碱后的脱盐后的离交废液，或用普通电渗析器和双极膜电渗析器相结合，从赖氨酸离交废液中回收得到硫酸铵、氯化铵或硝酸铵的水溶液和再生得到酸和碱后的脱盐后的离交废液培养酵母，所述的培养酵母是苹果酒酵母、热带假丝酵母和产朊假丝酵母的混合培养。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是：采用赖氨酸发酵液、赖氨酸发酵液的过滤液、发酵液过滤的透析液或赖氨酸发酵液的稀释液、赖氨酸发酵液的过滤液的稀释液、发酵液过滤的透析液的稀释液中的一种以上作为三室双极膜电渗析器或两室双极膜电渗析器酸室的初始液；
采用硫酸铵水溶液、氯化铵水溶液或硝酸铵水溶液作为三室双极膜电渗析器碱室的初始液。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的除菌、除蛋白步骤。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的浓缩步骤。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征是：在回收硫酸铵、氯化铵或硝酸铵，和/或酸碱再生步骤之前加入对赖氨酸离交废液的脱钙镁步骤。
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