超滤膜分离技术进行物料分离与浓缩介绍

超滤膜分离

纳滤和反渗透均可分离分子量为100级别的离子，故取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。
对于基本型膜分离实验装置，将四个膜分离过程并联于同一套管路装置，均通过预过滤器，然后经公共料液线、轻液线和浓液线，进行分离实验。实验中，分别针对不同膜组件，选用各自适用的料液，逐个进行单回路实验，且换作另一路实验时，均应重新清洗管路，实验完毕，必须对膜组件进行反清洗，使之去除浓差极化效应而使膜回复正常分离性能，之后还需通保护液添加于各膜组件中，以起保护作用。
截留率（R）、透过液通量（J）和溶质浓缩倍数（N）与总流量(Q)有关，实验者需在不同的流量下，测定原料中初始溶质浓度、透过液中溶质浓度、浓缩液中溶质浓度、透过液体积和实验时间（即透过液体积流量Q），膜面积由实际设备确定。最后在坐标图上绘制截留率～流量 (R～Q)、透过液通量～流量（J～Q）和溶质浓缩倍数～流量（N～Q）的关系曲线。
用日常自来水（显然钙离子、镁离子等成为溶质成分）通过膜组件
而得出的透过液通量。
(1—3)
式中， N------浓溶缩质液浓的缩浓倍度数N，；kmol/ccm3PR；
c R ---透过液的浓度，kmol/m3。
cP
该值比较了浓缩液和透过液的分离程度，在

药品生产技术《超滤技术简介》

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板式膜：它是最早出现的膜，但因为难以保证膜表面适当的流速及复杂的密封问题，这类膜的应用非常有限。前处理要求不严格。
卷式膜：以板式膜为起点发展起来的，因为卷式膜的格网带来死点及无法反洗，通常不适用于工业原水处理。它们适用于高温、高压物料分离等，前处理要求也不严格。
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谢谢聆听
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内容总结
一、定义。有机膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。无机膜中，陶瓷超滤膜在家
用净水器中应用比较多。（1）饮用水（自来水）60%。（3）中水、污水、废水处理回用15%。（4）食品、饮料、医药、电子、纺织、印
染、造纸等及其他轻工业7%。谢谢聆听
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二、工作原理
✓ 超滤是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。
✓ 超滤原理也是一种膜分离过程原理，超滤利用一种压力活性膜，在外界推动力压力作用下截留水中胶体、颗粒和分子量相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。
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水溶液
浓缩液
水及小分子溶质
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净化液
三、超滤膜的种类

超滤工作原理

超滤是一种常用的分离和过滤技术，广泛应用于水处理、食品加工、制药、化

工等领域。它通过使用超滤膜，将溶质和溶剂分离，实现不同分子大小的物质的分离和浓缩。本文将详细介绍超滤的工作原理及其应用。

一、超滤膜的结构与特点

超滤膜是一种多孔性膜，由聚合物材料制成。其孔径通常在0.1微米至0.01微

米之间，相对于微滤膜和纳滤膜而言，超滤膜的孔径较大。超滤膜的特点如下：

1. 多孔性：超滤膜具有多孔结构，孔径大小可根据需要进行调整。

2. 分子筛选性：超滤膜能够根据分子的大小和形状进行筛选，使得溶质和溶剂

得以分离。

3. 耐化学性：超滤膜能够耐受酸、碱等化学物质的腐蚀，具有较好的化学稳定性。

二、超滤的工作原理

超滤的工作原理基于压力差和分子大小的差异。其主要步骤如下：

1. 进料：待处理的液体通过进料管道进入超滤系统。

2. 过滤：液体在超滤膜的作用下，通过滤膜孔径较大的孔道，溶剂和小分子溶

质可以通过膜孔进入膜内，而大分子溶质则被截留在膜外。

3. 分离：通过超滤膜的筛选作用，将溶质和溶剂分离开来。溶剂通过膜孔进入

膜内，而溶质则被截留在膜外。

4. 浓缩：超滤膜可以实现对溶液中溶质的浓缩，通过控制膜内外溶质的浓度差，使得溶质从高浓度区域向低浓度区域扩散，从而实现浓缩效果。

5. 收集：分离后的溶剂和溶质分别通过收集管道进行收集，以便后续处理或利用。

三、超滤的应用

1. 水处理：超滤广泛应用于饮用水、工业用水和废水处理中。它可以去除悬浮物、胶体、细菌和病毒等微生物，提高水质。

2. 食品加工：超滤在食品加工中常用于浓缩果汁、分离蛋白质、去除杂质等。例如，通过超滤可以将牛奶中的脂肪和蛋白质分离，得到低脂奶和高蛋白奶。

超滤的原理

超滤是一种常见的膜分离技术，利用超滤膜对溶液进行分离和浓缩。超滤膜是一种孔隙结构均匀的多孔性薄膜，其孔径一般在0.001微米至0.1微米之间。超滤的原理主要是利用膜的孔隙大小和分子的大小选择性地分离不同大小的溶质，从而实现溶质的分离和浓缩。

超滤的原理可以简单地理解为通过膜的孔隙将溶质和溶剂分离。当溶液通过超滤膜时，溶质分子的大小大于膜孔的大小，因此无法通过膜孔，而溶剂分子则可以通过膜孔。因此，溶质和溶剂就被有效地分离开来。

超滤的原理还涉及到溶质在膜上的截留和透过。溶质在超滤膜上的截留是指溶质分子无法通过膜孔而被截留在膜表面，而溶剂分子可以通过膜孔。透过则是指溶质和溶剂分子通过膜孔的过程。通过这种截留和透过的作用，超滤膜可以实现对不同大小溶质的选择性分离和浓缩。

超滤的原理还涉及到膜的操作压力。在超滤过程中，通过对溶液施加一定的压力，可以促使溶剂分子通过膜孔，从而实现对溶质的分离和浓缩。操作压力的大小会影响溶质和溶剂的透过速率，从而影响超滤的效果。

总的来说，超滤的原理是利用超滤膜的孔隙结构和操作压力，实现对溶质和溶剂的分离和浓缩。通过对溶液施加一定的压力，溶质被截留在膜表面，而溶剂则通过膜孔，从而实现了对溶质的分离。超滤技术在生物制药、食品加工、环境保护等领域有着广泛的应用，可以高效地实现对溶质的分离和浓缩，具有重要的科学研究和工程应用价值。

过滤与膜分离技术—微滤技术

1.1 超滤技术简介
超滤的发展过程：
1. 1861年Schmidt首次公布了牛心胞薄膜截留可溶性阿拉伯胶的实验结果；
2. 1867年，Traube制成第一次人工膜； 3. 1907年开始使用“超滤”这一术语； 4. 20世纪70年代，超滤从实验规模进入工业化应用；我国从20世纪70年代开始研究，随后进入快速发展阶段。
超滤膜透过物质主要是水、溶剂、离子和小分子，被截留物质主要是蛋白质、各类酶、细菌、病毒、乳胶、微粒子、过滤精度为104cm~10-7cm；利用超滤膜不同孔径对液体进行分离，其分子切割量（CWCO）一般为6000~50万，孔径为100nm。
2.3 微滤结构与组成
微滤操作模式无流动操作（静态过滤或死端过滤）错流操作（动态过滤）
1.4 超滤应用超滤在饮用水处理中的应用
二、微滤
2.1 微滤技术简介
定义：
微滤又称微孔过滤，属于精密过滤。微滤能够过滤掉溶液中的微米级或纳米级的微粒和细菌。
Hale Waihona Puke Baidu
1.1 超滤技术简介
发展
19世纪中叶开始出现微滤膜技术； 20世纪初开始对该技术进行系统研究； 20世纪60年代开始进入飞跃发展阶段；我国对该项技术的研究始于20世纪五、六十年代，80年代初期开始起步并得到快速发展。
2.2 微滤技术原理

超滤膜工作原理

超滤膜是一种特殊的膜分离技术，其工作原理基于膜孔的大小排斥效应和分子的差异性。

超滤膜是一种由特殊聚合物材料制成的多孔性膜。其孔径一般在0.001至0.1微米之间。当混合溶液施加压力通过超滤膜时，由于膜孔的尺寸限制，导致分子尺寸较大的溶质无法通过膜孔，而较小的溶质则能通过膜孔进入膜的另一侧。

超滤膜的工作原理类似于传统的过滤过程，但其分离机制更加细致和精确。传统过滤主要基于颗粒尺寸排斥效应，而超滤膜则侧重于溶质的分子大小和形状差异。通过调整超滤膜的孔径大小，可以实现对液体中溶质的高效分离。

此外，超滤膜还可通过调节施加在膜上的压力来控制分离效果。较高的压力可以推动溶质通过膜孔，从而实现更高的分离效果。

超滤膜广泛应用于水处理、饮料、医药、生物技术等领域中的溶质分离和浓缩过程中。其优点包括高效、节能、易于操作和维护等。

物料浓缩分离膜技术优点和应用领域

近几年，物料浓缩分离膜的应用很广泛，物料浓缩分离膜设备、超滤、纳滤、反渗透装置可以选择超滤、纳滤、反渗透等不同材料的浓缩分离膜组件类型，例如中空纤维超滤组件、纳滤和反渗透类型组件，用途广泛，产品主要用于药物、天然产品以及组件分离、净化、浓度、脱盐和其他目的。

物料浓缩分离膜技术提纯的优点：

1、能耗极低，节省浓缩过程成本。

2、过程无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性。

3、在常温下达到浓缩提纯目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高。

4、可完全脱除产品中的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度。

5、可回收溶液中的酸、碱、醇等物质。

6、设备结构简洁紧凑，占地面积小。

7、操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便。

物料浓缩分离膜应用领域

这种材料浓缩分离膜的应用领域非常多，食品和饮料、生物发酵、生物医药、化工、水处理、环保等行业，纳滤技术可以实现材料经济和高效分离、净化和浓度。

以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有帮助。

超滤膜分离装置进行物料分离及浓缩分析

在一定的压力下，当原液流过膜表面时，膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的分离和浓缩的目的。

采用不同截留分子量的超滤膜分离装置进行酶试剂、硫酸软骨素、氨基酸、多肽、果汁、动植物提取液、多糖、甘素、生物发酵制剂、中药、蛋白质类等物料的分离与浓缩，不但无环境污染，节约人力、物力，而且无须加热，在低温下运行，不破坏上述物质的结构，保证物料的原味，节约能耗。

超滤膜法浓缩分离的特点：

1、在常温和低压下进行分离与浓缩，能耗低，从而使设备的运行费用低。

2、设备体积小、结构简单，故投资费用低。

3、膜分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。

4、膜作为过滤介质是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质的变化。

超滤膜分离装置技术特点：

1、适合对蛋白质、多肽、糖类等大分子物质进行浓缩、分离、纯化。

2、外形紧凑、袖珍，便于做桌面操作。无泄露，料液循环流量小，更换组件方便，实验操作简便。

3、过滤方式采用切向流动原理，采用改性PTFE高分子材料，具有强抗氧化性、强亲水性，长期运行效果稳定、分离效果优异。

4、膜元件截留分子量提供从1000道尔顿到100000道尔顿多种选择，满足多种实验方案的要求。

5、隔膜泵对样品无硬性挤压、剪切，减少泡沫的产生及对易损细胞的伤害。

6、连接管道及配件均采用卫生级材料，满足生物、制药等高标准行业使用需求。

超滤技术

(2)单段连续操作：与间歇操作相比，其特点是超滤过程始终处于接近浓缩液的浓度下进行，因此渗透量与截留率均较低，为了克服此缺点，可采用多段连续操作。
(3)多段连续操作：各段循环液的浓度依次升高，最后一段引出浓缩液，因此前面几段中料液可以在较低的浓度下操作。这种连续多段操作适用于大规模工业生产。
的特点
超滤技术
膜分离技术的一种
01 的原理
0百度文库的特点
目录
02 的操作模式 04 的应用
基本信息
超滤技术是膜分离技术的一种，是以0.1～0.5 MPa的压力差为推动力，利用多孔膜的拦截能力，以物理截留的方式，将溶液中的大小不同的物质颗粒分开，从而达到纯化和浓缩、筛分溶液中不同组分的目的。
的原理
的原理
UF同RO、NF、MF一样，均属于压力驱动型膜分离技术。超滤主要用于从液相物质中分离大分子化合物(蛋白质，核酸聚合物，淀粉，天然胶，酶等)，胶体分散液(粘土，颜料，矿物料，孔液粒子，微生物)，乳液(润滑脂 -洗涤剂以及油-水乳液)。采用溶质，从而可达到某些含有各种小分子量可溶性溶质和高分子物质(如蛋白质、酶、病毒)等溶液的浓缩、分离、提纯和净化。其操作静压差一般为0.1-0.5MPa，被分离组分的直径大约为0.010.1μm，这相当于光学显微镜的分辨极限，一般为分子量大于500-的大分子和胶体粒子，这种液体的渗透压很小，可以忽略，所用膜常为非对称膜，膜孔径为10-10μm，膜表面有效截留层厚度较小(0.1-10μm)，操作压力一般为0.2-0.4MPa(2-4kg/cm)，膜的透过速率为0.5-5m/(m·d)。

超滤工作原理

超滤是一种常用的分离和过滤技术，广泛应用于水处理、食品和饮料工业、制

药和生物技术等领域。超滤膜是一种微孔膜，通过其特殊的孔径大小和分子筛选性能，可以将溶质、悬浮物、微生物等分离和去除，从而实现液体的分离和浓缩。

超滤膜的工作原理可以简单概括为物理筛选和分子筛选两个过程。

1. 物理筛选：

超滤膜的孔径通常在0.001-0.1微米之间，比一般过滤膜的孔径小，但比逆渗

透膜的孔径大。当待处理液体通过超滤膜时，超过孔径大小的颗粒、微生物等物质将被截留在膜表面，而溶质、水分子等较小的物质则可以通过膜孔进入膜的另一侧。这种物理筛选的过程可以有效地去除液体中的悬浮物、颗粒、胶体等杂质，使液体变得清澈。

2. 分子筛选：

除了物理筛选外，超滤膜还具有一定的分子筛选性能。超滤膜的孔径大小可以

选择性地阻隔一些大分子物质，如蛋白质、多糖等。这种分子筛选的过程是基于溶质与膜之间的相互作用力，通过改变膜的孔径大小、膜的材料和膜的表面性质等因素，可以实现对不同分子大小的选择性分离。

超滤膜的工作过程通常包括以下几个步骤：

1. 进料：

待处理的液体通过进料管道进入超滤系统，进料口通常设有过滤器，用于去除

较大的颗粒、悬浮物等杂质。

2. 压力驱动：

为了推动液体通过超滤膜，通常需要施加一定的压力。这可以通过泵或其他压

力装置来实现。压力的大小取决于膜的特性、液体的流动性质以及所需的分离效果。

3. 分离过程：

液体在压力驱动下通过超滤膜，大分子物质被截留在膜表面，而小分子物质则

通过膜孔进入膜的另一侧。这个过程可以在连续流动或批处理模式下进行，具体取决于应用的要求。

浅析超滤水处理系统过滤原理及应用特点

浅析超滤水处理系统过滤原理及应用特点超滤膜处理过程中没有相对变化,对物料成分没有任何影响, 而且分离、纯化、浓缩处理过程始终处于常温状态,尤其适用于

热敏性物质, 有效地保留原物料中活性物质及有价值的成分。

一、超滤膜过滤原理

在压力作用下，料液中含有的溶剂及各种小的溶质从高压料液侧透过超滤膜到达低压侧，从而得到透过液或称为超滤液，而尺寸比膜孔径大的溶质分子被膜截留成浓缩液。

二、超滤特点

超滤属于压力驱动型膜分离过程，超滤膜的分离范围为相对分子质量500至100万的大分子物质和胶体特质，相对应粒子的直径为0.005至0.1μm。分离机理一般认为是机械筛分超滤膜

组件有板式、卷式、管式、毛细管式及中空纤维等几种形式过滤的方式一般为错流过滤。

三、进口超滤膜应用领域

1、电泳漆回收;

2、医疗，医药方面;

3、制水工业、天然水净化、作为反渗透的前级过滤;

4、无菌液体食品制造、低度白酒的去浊除菌、制造速溶液茶、果酒啤酒及其他酒类的制造;

5、浓缩酶制剂、蛋白质、生物制剂等方面。

进口超滤膜系统回收率高，所得产品品质优良，可实现物料的高效分离、纯化及高倍数浓缩。系统制作材质采用卫生级管阀，现场清洁卫生，满足GMP或FDA生产规范要求。系统工艺设计先进、集成化程度高、结构紧凑、占地面积少、操作与维护简便，工人劳动强度低。随着超滤技术不断研发及发展,超滤膜技术已被广泛应用于各个领域中。

超滤膜过滤浓缩性能研究

了膜孔结构以外，膜表面的化学性质也是影响超滤
上式是料液透过通量的浓差极化模型方程。
分离的重要因素，并认为反渗透理论可以作为研究
超滤的基础，而由于各种影响因素和物料体系的多样性。通用的模型是不存在的，本文就超滤模型中常用的浓差极化模型作以介绍。（）差极化模型１浓
固形成分料液时，也会在膜面形成凝胶层。凝胶层的形成对透过产生附加的传质阴力，因此过滤度一般表示为：
：
ຫໍສະໝຸດ Baidu
！二垒
ｌｍ＋Ｒ）ｆＲ（ｇ
其中，Ｒ和Ｒｍｇ分别为膜和凝胶层的阻力。若凝胶层仅有高分子物质或固形成分构成时时，式中的渗透再教育差 △ ｎ可忽略不计，因此
维普资讯 http://www.cqvip.com
２００６年５月
电大理工ＤａｄＬｇｎｉａｉｇｎｏ
第２期
总第２７２期
超滤膜过滤浓缩性能研究
齐辉
沈阳广播电视大学（阳沈１００）１０３
■ ■ 超滤膜具有选择桎表面层的主要因素，是形成具有一定大小和形状的孔、聚合物膜的化学性质对膜的分

超滤膜的工作原理和操作方法

一、工作原理

过滤是使液体通过多孔过滤介质以分离其中所含的固体颗粒的一种操作。过滤介质截阻颗粒而让液体通过，随着被分离的颗粒变小，要求介质的通道也要变小。如果颗粒小到亚微细粒的程度，膜孔大小就要趋近于能阻止溶液中大分子的通过。这种利用半透膜的微孔过滤以截留溶液中大溶质分子的操作称为超滤，而这样的半透膜称为超滤膜。

超滤的驱动力是压力，通常高达1.0MPa。运用液压迫使溶液透过膜并按溶质分子大小、形状等差异，把大溶质分子阻留在膜的一侧，成为浓缩液; 而小分子的溶质则随

溶剂透过膜到另一侧，成为透过液流出。如果将所得浓缩液用水稀释，再进行超滤，可使料液中的低分子溶质进一步随透过液流出，而高分子物质逐步得到提纯，这样的过程称为全滤(如图8-4)。

超滤具有分离和提纯的作用。

1. 分离作用

图8-4 超滤原理示意图

1—进料2—浓缩液3—清液4—超滤膜

低分子质量的溶质随溶媒一起透过滤膜，高分子质量的溶质被截留，因此，料液被分为带有低分子溶质的透过液和带有高分子溶质及残留低分子溶

质的浓缩液。

2. 提纯作用

由于分离，提高了浓缩液中总固体里高分子量溶质的百分率，因此，提纯了高分子溶质。在透过液中，低分子溶质由于从高分子溶质中分离出来，也得到了提纯。

二、超滤膜

(一)超滤膜的膜渗机理

料液在超滤膜内的流动问题比较复杂，简单的床层流动理论不能充分解释膜内的流动，它不是单纯属于一般毛细管内层流的机理。通常膜渗机理有下述两种模型：

1. 毛细流动模型

在这种模型中，溶质的脱除主要靠流过微孔结构的过滤或筛滤作用，半透膜阻止了大分子的通过，按这一模型建立的流动是毛细孔中的层流流动。

膜分离3

dc V QC (1 R) dt ds V QS (1 Rs ) dt
积分上两式
VD c c0 exp[ (1 R) ] V
s0 VD 1 ln( ) V 1 Rs s
对于浓缩过程，R=1时
V0 c c0 V
当Rs=0时
V s0 t ln Q s
s — 透析后的小分子溶质浓度；
3
蛋白质的回收、浓缩与纯化胞外的蛋白质产物在微滤除菌的同时即可从滤液中回收，由于滤液清净，对进一步的分离纯化操作非常有利。蛋白质的透过与其相对分子质量、浓度、带电性质以及膜表面的吸附层结构、溶液的pH、离子强度和膜的孔径、结构有关。因此，对特定的蛋白质，需根据其分子特性，选择合适的膜，并对料液进行适当的预处理(如调节pH，离子强度等)，以提高目标产物的回收率。一般来说，胞外产物的收率较高，而胞内产物从细胞的破碎物中回收，收率较低。这是由于菌体碎片微小，容易对膜造成污染和形成吸附层，阻滞蛋白质的透过。有研究认为，使用非对称膜时，料液从孔径较大的一侧(惰性层) 流过，可大大改善目标蛋白的收率。
但如前所述，膜分离的最大问题是膜污染引起的透过通量大幅度下降。如合理地解决膜污染和清洗问题，保持较高的透过通量，错流过滤将会替代传统的过滤技术和离心分离技术，成为菌体分离的重要手段。 2 小分子生物产物的回收氨基酸、抗生素、有机酸和动物疫苗等发酵产品的相对分子质量在2000以下，因此选用MWCO为l×104一 3×104的超滤膜，可从发酵液中回收这些小分子发酵产物，然后利用反渗透法进行浓缩和除去相对分子质量更小的杂质。

酶制剂浓缩技术及设备介绍

酶是微生物的代谢产生的一种具有生物活性的蛋白质，因此其热敏性差，不耐高温。酶制剂的传统生产工艺是发酵、絮凝沉淀、过滤、溶剂萃取、真空蒸发、干燥，其生产过程能耗高、酶失活率高、收率低。

超滤膜过滤浓缩在酶制剂中的应用

酶制剂的分子量一般在1万~20万道尔顿之间，这个范围恰好在微滤和超滤技术的应用范围之间。用微滤和超滤膜技术对酶发酵液进行提纯和浓缩，在常温下操作，解决了温度对酶制剂活性的影响以及传统蒸发浓缩带来的高能耗问题。超滤设备操作简单，过程中不用或少用溶剂，减少溶剂消耗量和溶剂回收费用。

膜分离浓缩工艺：

酶制剂发酵液→板框→精滤→超滤浓缩→后续工艺

膜分离浓缩系统的技术特点：

1.微滤过滤精度高，澄清除菌效果好，滤液澄清度好；

2.超滤浓缩提纯效果好，同时大大降低能耗，节约用水；

3.常温下分离和浓缩，不破坏热敏性成分，酶活收率可达96%以上；

4.膜通量大，稳定可靠，可反复再生清洗，使用寿命长；

5.可满足高粘度，高固含量物料的处理；

6.连续式错流运行工艺，解决膜污染堵塞问题，减少运行时间，提高酶活性；

7.自动化设计，可在线再生清洗和排污，降低劳动强度，实现清洁生产。

酶制剂超滤膜过滤浓缩案例---菠萝蛋白酶的提取

将菠萝皮汁用离心法分离，其清汁用超滤法浓缩。再用有机溶剂提取浓缩液中的蛋白酶。超滤在45℃下进行，以防止酶的失活。超滤用PSA膜，MWCO 值为400000，截留率可达95%。压差为0.25~0.3MPa时，通量高，酶的回收率高，体积浓缩比可达5，结果很理想。

典型适用：

葡萄糖异构酶、糖化酶、果胶酶、α-淀粉酶、α-葡萄糖转苷酶、纤维酶、胰腺蛋白酶、胃酶、大蒜酶等。

实验一中空纤维超滤膜分离

(本实验学时：7×2)

膜分离技术是近几十年迅速发展起来的一类新型分离技术。膜分离法是用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分的溶质与溶剂进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜分离法可用于液相和气相。对于液相分离可用于水溶液体系、非水溶液体系、水溶胶体系以及含有其它微粒的水溶液体系。膜分离包括反渗透、超过滤、电渗析、微孔过滤等。膜分离过程具有无相态变化、设备简单、分离效率高、占地面积小、操作方便、能耗少、适应性强等优点。目前，在海水淡化、食品加工工业的浓缩分离、工业超纯水制备、工业废水处理等领域的应用越来越多。超过滤是膜分离技术的一个重要分支，通过实验掌握这项技术具有重要的意义。

一、实验目的

1、了解和熟悉超过滤膜分离的工艺过程；

2、了解膜分离技术的特点；

3、培养学生的实验操作技能。

二、分离机理

通常，以压力差为推动力的液相膜分离方法有反渗透(RO)、纳滤(NF)、超滤(UF)和微滤(MF)等方法。图1为各种渗透膜对不同物质的截留示意图。对于超滤（UF）而言，一种被广泛用来形象地分析超滤膜分离机理的说法是“筛分”理论。该理论认为，膜表面具有无数微孔，这些实际存在的孔径不同的孔眼象筛子一样，截留住了分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。

最简单的超滤器的工作原理，如图2所示，在一定的压力作用下，当含有高分子（A）和低分子（B）溶质的混合液流过被支撑的超滤膜表面时，溶剂（如水）和低分子溶质（如无机盐类）将透过超滤膜，作为透过液被收集起来，高分子溶质（如有机胶体）则被超滤膜截留而作为浓缩液被回收。应当指出的是，若超滤完全用“筛分”的概念来解释，则会非常含糊。在有些情况下，似乎孔径大小是物料分离的唯一支配因素，但对有些情况，超滤膜材料表面的化学特性起到决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子小，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它仍具有明显的分离效果。由此可知，比较全面一些的解释是：在超滤膜分离过程中，膜的孔径大小和膜表面的化学性质等，