CIP清洗液
乳品设备定期使用就地清洗(CIP)操作进行清洗。CIP是一种以循环化学品和水为基础的清洗和消毒系统，无需将设备拆开(IDF 1979)。清洁循环的第一步是用水冲洗，然后用苛性洗涤去除大部分有机沉积物。在短时间的水冲洗后，循环酸性冲洗以去除矿物土壤，然后是消毒步骤(Henck 1995)。在乳制品行业，CIP操作对用水量做出了巨大贡献，占总用水量的50-95%废物流容量和高pH值(9-11)(格桑-桂子等，2002)。根据Hogaas-Eide(2002)的工作，清洁过程也是乳制品加工总富营养化潜力的主要贡献者，占80%;而对能源使用的相应贡献约为30%。
CIP系统依靠传感器来监测清洗的周期和充分性;因此，有可能将使用过的清洗液用于回收．为了延长洗涤剂的使用寿命，通常的做法是用除垢剂去除土壤颗粒沉降、离心分离或采用膜技术(Schindler 1993)。近年来膜过滤微滤、超滤和纳滤等工艺已应用于CIP溶液再生，可显著去除悬浮物和可溶性固形物(Dresch等，2001年)。
许多研究(Dresch et al. 2001;Merin et al. 2001;格桑桂子等2002;Rasanen et al. 2002)研究了纳米过滤回收的使用废碱液溶液，其中牛奶固体被纳滤除去，清洗后的碱液收集在纳滤渗透液中用于重复使用。Lundekvam和Flaten(1997)的研究表明，清洗液的膜回收会导致节约能源节约16%，节约10%的水和洗涤剂(碱性32%和酸性26%)。Hogaas-Eide等人(2003)对CIP的生命周期评估也证实了清洗溶液的膜过滤减少了洗涤剂的使用、能源的使用和排放。
对纳滤CIP循环操作的研究主要针对优化膜的选择、体积浓度比以及分批投料或连续模式的操作。Rasanen等人(2002)报道，使用Desal-5 DL膜进行纳滤可将腐蚀性洗涤液的COD含量降低80%，体积减少了16-21;清洗后的苛性纳滤渗透液通过反渗透从0.2%到0.5-0.7%的NaOH浓缩，然后再利用。
回收的苛性溶液也被发现与新制备的氢氧化钠溶液相比具有更好的清洁效率(Merin et al. 2002)。在被乳清蛋白污染的超滤膜上测试的回收清洗溶液的微滤和纳滤渗透液，发现由于残余的牛奶成分被苛性溶液水解，具有较低的表面张力。因此，回收的清洗液具有更高的润湿能力和清洁效率。
然而，有报道称纳滤CIP回收设备的安装回收期不同。Dresch等人(2001年)估计，通过减少碱的使用，减少CIP总体积的加热能量和减少中和废水的HNO3，可以获得14年的回报。销售AlkaSave®回收系统的Koch国际公司估计回收时间为1.5年(但假设一次性CIP溶液的处理率比Dresch等人(2001)高得多)。与此同时，Henck(1995)估计了7.7年的回收期，但也假设了一次性CIP溶液的高处理率。
374废物管理和副产品回收手册14.6.3废弃离子交换盐水
离子交换广泛应用于乳品行业蛋白质分离,一个去矿化作用或乳清脱钙并渗透。离子交换还用于锅炉给水的软化水处理．然而，离子交换的有效性依赖于有足够的盐水供应再生树脂和维持离子交换容量在功能层面上。再生剂所需的化学品数量和废弃的高盐再生剂的处置造成了巨大的环境成本。为了解决这些问题，需要实施尽量减少使用再生化学品或回收策略的方法。
替代性离子交换系统
几种不同的离子交换系统已提议减少再生需求;两个基于弱阴离子或使用的例子阳离子树脂包括Svenska Mejeriernas riksforing (SMR)工艺和Sirotherm®(ICI Aust。有限公司)的过程。
SMR进程采用弱阴离子树脂以碳酸氢盐的形式。乳清的阴离子首先交换为HCO3-反离子，然后乳清以铵的形式进入弱阳离子交换柱，在那里阳离子交换为NH4+反离子。该工艺的脱矿效率约为90% (Jonsson & Olsson 1981)。在树脂被乳清盐饱和后，用碳酸氢铵冲洗和再生树脂。离子交换后残留在乳清中的NH4HCO3是一种热解盐，加热后分解为NH3、CO2和H2O。因此，有可能回收从乳清中剥离的NH3和CO2，回收成再生剂(Jonsson & Olsson 1981)。另一个优点是减少了离子交换过程中乳清的pH值波动，保持pH值在6.5-8.2之间。然而，由于NH4+再生后，Ca2+和Mg2+部分保留在阳离子树脂上，因此每隔3到4个循环后，阳离子树脂需要经过强HCl处理才能再生。
Sirotherm工艺是由Weiss等人(1966)开发的，采用热再生离子交换树脂用热水代替酸和碱进行再生，从而降低了运行成本和废水污染物(Parrish等，1979年)。Sirotherm工艺使用弱碱性和弱酸性离子交换树脂从水溶液中吸附盐(Weiss et al. 1966)。在Parrish等人(1979)描述的过程中，乳清渗透液用Duolite S-761进行预处理，以去除所有可能导致Sirotherm树脂不可逆污染的残留蛋白质和核黄素。接下来渗透液通过Sirotherm TR-10，去除76%的Ca2+和90%的Mg2+离子和等量的阴离子。剩余的Ca2+和Mg2+用Duolite C-20去除。进一步用Sirotherm TR-20处理去除99.5%的Na+和K+。乳糖从去离子化溶液结晶，收率从43%(未处理)增加到56%(去离子化)。
回收离子交换盐水
有多种回收策略来回收消耗离子交换再生盐水已经被研究人员开发出来。它们采用各种组合电渗析纳滤从阴离子或阳离子交换器．
Byszewski等人(1995)提出了一种方法阴离子交换再生剂被送到至少有一个双极的三室电渗析水分离器离子交换膜，以产生电透析耗尽再生液和大约等于再生阴离子交换柱所需的酸和碱的量。
Noel(1994)提出了一种强单价乳清脱矿的三步法阳离子交换树脂在通过电渗析之前。二价物的去除改善了电渗析器的操作。他们从电渗析步骤中回收盐水，并用它来再生离子交换树脂。
Rocha San Miguel Bento(1995)提出了一种用纳滤回收废弃阴离子交换再生盐水的工艺;利用纳滤将脱色剂从糖中浓缩到滞留物渗透液可作为再生阴离子交换再生盐水使用。Wadley等人(1995)和Cartier等人(1997)也报道了通过纳滤回收废弃阴离子交换盐水的进一步例子。
使用纳滤回收废弃的阴离子交换盐水自然符合聚合物纳滤膜的功能，其在中性pH值下携带负电荷，其中盐排斥特性由阴离子排斥控制(Baticle 1997)。利用纳滤膜的负电荷回收废弃阴离子交换盐水的专利依赖于纳滤膜拒绝大的多价阴离子(例如着色剂)的能力，而单价氯离子通过渗透液作为回收的阴离子再生盐水使用。
高分子纳滤膜是两性的，膜表面有离子化的车-箱基和胺官能团，等电点在pH值3-6范围内(Hagmeyer & Gimbel 1999)。最近的研究方向是在酸性pH下利用纳滤膜表面的正电荷来最大限度地抑制多价阳离子(Durham et al. 2003;Teixeira et al. 2005)。研究表明，纳滤抑制特性可以通过改变pH值、阴离子组成和盐水浓度来控制，以最大限度地保留二价阳离子和最大限度地回收单价盐水离子交换树脂的再生．
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