超滤微滤技术的应用和原理

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微滤和超滤的原理

微滤和超滤的原理
微滤和超滤的原理区别如下:
1. 微滤是依靠筛滤原理,使用孔径0.1-10μm的滤膜隔离颗粒物质。

2. 超滤是通过溶质分子量的不同进行分离,使用孔径1-100nm的滤膜。

3. 微滤主要根据颗粒物的大小进行截留,超滤主要根据分子量截留。

4. 微滤可去除悬浮物、藻类、沙粒等较大颗粒杂质。

5. 超滤可以去除病毒、细菌、蛋白质、糖类、油脂等较小分子杂质。

6. 微滤通常在0.1-0.5Mpa的压力下进行。

超滤在0.5-4Mpa压力下进行。

7. 微滤滤速较快,超滤滤速较慢。

8. 微滤滤膜较超滤滤膜筛孔粗大,水通量大。

9. 超滤操作和设备成本较高,但可以取得更高的去除率。

10. 两者可结合使用,微滤去除大颗粒,超滤深度净化。

超滤工作模式

超滤工作模式超滤工作模式是一种高效的过滤方法，通过超滤膜对水进行过滤，将水中的悬浮物、胶体、细菌等微生物去除，从而得到清澈透明的水质。

超滤工作模式在水处理领域被广泛应用，具有过滤效果好、操作简便、节能环保等优点。

超滤工作模式的原理是利用超滤膜的微孔结构，将水中的杂质截留在膜表面，而将水分子通过膜孔，从而实现对水的过滤。

超滤膜的孔径通常在0.01-0.1微米之间，能有效去除水中的微生物、有机物质、颗粒物等。

超滤工作模式适用于家庭自来水的净化、工业废水处理、饮用水生产等领域。

在超滤工作模式中，通常会采用压力差驱动水通过超滤膜，从而实现水的过滤。

在过程中，超滤膜会不断积累杂质，需要定期清洗或更换超滤膜以保持过滤效果。

超滤工作模式操作简便，只需设定好压力差和流量即可实现自动运行，无需人工干预。

超滤工作模式在水处理领域有着广泛的应用。

在家庭中，可以利用超滤水壶或超滤水龙头直接饮用经过超滤的水，保障家人的健康。

在工业领域，超滤工作模式可用于废水回收再利用，降低对环境的污染。

在饮用水生产中，超滤工作模式可以去除水中的异味、色泽等不良物质，提高水质的口感和安全性。

除了过滤水质，超滤工作模式还可以用于浓缩、分离等工艺。

在蛋白质提取、果汁浓缩等过程中，超滤工作模式可以有效分离目标物质，提高产品纯度和产量。

在生物制药、食品加工等领域，超滤工作模式也有着重要的应用价值。

总的来说，超滤工作模式是一种高效、节能、环保的过滤方法，适用于各种领域的水处理和工艺应用。

通过超滤工作模式，可以获得清洁透明的水质，保障人们的健康和生产的顺利进行。

希望超滤工作模式能够得到更广泛的应用，为人类的生活和生产带来更多便利和益处。

超滤系统工作原理

超滤系统工作原理
超滤系统是一种物理分离技术，利用超滤膜筛选溶液中的溶质和颗粒物质。

其工作原理是基于压力驱动，将溶质通过微孔隔离。

以下是超滤系统的工作原理：
1. 进料：需要处理的溶液被引入超滤系统中，通常是通过管道连接到超滤膜的一侧。

2. 压力驱动：在超滤系统中施加一定的压力，如液体泵或其他压力装置，使溶液在超滤膜上形成一定的压力差。

3. 分离：超滤膜的孔径大小一般在0.01-0.1微米之间，根据溶质颗粒的大小选择合适的膜孔径。

较大的分子、颗粒物质和悬浮物将被留在超滤膜的一侧，而较小的分子和溶质则能通过超滤膜的微孔，形成过滤物。

4. 收集：超滤膜另一侧通过管道收集所得的过滤物，也即留在膜表面的较大分子和颗粒。

5. 结果：通过超滤系统处理后，溶液中的大部分悬浮颗粒和高分子物质被分离，产生的过滤物质较为纯净。

需要注意的是，超滤系统是一种物理分离方法，不改变原溶液中溶质的化学结构和溶解状态，而主要实现对颗粒、胶体和大分子物质的分离。

超滤微滤膜分离实验报告

超滤微滤膜分离实验报告
超滤和微滤是常用的膜分离技术，可以将溶质和溶剂分离开来。

超滤
是通过压力差将大分子物质和水分离开来，而微滤是通过滤网将大分子物
质滤掉。

本次实验旨在探究超滤和微滤的原理及其应用。

实验材料与方法：
材料：蛋白酶胰酶液、超滤膜和微滤膜。

方法：
1. 在2个应用超滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体；
2.各管盖上超滤膜，用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透；
3. 在2个应用微滤的实验管中各加入1ml含蛋白酶胰酶的液体；
4.各管盖上微滤膜，用放置于等温区的膜分离设备应用压力将溶剂透
过膜向下渗透；
5.通过分析分离前和分离后的溶液，比较超滤和微滤分离效果的差异。

结果：
在超滤实验中，分离后的液体中含有蛋白质，而微滤实验中的分离后
液体中则不含蛋白质。

结论：
超滤和微滤都是膜分离技术，其差异在于应用的膜的孔径大小。

超滤
和微滤的分离效果也不同，具体应根据需要选择不同的技术应用于不同的
场合。

超滤适用于分离分子量较大的物质，例如蛋白质、多糖等，而微滤适用于分离颜料、细菌等较小分子量的物质。

此外，超滤和微滤还有一定的应用限制，例如超滤膜容易被堵塞，需要定期清洗换膜，而微滤膜则较容易损坏，需要小心使用。

总之，超滤和微滤均具有其独特的分离效果和应用范围，在实际应用中应当注重选择合适的技术，以达到最佳的分离效果。

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术介绍.

微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术一、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离技术发展史微滤超滤纳滤反渗透等膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。

膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。

膜可以是固相、液相、甚至是气相的。

用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。

大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。

其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。

如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。

二、微滤超滤纳滤反渗透等膜分离原理膜分离过程是以选择性透过膜为分离介质，当膜两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差、温度差等时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离、提纯的目的。

不同的膜过程使用不同的膜，推动力也不同。

目前已经工业化应用的膜分离过程有微滤(MF、超滤(UF、反渗透(RO、渗析(D、电渗析(ED、气体分离(GS、渗透汽化(PV、乳化液膜(ELM等。

三、微滤超滤纳滤反渗透等分离技术反渗透、超滤、微滤、电渗析这四大过程在技术上已经相当成熟，已有大规模的工业应用，形成了相当规模的产业，有许多商品化的产品可供不同用途使用。

这里主要以反渗透膜和超滤膜为代表介绍一下。

3.1 反渗透膜(RO反渗透膜使用的材料，最初是醋酸纤维素(CA，1966年开发出聚酰胺膜，后来又开发出各种各样的合成复合膜。

CA 膜耐氯性强，但抗菌性较差。

合成复合膜具有较高的透水性和有机物截留性能，但对次氯酸等酸性物质抗性较弱。

这两种材料耐热性较差，最高温度约是60℃左右，这使其在食品加工领域的应用中受到限制。

超滤技术的应用及发展趋势

超滤技术的应用及发展趋势超滤技术是一种通过使用过滤膜分隔物质的方法。

它通常用于从溶液中分离固体或高分子物质。

该技术在水处理、食品加工、制药和生物技术等领域有广泛的应用。

下面将重点讨论超滤技术的应用及发展趋势。

一、应用1.水处理：超滤技术在水处理中用于去除悬浮颗粒、有机物、微生物和溶解质等。

它被广泛应用于饮用水和工业废水处理中。

超滤技术可以有效去除水中的微生物，如病毒、细菌和寄生虫卵等，提供清洁的饮用水。

此外，超滤技术还可以用于去除水中的重金属、有机物和悬浮固体，使废水符合排放标准。

2.食品加工：超滤技术用于乳制品、果汁、啤酒和酒精等液体的澄清和浓缩。

它可以去除悬浮固体、细菌和酵母等。

超滤技术还可以用于提取果汁中的胶体和可溶性物质，以改善产品的质量和口感。

3.制药：超滤技术在制药中用于分离和浓缩药物、细胞颗粒、蛋白质和多肽等。

它可以去除细菌、病毒和微粒等杂质，提高产品的纯度和活性。

此外，超滤技术还用于药物的包装和控释系统的制备。

4.生物技术：超滤技术在生物技术中常用于生物大分子如蛋白质、核酸和多肽的纯化和分离。

它可以去除杂质，提高产品的纯度和活性。

超滤技术还可以用于细胞培养和微生物发酵的浓缩和分离。

二、发展趋势1.提高膜材料的选择和开发：超滤膜的材料决定了其分离性能和稳定性。

目前，研究人员正在开发新型的膜材料，以提高超滤膜的通量、抗污染性和耐温性。

2.提高超滤系统的运行效率：提高超滤系统的运行效率是当今的研究热点之一、研究人员正在研究新的超滤系统设计和操作策略，以提高系统的分离效果和减少能耗。

3.开发先进的超滤设备和技术：随着超滤技术的不断发展，越来越多的先进设备和技术被应用于实际生产中。

如膜模块的改进、膜元件的自动化控制和在线监测技术等。

4.结合其他分离技术：超滤技术常常与其他分离技术如微滤、蒸发浓缩和冷冻干燥等结合使用，以提高产品的纯度和浓缩度。

5.向综合化和智能化方向发展：超滤技术正朝着综合化和智能化方向发展。

纳米通净水：微滤、超滤、纳滤、反渗透技术介绍

一、微滤的定义Microfiltration，MF，又称微孔过滤，它属于精密过滤，一般精度范围为0.1微米以上，能够过滤微米（micron）级的微粒和细菌，能够截留溶液中的沙砾、淤泥、黏土等颗粒和贾第虫、隐孢子虫、藻类和一些细菌等，而大量溶剂、小分子及大分子溶质都能透过的膜的分离过程。

二、微滤膜过滤原理微滤过滤是一种筛分过程，操作压力一般在0.07～0.7MPa（0.7～7个大气压）。

原料液在静压差作用下，透过一种过滤材料，过滤材料包括：折叠滤芯、熔喷滤芯、布袋式除尘器等。

透过纤维素或高分子材料制成的微孔滤膜（微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～100 μm，膜厚120～150 μm），利用其均一孔径，来截留水中的微粒、细菌等，使其不能通过滤膜从而被去除。

决定膜的分离效果的是膜的物理结构、孔的形状和大小。

三、微滤技术的优势* 占地面积小，膜面积大，有效过滤面积高；* 制作工艺成熟，精度高，0.1～100 μm范围内，微滤膜都能满足处理要求；* 抗性高，纳污能力强，部分材质膜抗酸碱、抗氧化能力强，能适用各种恶劣水质，如PVDF（聚偏氟乙烯）性能稳定，寿命长，抗酸碱、高温等；* 成本低，部分无机膜清洗方便，可重复使用。

四、微滤技术的缺点收制备工艺及本身结构的限制，微滤对于水中离子、有机物、病毒等小分子物质几乎没有去除效果。

五、微滤技术的应用领域* 海水淡化工程：作为工业反渗透进水的预处理工艺* 工业污水处理：微滤主要应用处理污水中大颗粒杂质* 制药行业：液体-固体分离* 饮料行业：液体-固体分离六、微滤技术在纳米通产品中的应用纳米通几乎所有家用净水设备中均采用了微滤作为初步过滤手段，有效除去水中泥沙、铁锈、大型藻类植物等，保护进一步处理中使用的各种膜材及设备，使系统精度更高、使用寿命更长。

一、超滤概念超滤是切向流过滤(据滤膜的截留孔径分类)中的一种,也称切向流超滤,能截留0.002~0.1微米之间的大分子物质和蛋白质,允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。

高效微滤机工作原理

高效微滤机工作原理
高效微滤机的工作原理主要是基于微孔滤芯的过滤作用。

首先，水源通过进水管道进入高效微滤机，经过预处理后进入微滤芯。

微滤芯通常采用陶瓷、石英、聚酯薄膜等材料制成，具有微细的孔隙结构。

微滤芯的孔径一般在0.1-10微米之间，可以有效地过滤掉水中的悬浮颗粒、泥沙、微生物、细菌等固体颗粒和微生物。

当水通过微滤芯时，由于芯片上的孔隙非常小，大多数固体颗粒和微生物会被阻挡在滤芯表面，而干净的水则能够通过滤芯的孔隙，进入滤芯内部。

微滤芯内部通常还设有一种纳米级表面处理技术，能够增强滤芯的吸附能力，进一步过滤掉微小的颗粒和微生物，提高过滤效果。

此外，微滤芯还能够有效去除水中的浑浊度、异色、异味等，使水质变得清澈透明。

在实际使用中，高效微滤机还会配备自动冲洗装置，定期对滤芯进行冲洗，以清除滤芯表面的杂质，保证其过滤效果。

同时，高效微滤机还设有出水管道，将过滤后的干净水输出给用户。

总之，高效微滤机借助微滤芯的微孔过滤作用，能够有效地去除水中的固体颗粒和微生物，提供干净、清澈的水质供给。

超滤膜技术原理、特点及应用详解

超滤膜技术原理、特点及应用详解超滤膜是最早开发的高分子膜之一，是一种额定孔径范围为0.001~0.02微米的微孔过滤膜。

在膜的一侧施加适当压力，溶液中的溶剂以及一部分分子量较低的溶质从超滤膜的微小孔隙中穿透到膜的另一边，而分子量较高的溶质或一些乳化胶束团被截留，从而达到过滤分离的效果。

在水处理领域，超滤膜技术相对于其他过滤技术来说，过滤杂质的效率更高，其过滤精度可达99.99%，能有效去除水中的绝大部分有害物质；并且使用很少或不使用化学药剂，有效避免水质受到二次污染，因此处理后的水质更好。

从操作层面来说，基于超滤膜技术的过滤系统自动化程度高，运行简单可靠，只有开、关两种操作。

由于超滤膜的材料化学稳定性强，抗酸碱腐蚀，耐高温，因此可以高温杀菌消毒，适用性很广。

1、超滤膜技术原理及特点（1）技术原理超滤膜技术是一种膜透过分离技术，其滤过能力介于纳滤和微滤之间，其工作原理是：在溶液通过一种半透膜的时候，在压力的作用下，溶剂和溶质中的小分子物质可通过滤膜到达膜的另一侧，而溶质中的大分子物质和胶体则由于无法通过滤膜孔洞而被拦截下来，随着溶液不断流过，膜上被拦截的物质也越来越多，因此要想实现超滤作用就得对溶剂施加更大的压力，与此同时在膜的表面形成的物质也展现出一定的化学特性，对于一些污染物也具有截留和分解的作用，从而实现水的净化。

随着大分子物质不断高集在膜表面滤过的速度不断降低，出现“浓度极化”的现象，为使超滤能够持续有效地进行，实际工作中常使用搅排式超滤装置来消除”浓度极化”的现象。

（2）超滤膜技术的特点相对于其他水处理技术而言，超滤膜技术具有很多无可比拟的优势：第一，超滤膜化学稳定性高，可耐高温、耐酸、耐碱，因此对进水水质要求不高，通用性强；第二，超滤膜技术原理简单，容易实现自动化运转，节约劳动力，且操作简便、易于维护，运行安全稳定；第三，超滤膜技术属于物理方法，在水处理过程中并不需加任何化学药剂，因此可有效的防止水体的出现二次污染的情况；第四，超滤膜技术效率高，处理水量大，尤其是对污染较小的城市饮用水处理，展现出极高的作效率；2、超滤膜技术在环保工程水处理中的应用（1）城市饮用水净化随看社会的发展，人们对饮用水安全要求越来越高，但与此同时我国城市用水源地的污染也日益严重，直接取水的水质越来越无法满足饮用水的标准，因此必需要对城市饮用水进行净化。

超滤膜技术在水处理的应用阐述

超滤膜技术在水处理的应用阐述一、超滤技术处理废水的基本原理超滤（UltraFiltration ，简称UF）是溶液在压力作用下，溶剂与部分低分子量溶质穿过膜上微孔到达膜的另一侧，而高分子溶质或其它乳化胶束团被截留，实现从溶液中分离的目的。

它的分离机理主要是靠物理的筛分作用。

超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞而截留及膜表面的机械筛分作用等三种方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。

超滤膜比微滤膜孔径小，在0.7～7 kg/cm2 的压力下，可用于分离直径小于10μm 的分子和微粒[1]。

它主要应用于生活污水、含油废水、纸浆废水、染料废水等废水处理。

超滤材料大多数是有机高分子膜，目前无机膜材料也开始制备和应用。

二、超滤膜技术在水处理中的应用1.含油废水的处理含油废水存在的状态分三种：浮油、分散油、乳化油。

前两种较容易处理，可采用机械分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等技术处理，使油分降到很低。

但乳化油含有表面活性劑和起同样作用的有机物，油分以微米级大小的离子存在于水中，重力分离和粗粒化法都比较困难，而采用超滤膜技术，它使水和低分子有机物透过膜，在除油的同时去除COD及BOD，从而实现油水分离。

如，油田含油废水中通常油量为100～1000mg/L，超过国家排放标准（<10mg/L），故排放前采用先进的高效衡压浅层气浮技术和中空纤维膜分离技术进行了分离，在操作压力为0.1MPa、污水温度40℃时，膜的透水速度可达60～120L/（m2·h），出水中含油量为痕迹，悬浮物固体含量平均值为0. 32mg/ L，悬浮物粒径中值平均值为0. 82μm，完全达到了特低渗透油田回注水的水质标准。

2.造纸废水的处理超滤膜技术应用于造纸废水中，主要是对某些成分进行浓缩并回收，而透过的水又重新返回工艺中使用。

一般，造纸废水膜分离技术研究主要包括：回收副产品，发展木素综合利用；制浆废液的预浓缩；去除漂白废水中的有毒物质等。

超滤与微滤的区别

超滤与微滤的区别超过滤(简称超滤)和微孔过滤(简称微滤)也是以压力差为推动力的膜分离过程，一般用于液相分离，也可用于气相分离，比如空气中细菌与微粒的去除。

超滤所用的膜为非对称膜，其表面活性分离层平均孔径约为10一200A，能够截留分子量为500以上的大分子与胶体微粒，所用操作压差在0.1—0.5MPa。

原料液在压差作用下，其中溶剂透过膜上的微孔流到膜的低限侧，为透过液，大分子物质或胶体微粒被膜截留，不能透过膜，从而实现原料液中大分子物质与胶体物质和溶剂的分离。

超滤膜对大分子物质的截留机理主要是筛分作用，决定截留效果的主要是膜的表面活性层上孔的大小与形状。

除了筛分作用外，膜表面、微孔内的吸附和粒子在膜孔中的滞留也使大分子被截留。

实践证明，有的情况下，膜表面的物化性质对超滤分离有重要影响，因为超滤处理的是大分子溶液，溶液的渗透压对过程有影响。

从这一意义上说，它与反渗透类似。

但是，由于溶质分子量大、渗透压低，可以不考虑渗透压的影响。

微滤所用的膜为微孔膜，平均孔径0.02—10 ，能够截留直径0.05—10 的微粒或分子量大于100万的高分子物质，操作压差一般为0.01～0.2MPa。

原料液在压差作用下，其中水(溶剂)透过膜上的微孔流到膜的低压侧，为透过液，大于膜孔的微粒被截留，从而实现原料液中的微粒与溶剂的分离。

微滤过程对微粒的截留机理是筛分作用，决定膜的分离效果是膜的物理结构，孔的形状和大小。

超滤膜一般为非对称膜，其制造方法与反渗透法类似。

超滤膜的活性分离层上有无数不规则的小孔，且孔径大小不一，很难确定其孔径，也很难用孔径去判断其分离能力，故超滤膜的分离能力均用截留分子量来予以表述。

定义能截留90％的物质的分子量为膜的截留分子量。

工业产品一般均是用截留分子量方法表示其产品的分离能力，但用截留分子量表示膜性能亦不是完美的方法，因为除了分子大小以外，分子的结构形状，刚性等对截留性能也有影响，显然当分子量一定，刚性分子较之易变形的分子，球形和有侧链的分子较之线性分子有更大的截留率。

微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展

微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展微滤、超滤、纳滤和反渗透技术的最新进展1. 引言水是生命之源，无论是工业生产还是人类生活，都离不开水资源。

然而，随着人口的增加和工业化的推进，水资源的供应和污染问题日益突出。

传统的水处理技术已经无法满足当前的需求，因此，微滤、超滤、纳滤和反渗透等新兴水处理技术应运而生。

本文将介绍这些技术的原理、应用和最新进展。

2. 微滤技术微滤技术是利用孔径为0.1-10μm的微孔膜进行物质分离和净化的技术。

其原理是通过压力差驱动，使水从微孔膜的上游向下游流动，而较大分子、悬浮物、细菌等则被截留在膜表面。

微滤技术可以广泛应用于饮用水处理、污水处理、海水淡化等领域。

近年来，微滤膜材料的研发、膜模块的改进和操作条件的优化等方面取得了很多进展，提高了膜的分离性能和经济性。

3. 超滤技术超滤技术是利用孔径为0.001-0.1μm的超滤膜对水进行分离和净化的技术。

超滤技术相比微滤技术具有更高的分离效率和更小的孔径。

其原理与微滤技术类似，但可以有效地去除更小的颗粒和胶体物质。

超滤技术广泛应用于饮用水处理、废水回用和深度处理等领域。

近年来，超滤膜材料的研发、膜孔径的控制和膜组件的优化等方面取得了重要进展，提高了超滤膜的分离性能和稳定性。

4. 纳滤技术纳滤技术是利用孔径为1-100纳米的纳滤膜对水进行过滤和分离的技术。

纳滤技术相比超滤技术具有更高的分离效率和更小的孔径，可有效去除胶体和高分子有机物。

纳滤技术广泛应用于饮用水处理、工业废水处理和生物制药等领域。

近年来，纳滤膜材料的改良、膜表面修饰和操作参数的优化等方面取得了重要突破，提高了纳滤技术的分离效率和稳定性。

5. 反渗透技术反渗透技术是利用半透膜对水进行分离和富集的技术。

其原理是通过施加较高的压力使水分子逆向渗透，从而去除溶解在水中的溶质和杂质。

反渗透技术广泛应用于海水淡化、废水处理、生产纯水等领域。

近年来，反渗透膜的制备工艺、膜材料的改进和膜模块的优化等方面取得了显著进展，提高了反渗透技术的分离效率和经济性。

微滤与超滤

因此，超滤处理通常是作为RO的预处理。
6.山东某电厂选择超滤作为预处理十里泉电厂 125MW水处理系统反渗透改造后流
程图：
水源地深井泵来水—无阀滤池—清水箱—清水泵—20μm过滤器—超滤—净水箱—5μm过滤器—反渗透—脱碳器—淡水箱—淡水泵—阳离子交换器—阴离子交换器—混合离子交换器—除盐水箱。
（压降控制在3.92－4.9MPa）
➢ 填料法 ➢ 搅拌法 ➢ 扩大扩散系数法
➢ 设置湍流促进器 ➢ 脉冲法
▪影响超滤渗透通量的因素及控制方法
❖ 影响因素：
➢ 操作压差 ➢ 料液浓度 ➢ 料液流速 ➢ 温度 ➢ 截留液浓度 ➢ 操作时间
❖ 控制方法
➢ 选择合适的膜材料 ➢ 料液的预处理 ➢ 膜的清洗
UF的分离原理
2.超滤膜材料与组成超滤膜早期用的是醋酸纤维素膜材料，以后还用聚
砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、氯乙烯醇等以及无机膜材料。超滤的操作模型可分为重过滤和错流过滤；组件类型有中空、卷式、平板、管式等几种。其中中空纤维膜是超滤技术中最为成熟与先进的一种形式。中空纤维外径φ0．5—2．0mm，内径φ0．3—1．4mm，中空纤维管壁上布满微孔，原水在中空纤维外侧或内腔内加压流动，分别构成外压式和内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩水排除，配合定期反洗及化学清洗，可长期连续运行。
污水收集池→污水提升泵→自清洗过滤器→分配水池→超滤设备→空气分离器→超滤出水泵→清水箱→ 清水泵→加热器→保安过滤器→高压给水泵→反渗透 →淡水箱→淡水泵→一期除盐→除盐水箱→除盐水泵 →机组补水箱
膜组的结构
10-3 超滤
• 超滤原理
▪超滤过程的传质模型
❖筛子模型

常用膜过滤技术原理,基本操作模式

常用膜过滤技术原理,基本操作模式
膜过滤技术是一种常见的物理分离技术，其基本原理是利用膜材料对流体中的物质进行分离和过滤。

以下是常用膜过滤技术的原理和基本操作模式：
1. 微滤技术：微滤技术是利用微孔膜对流体中的微粒进行过滤。

微孔膜的孔径一般在0.1-10微米之间，可以有效地去除悬浮物、细菌、病毒等微小颗粒。

微滤技术的操作模式为：将待过滤液体通过微孔膜过滤，去除其中的杂质。

2. 超滤技术：超滤技术是利用超滤膜对流体中的大分子物质进行分离。

超滤膜的孔径一般在0.001-0.1微米之间，可以有效地去除蛋白质、细胞、病毒等大分子物质。

超滤技术的操作模式为：将待过滤液体通过超滤膜过滤，去除其中的大分子物质。

3. 反渗透技术：反渗透技术是利用反渗透膜对水中的溶解物进行分离。

反渗透膜的孔径一般在0.0001微米以下，可以有效地去除溶解物、盐分等。

反渗透技术的操作模式为：将待过滤液体通过反渗透膜过滤，去除其中的溶解物。

4. 离子交换技术：离子交换技术是利用离子交换树脂对水中的离子
进行分离。

离子交换树脂具有特定的离子交换性能，可以将水中的某些离子与树脂上的离子进行交换。

离子交换技术的操作模式为：将待过滤液体通过离子交换树脂过滤，去除其中的离子。

以上是常用膜过滤技术的原理和基本操作模式。

不同的膜过滤技术适用于不同的物质分离和过滤需求。

污水处理中的超滤与微滤膜技术介绍

02
超滤与微滤膜技术基础知识
超滤膜技术定义
定义
超滤膜技术是一种利用半透膜，在压力作用下实现物质分离的膜过滤技术。
工作原理
超滤膜的孔径范围在1-100纳米之间，能够截留溶液中的悬浮颗粒、胶体、细菌、病毒等物质，使小于孔径的溶剂和小分子物质透过，从而达到分离和净化目的。
微滤膜技术定义
定义
未来研究方向
膜污染机理和控制
深入研究膜污染的形成机理和影响因素，探索有效的膜污染控制方法和技术，提高膜过滤的
稳定性和持久性。
节能降耗优化
针对超滤与微滤膜技术的能耗问题，开展节能降耗优化研究，降低污水处理过程中的能源消
耗，提高能效比。
智能化决策支持
结合人工智能和大数据技术，开发智能化的决策支持系统，为超滤与微滤膜技术的优化运行提供科学依据和指导。
应用范围比较
工业废水处理
超滤膜在处理工业废水方面应用广泛，如电镀、造纸、印染等行业的废水处理，而微滤膜在工业废水处理中的应用相对较少。
饮用水处理
超滤膜在饮用水处理中主要用于去除细菌、病毒等微生物，提高水质，而微滤膜则主要用于过滤较大颗粒的悬浮物和杂质。
海水淡化
超滤膜在海水淡化中应用广泛，可用于预处理和反渗透系统的前处理，而微滤膜在海水淡化中的应用相对较少。
05
超滤与微滤膜技术在污水处理中的比较
处理效果比较
过滤精度
微生物去除
超滤膜的过滤精度更高，能够去除更小的颗粒和微生物，而微滤膜主要用于去除较大颗粒的悬浮物和杂质。
超滤膜能够去除细菌、病毒等微生物，而微滤膜则主要用于过滤较大的微生物和悬浮物。
去除有机物和无机物

污水处理中的微滤技术与应用

污水处理中的微滤技术与应用1. 背景污水处理是保护水资源、改善环境质量的重要环节随着我国经济的快速发展和城市化进程的加快，污水处理需求不断增加微滤技术作为一种高效、节能的污水处理技术，已经在国内外得到了广泛的应用本文主要介绍了微滤技术在污水处理中的应用及其优势2. 微滤技术概述微滤技术是一种利用微滤膜对污水中悬浮物、微生物、大分子有机物等进行过滤分离的技术微滤膜具有孔径小、孔隙率高、过滤效率高等特点，能够有效去除污水中的污染物根据膜材料、过滤原理和操作方式的不同，微滤技术可分为多种类型，如超滤、纳滤、反渗透等3. 微滤技术在污水处理中的应用3.1 预处理环节在污水处理过程中，预处理环节对后续处理工艺具有重要意义微滤技术在预处理环节中的应用主要包括去除污水中的悬浮物、微生物和大分子有机物等通过微滤技术，可以有效降低污水中的SS（悬浮物）、BOD（生化需氧量）和COD（化学需氧量）等指标，为后续处理工艺创造良好的条件3.2 二级处理环节在二级处理环节，微滤技术可以用于去除污水中的生物降解物质和部分难降解物质通过微滤膜的高效过滤作用，可以有效提高生化处理效果，降低出水中的污染物浓度此外，微滤技术还可以用于生物处理工艺中的微生物筛选和富集，提高生物处理效果3.3 深度处理环节在深度处理环节，微滤技术主要用于去除污水中的细小悬浮物、微生物和有机污染物与传统深度处理方法相比，微滤技术具有过滤效率高、占地面积小、运行成本低等优势通过微滤技术，可以进一步提高污水处理水质，满足不同领域的排放要求4. 微滤技术在污水处理中的应用案例以某城市污水处理厂为例，采用微滤技术进行污水处理该污水处理厂的处理规模为100000m³/d，采用微滤技术作为预处理环节，后续接活性污泥法进行二级处理经微滤技术处理后，污水中的SS、BOD和COD等指标得到了显著降低，提高了生化处理效果整个处理过程能耗较低，且占地面积较小经过微滤技术处理的出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准，满足环境排放要求5. 微滤技术的优势5.1 高效过滤微滤技术具有较高的过滤效率，能够有效去除污水中的悬浮物、微生物和有机污染物5.2 节能环保微滤技术采用膜分离原理，运行过程中能耗较低，有利于节能减排5.3 占地面积小微滤设备结构紧凑，占地面积较小，有利于节省土地资源5.4 运行成本低微滤技术运行成本较低，有利于降低污水处理企业的运营成本6. 结论微滤技术在污水处理中的应用具有显著的优势，能够有效提高污水处理效果，满足环境排放要求随着技术的不断发展和应用的推广，微滤技术在污水处理领域的地位将越来越重要在今后的发展中，应进一步优化微滤技术，降低运行成本，提高污水处理效果，为我国水环境保护作出更大贡献微滤技术在现代污水处理中的应用与前景1. 背景随着我国社会经济的快速发展，工业、生活污水的排放量逐年增加，对水环境造成了严重的影响污水处理是解决这一问题的关键措施微滤技术作为一种先进的膜分离技术，因其高效、低耗、易维护等特点，在污水处理领域中得到了广泛的应用本文将详细介绍微滤技术在现代污水处理中的应用及其发展前景2. 微滤技术简介微滤技术是一种利用微滤膜实现对污水中悬浮物、微生物、大分子有机物等污染物进行有效过滤分离的技术微滤膜具有孔径小、孔隙率高、过滤效率高等特点，能够有效去除污水中的污染物根据膜材料、过滤原理和操作方式的不同，微滤技术可分为多种类型，如超滤、纳滤、反渗透等3. 微滤技术在污水处理中的应用3.1 预处理环节在污水处理过程中，预处理环节对后续处理工艺具有重要意义微滤技术在预处理环节中的应用主要包括去除污水中的悬浮物、微生物和大分子有机物等通过微滤技术，可以有效降低污水中的SS（悬浮物）、BOD（生化需氧量）和COD（化学需氧量）等指标，为后续处理工艺创造良好的条件3.2 二级处理环节在二级处理环节，微滤技术可以用于去除污水中的生物降解物质和部分难降解物质通过微滤膜的高效过滤作用，可以有效提高生化处理效果，降低出水中的污染物浓度此外，微滤技术还可以用于生物处理工艺中的微生物筛选和富集，提高生物处理效果3.3 深度处理环节在深度处理环节，微滤技术主要用于去除污水中的细小悬浮物、微生物和有机污染物与传统深度处理方法相比，微滤技术具有过滤效率高、占地面积小、运行成本低等优势通过微滤技术，可以进一步提高污水处理水质，满足不同领域的排放要求4. 微滤技术在污水处理中的应用案例以某城市污水处理厂为例，采用微滤技术进行污水处理该污水处理厂的处理规模为100000m³/d，采用微滤技术作为预处理环节，后续接活性污泥法进行二级处理经微滤技术处理后，污水中的SS、BOD和COD等指标得到了显著降低，提高了生化处理效果整个处理过程能耗较低，且占地面积较小经过微滤技术处理的出水水质达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准，满足环境排放要求5. 微滤技术的优势5.1 高效过滤微滤技术具有较高的过滤效率，能够有效去除污水中的悬浮物、微生物和有机污染物5.2 节能环保微滤技术采用膜分离原理，运行过程中能耗较低，有利于节能减排5.3 占地面积小微滤设备结构紧凑，占地面积较小，有利于节省土地资源5.4 运行成本低微滤技术运行成本较低，有利于降低污水处理企业的运营成本6. 微滤技术的发展前景随着环保意识的不断提高和污水处理标准的日益严格，微滤技术在污水处理领域的应用将越来越广泛未来，微滤技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：1.膜材料的研发与应用：新型膜材料的研发将进一步提高微滤技术的过滤效率和耐久性，降低运行成本2.膜分离工艺的优化：通过优化膜分离工艺，提高微滤技术的处理能力和水质稳定性3.与其他处理技术的集成：微滤技术将与生物处理、吸附、氧化等技术相结合，实现污水处理的集成应用4.智能化与自动化：利用智能化、自动化技术，提高微滤设备的运行效率和可靠性5.广泛应用于各个领域：微滤技术将在市政、工业、农业等领域得到更广泛的应用7. 结论微滤技术在现代污水处理中的应用具有显著的优势，能够有效提高污水处理效果，满足环境排放要求随着技术的不断发展和应用的推广，微滤技术在污水处理领域的地位将越来越重要在今后的发展中，应进一步优化微滤技术，降低运行成本，提高污水处理效果，为我国水环境保护作出更大贡献应用场合1. 市政污水处理在市政污水处理中，微滤技术常被用作预处理环节，以去除污水中的悬浮物、微生物和大分子有机物等通过微滤技术，可以有效降低污水中的SS、BOD和COD等指标，为后续处理工艺创造良好的条件此外，微滤技术还可用于深度处理环节，进一步提高污水处理水质2. 工业污水处理工业污水处理中，微滤技术可应用于各种工业废水处理，如化工、食品、制药、电子等行业通过微滤技术，可以有效去除污水中的悬浮物、微生物和有机污染物，提高出水水质，满足不同行业的排放要求3. 农业废水处理农业废水处理中，微滤技术可应用于去除废水中的悬浮物、微生物和有机污染物处理后的农业废水可应用于农田灌溉、水产养殖等领域，实现废水的资源化利用4. 河湖治理与生态修复微滤技术可应用于河湖治理与生态修复工程中，通过去除水体中的悬浮物、微生物和有机污染物，改善水质，促进水生生态的恢复5. 饮用水处理在饮用水处理领域，微滤技术可作为预处理环节，去除原水中的悬浮物、微生物和有机污染物通过微滤技术，可以提高饮用水的水质，保障人民群众饮水安全注意事项1. 膜材料的选用在应用微滤技术时，应根据具体的污水处理需求选择合适的膜材料不同膜材料具有不同的过滤性能、耐久性和成本，应根据实际需求进行选择2. 膜分离工艺的优化为了提高微滤技术的处理效果和水质稳定性，需要对膜分离工艺进行优化优化内容包括膜组件的设计、操作参数的调整等3. 膜污染与清洗微滤技术在运行过程中容易发生膜污染，导致过滤效率下降因此，需要定期对膜进行清洗，以维持良好的过滤性能清洗方法包括物理清洗、化学清洗等4. 运行成本控制虽然微滤技术具有运行成本低的优势，但在实际应用中仍需关注运行成本的控制通过优化操作参数、延长膜寿命等措施，可以进一步降低运行成本5. 设备维护与管理微滤设备需要定期进行维护和检修，以确保其正常运行同时，应建立健全的设备管理制度，提高设备的使用寿命和运行效率6. 法规与标准遵守在应用微滤技术进行污水处理时，应遵守国家和地方的环保法规和排放标准，确保污水处理达到规定的排放要求7. 技术与服务的支持在微滤技术的应用过程中，可能需要专业技术和服务支持选择有经验、有实力的设备供应商和技术服务商，可以确保微滤技术的顺利运行和高效应用微滤技术在污水处理领域具有广泛的应用前景在应用微滤技术时，应注意以上提到的应用场合和注意事项，以充分发挥微滤技术的优势，提高污水处理效果。

超滤原理及应用

生物制药工艺部讲座主要内容ÆMillipore公司简介Æ超滤基础知识Æ膜的结构和功能Æ为分离工艺选择合适的膜Æ超滤系统介绍Æ超滤基本操作Who is Millipore ?密理博简介•创建于1954年,总部位于美国麻省波士顿，世界最早的膜生产商之一。

•雇员超过5800人•专注于生物/制药及生命科学领域•分离纯化设备的领先者•拥有超过6500种产品•2006年销售额达到15亿美元Millipore 全球有7个符合ISO9000标准的制造工厂E u r o p eM o l s h e i mW o r l d w i d eMillipore Product Range: from a $2.00 pipette tips to $5 million custom-engineered systems密理博产品范围:从2美金的移液管至500万美金专为客户定制的系统Bioprocess57%Life Science23%Lab Water 20%密理博中国Æ1982年在中国开始设立办事处Æ2000年在上海设立贸易有限公司Æ在香港,上海,北京,广州,成都,沈阳等地都有办事处ChangchunShanghaiGuangzhouHong KongChengduDalianJinanXianNanjingHangzhouWuhanFuzhouKunmingMillipore 将成为您忠实的战略合作伙伴Æ专业的销售人员产品，应用，商务Æ技术应用专员验证专员为客户提供技术解决方案Æ服务工程师售后服务Æ实验室支持验证实验室应用开发实验室Æ现场验证欧洲总部支持本地服务E u r o p e W o r l d w i d e M o l s h e i m微滤超滤反渗透/纳滤膜分离过程什么是超滤?滤膜孔径分布反渗透纳滤超滤微滤0.001 kD-0.5 kD0.00005 -0.001 um0.1 kD-2.0 kD1 kD–1 000 kD0.001 -0.10 um0.1 -0.65 µm过滤方式Æ普通过滤(NFF)|滤芯形式或“死过滤”|流向是垂直于过滤介质的|所有的液体全部透过过滤介质|颗粒被截留在过滤膜内部或表面Æ切向流过滤(TFF)|交叉流动过滤|流向是切向(平行)于过滤膜表面的|一小部分液体透过过滤介质|截留的颗粒从膜的表面被”扫除””普通过滤(死端过滤)液体流向膜表面切向流过滤(错流过滤)切向流速透过流速溶液浓度Cb膜表面膜表面浓度Cw料液浓度Cb 膜表面膜表面浓度Cw料液切向流透过液切向流过滤(TFF)膜表面常规过滤(NFF)透过液超滤系统模型储罐膜夹具泵P p 透过液Q T回流液P FP R回流阀透析/补料泵% Passage = 透过率[ ] retentate[ ] permeatex 100% Retention = 100 -% Passage截留率基本超滤术语ÆRetentate 回流液ÆPermeate 透过液Æ% Passage 透过率Æ% Retention 截留率体积/升112234567891011面积/平方米时间/小时Litres / ( Square Metre x Hour ) or LMH 升/(平方米X 小时)ÆFlux : 通量基本超滤术语Typical Fluxes Millipore超滤/微滤膜典型通量Solute Type & Objective"Best"MembraneTypical FluxLMHMammalian 哺乳动物 0.65um50-80 Plant / insect 植物/昆虫 0.65/0.45um50 Yeast 酵母菌 0.45um50-75 E.Coli 大肠杆菌0.2um25-50 Lysate clarification 细胞裂解液澄清300 -1000kD10-20 Protein concenrtration 蛋白浓缩50 - 100kD40-80 Protein concentration 蛋白浓缩10 - 30kD20-40 Solute concentration 溶质浓缩1-8kD5-20StartV initialFinishV finalVCF =Vinitial VfinalÆVolumetric Concentration Factor 体积浓缩因子基本超滤术语ÆYield = product recovered at end of process 收率|Minus losses 损失最小化|loss to permeate/retentate 透过液/回流液中的损失|adsorption to membrane 膜吸附|unrecoverable product (hold up) 无法回收的产物(死体积)FinishV final基本超滤术语ÆTransmembrane Pressure 跨膜压ÆPressure Drop 压降-P P2Tmp =P F + P RΔP = P F -P R = k . QP Feed (P F )P retentate (P R )P Filtrate (P P )Feed Flow QFlux基本超滤操作参数Optimal crossflow is 3 l/min-increasing crossflow beyond this value doesn't improve flux significantly.超滤参数优化-切向流速ÆFind Optimal Crossflow at Cinitial 优化的流速Flux vs. TMP and Crossflow (Q)10203040506001020304050607080TMP, psiFlux, lmhQ=4 l/m Q=3 l/m Q=2 l/m超滤参数优化-TMPÆFind Optimal TMP at one Crossflow (at Cinitial)优化的TMPFlux vs. TMP (at one Q)polarizedoptimal TMPunpolarized102030405060708090TMP, psi02030405060Flux, lmhQ=3 l/m膜的结构和功能Regenerated Cellulose Composite 30kD Membrane at 2014x摘要z膜的结构和材质−微孔过滤(MF)−超滤(UF)−反渗透/纳滤(RO/NF) z膜的关键特性z分离工艺膜的选择膜的材质微孔过滤膜聚醚砜Polyethersulfone再生纤维素Regenerated Cellulose聚偏二氟乙烯PVDF-polyvinylidene fluoride聚碳酸酯Polycarbonate尼龙Nylon超滤膜聚醚砜Polyethersulfone再生纤维素Regenerated Cellulose聚偏二氟乙烯PVDF -polyvinylidene fluoride膜的材质–物理性质–可压性–弹性–韧性–化学性质–pH–溶剂–化学兼容性–热敏性质–温度Membrane Functionality 膜的功能Capture mechanisms捕获机理–Size Exclusion大小排除–Surface capture / Entrapment–表面捕获/内部捕获–Adsorption吸附–Particles are adsorbed into themembrane structure–颗粒被吸附在膜上Porosity开孔率–Defined by % of membrane made up bythe pores定义墨上开孔的比率–The higher the porosity the higherthe permeability–高开孔率高通透率Membrane Structure:UF Cross-sectional SEM's 膜结构Void Free Biomax PES membranes 无缺陷的聚砜膜BiomaxConventional PES membraneswith finger voids 手指状的传统聚砜膜PES Membranes聚砜膜Regenerated Cellulose再生纤维素Conventional Regenerated Cellulose传统再生纤维素Composite RegeneratedCellulose Ultracel 复合再生纤维素UltracelMembrane Structure:UF Cross-sectional SEMs膜结构:降低成本---产物是最重要的因素!Characteristics of UF Membranes 超滤膜的材料特性Property Biomax™membranes Ultracel™PLC membranes膜材质聚醚砜复合再生纤维素分子量截留 5 kD to 1000 kD相对流速快速中等相对截留推荐使用30-50%分子量截留蛋白吸附低吸附极低pH 范围1-142-13推荐使用30-50%分子量截留5kD to 1000 kD1-3kD 非复合Ultrafiltration Membranes 超滤膜参数Operating Pressure 操作压力0 -100 psi (0-6.9 bar)Tighter pore structure requires higher pressures to overcome the resistance of the membrane紧密的膜孔结构可在高压下也可获得膜的截留率Pore Rating 孔径Based on retention of Globular protein markers for nominal pore size ratings相对孔径基于球状蛋白截留率的标定 Single solute testing most common 通常是单一溶液测试Mixed solute testing is more realistic but newer混合溶液测试更现实,但是较新Structure 结构Cast Membrane 铸造膜 Thin skin 薄皮Asymmetric 不对称Finger voids or void-free 手指状或无缺陷 Non-composite or composite 非复合或复合Integrity Testing 完整性测试Diffusion (Testing only detects gross defects)气体扩散MIXING THICKNESSCONTROL MEMBRANECASTING HYDROPHILISATION DRYINGENVIRONMENTALYCONTROLLEDCHAMBER孔径定义---葡聚糖截留曲线Typical Membrane Retention Characteristics典型的膜截留特征Filter Code Material NMWL RetentionMarkersPassageMarkersPTGC PS10,000Cytochrome C >90%Albumin >98%Vitamin B12 > 70% PLGC RC10,000Cytochrome C >95%Vitamin B12 > 70% PTTK PS30,000Albumin >98%Gamma Globulin>99%Cytochrome C >50% PTHK PS100,000Gamma Globulin>99%Albumin >20% PLMK RC300,000T500 Dextran>70%T70 Dextran>60% PKMK PVDF300,000T500 Dextran>60%T70 Dextran>60% GVWP PVDF0.22um B.diminuta Bpt.HVLP PVDF0.45um S. marcesens Bpt.Selecting a Membranefor a Separation如何为分离工艺选择合适的膜?z Objective of the separation分离的目的z Characteristics of the fluidand the solute 液体和溶质的性质z Concentrations -initialand final浓度-初始和最后z Stability / solubility 稳定性/可溶性z Effective pore size有效孔径z Processing sensitivity 过程的敏感性z Potential hazards 潜在的风险明确分离的目的z What is the product solution/suspension to be filtered?z待过滤的产品溶液/悬浮液是什么?Îname, composition, properties, stability...Î名字.组成,性质,稳定性z What must be removed from the product during filtration?z过滤中什么必须被除去?Îsolvent, other solutes, insolubles, and their characteristics Î溶剂.其他溶液,不溶物和他们的性质z What are the concentrations of product,solvent, impurities?产品,溶剂,杂质的浓度是多少?z At what temperature should filtration be conducted?z在多少温度下操作?明确分离的目的z How much feed volume to be filtered?z进料液有多少体积被滤过?z What is the desired final product concentration, or product solution volume?z最后产品的浓度或产品溶液的体积要求是多少?z Will the retentate need to be diafiltered?If so, what is the quantitative objective of Diafiltration?z截留物质是否需要透析?z如果是,透析的数量目标是什么?z How much time is available for processing a single batch?处理一个批次需要多久?zUnderstand the solvent 了解溶剂ÎpHÎIonic strength 离子强度ÎViscosity 粘性zProcessing Conditions 过程条件ÎPrefiltration / Pretreatment 预过滤/预处理ÎTemperature 温度ÎTime / Frequency 时间/频率ÎHardware restrictions 硬件限制ÎCleaning / Sanitizing chemical selection Î清洗/消毒化学物质的选择ÎPersonnel Restrictions 人员的限制Characteristics of the fluidand the solute 液体和溶质的性质Some Membrane Selection Questions膜材料选择的问题z截留孔径–Solute size / characteristics 溶质的大小/性质–Membrane performance 膜的表现z溶剂的化学兼容性–Solvent type / concentration溶剂的类型/浓度z清洗化学物质相关的问题–Compatibility / Exposure / Validation–化学兼容性/暴露/验证z膜的粘联/吸附性质–Initial & final protein concentration is important–初始&最后蛋白的浓度最重要z产物的回收率/截留率–Remember UF membranes are not totally retentive–超滤膜不是全部截留–Establish acceptable standards first 首先建立可接受的标准Guidelines for Choosing a Polymeric Membrane选择膜材料的指导建议z Compare two types of UF membranesz比较两种类型的超滤膜–Cellulose (low protein binding, solvent resistant)–纤维素(低蛋白吸附,耐有机溶剂)–Polyethersulfone (broad pH range, oxidant resistant)–聚醚砜(广泛的PH范围,抗氧化)Recommend Cellulose Membranes for:z纤维素膜推荐用于:–Solutions containing organic solvents–溶液含有有机溶剂–Dilute protein solutions (initial concentration <20g/l)–低蛋白浓度溶液–Virus suspensions病毒悬浮液–Peptides肽z Recommend Polyethersulfone Membranes for:z聚醚砜推荐用于:–Aqueous solutions 水溶液–Concentrated protein solutions (>20g/l) 浓缩蛋白浓度达20G/L –Prolonged exposure to NaOH or oxidants like chlorine–延长NAOH或氧化剂如氯的耐受膜的选择-Pellicon平板膜与中空纤维对比Millipore推荐您在生物/制药领域超滤应用时使用Pellicon板膜!!!Approximate Protein Adsorption of Different Membrane Materials不同膜材质对蛋白的吸附Membrane Material Protein Adsorption(ug/cm2)Hydrophilized PVDF(Durapore, Viresolve)1 -10Regenerated Cellulose(PL series)1 -35Cellulose Acetate40 -50Modified ("low protein binding") Polyethersulfones(Biomax)10 -125Unmodified Polyethersulfones(PT series)150 -200Nylon & other Polyamides130 ->200Sources:A.M.Pitt J.Paren.Sci.Tech. May 1987 pp 110-114, C. Samy Pharm.Tech.Intl. Nov. 1992 pp 38-48, Millipore in-house testsMembrane Selection –Polymer膜的选择-材料z Principle -the membrane should have minimal interaction with the solutez原则-膜和溶质间有最小的相互作用Îselect a membrane known to have low interactionz选择一种有最小相互作用的膜z Benefit is low adsorption 低吸附的益处Îmore consistent flux 更快的流速Îmore consistent rejection / passageÎ更高的截留率/通透量Îgreater potential yield 更高的回收率Îeasier cleaning 易于清洗z Understand 必须了解Îbasic solute characteristics 基本的溶质性质Îmanufacturers product information产品生产信息Îsolute concentration溶质浓度Îconcentration factor 浓缩因子Membrane Selection –Retention膜的选择-截留z Principle -the membrane should be chosen to either pass or retain the solutez原则-膜被选择因为溶质可通过膜或者被截留ÎClarification: the selected solute passes through the membrane and into the filtrateÎ澄清:该溶质可以透过膜而进入滤出液ÎConcentration: the solute remains in the retentateÎ浓缩:溶质被截留ÎDiafiltration: the low molecular weight solutes pass through themembrane while the solute of interest remains in the retentateÎ透析:小分子物质透过膜,而目标大分子被截留z Tools & Information 工具&信息ÎSolute molecular weight 溶质的分子量大小ÎSolute structure 溶质结构Relative Flux for Different UF Devices各超滤设备的流通量020406080100120 PELLICON 2PELLICON 1PROSTAKHELICON UFHOLLOW FIBRES020406080100120140relative fluxConclusion总结z Tips要点ÎChoose the membrane carefullyÎ仔细选择膜ÎSelect the membrane based on theseparation processÎ在分离过程的基础上选择膜ÎIf retention is maximized and adsorption minimized you gain the greatest yields.Î如果截留率最大,吸附最低,那么你将获得最大的回收率超滤的基本操作ÆFlush 冲洗ÆIntegrity Test 完整性测试ÆBuffer Condition 缓冲液的条件ÆProcess -Conc.工艺-浓缩/澄清ÆProcess –Diafiltration 工艺-透析ÆRecover Product 获得产品ÆCIP (SIP)在线清洗ÆWater Flux 水通量ÆStorage 保存回流液(浓缩)储罐P FP p 膜透析夹具泵透出液P RQ TQ D Q T =回流阀超滤的基本操作ÆFlush 冲洗ÆIntegrity Test 完整性测试ÆBuffer Condition 缓冲液的条件ÆProcess -Conc.工艺-浓缩/澄清ÆProcess –Diafiltration 工艺-透析ÆRecover Product 获得产品ÆCIP (SIP)在线清洗ÆWater Flux 水通量ÆStorage 保存回流液(浓缩)储罐P FP p 膜透析夹具泵透出液P RQ TQ D Q T =回流阀Operation: Flushing操作:冲洗ÆFlushing is done to remove storage or cleaning solutionÆ冲洗是为了去除保存液或清洗剂ÆFlushing fluid (water) can be recirculated back to tank or directed to drainÆ冲洗液(水)可循环流回罐中或直接排掉ÆTips:技巧|Use clean water 使用干净的水|Flushing directly to drain is more efficient 直接排放的冲洗更有效率|Flushing with warm water can help 温水冲洗效果较好。