膜滤技术
膜过滤技术及其应用范围介绍
膜过滤技术及其应用范围介绍北京陶普森膜应用工程技术有限公司孙永杰过滤是分离液体中固体性颗粒的常用方法之一。
我们熟悉的土壤就是一个天然过滤器，池塘、湖泊和河流中的地表水在通过不同类型的土壤之后，渗透聚积成相对洁净的地下水，土壤让水透过的时候截留了其它成分，如颗粒物和污染物等，而渗透到深处的地下水得到了净化。
过滤是实验室常用的物料分离技术。
从筛网、滤纸到膜滤器等技术手段的延伸、发展，促进了产品提纯技术的提高，净化效果明显，分离精度大大提高。
在能量消耗，过滤效果和操作简便方面，相比于传统的分离方法如蒸馏或结晶，膜过滤技术的表现优于其他分离过程。
在许多分离领域，膜过滤克服了传统技术局限性，尤其对生化或药物的加工应用过程，膜技术的应用提高了产品品质和收率，因为其中的蛋白质和有效成分大多是热敏感的。
因膜过滤为物理过滤方式，膜材质稳定性强，经验证的实验室过滤工艺，很容易被放大和改进，更易成功应用到实际的大规模生产中。
在生物和制药技术行业的许多领域，包括食品和饮料行业，生物技术和饮用水处理行业，都普遍使用过滤膜用于过滤。
过滤膜的工作原理：膜过滤器的原理类似于上面提到的地下水渗透过程，人工制备的膜相当于地表土层，待过滤的溶液中一部分的小分子物质可以通过薄膜的微孔，其渗透性取决于孔的大小。
比滤膜孔更小的颗粒可透过滤膜，而比滤膜孔大的颗粒就被截留下来。
一般情况下，膜的孔径决定了应用，根据孔径的大小，将不同的过滤膜技术分为四类：微滤，超滤和纳滤以及反渗透。
1. 微滤膜技术过滤膜的孔径一般在5μm和0.1μm之间。
在微生物实验中经常被使用孔径为0.1μm至0.2μm的膜，可以分离出酵母菌和细菌，是一种温和快速的杀菌方法。
在工业化生产上，这种滤膜技术通常为过滤器的滤芯，广泛应用在医药，食品和饮料工业生产线中。
例如，生物制药厂用于生物反应器中微生物生长阶段之后的“收获”和细菌菌体的分离，废水处理或浑浊液的油水分离等。
2. 超滤膜技术超滤技术常常用于大分子的浓缩和脱水，超滤膜过滤“孔径”在0.1μm和0.01μm之间。
啤酒过滤技术膜过滤
降低生产成本
拓展产品线
膜过滤技术可实现连续自动 化生产，提高生产效率，同 时减少原材料和能源的消耗， 降低生产成本。
膜过滤技术可以生产出不同 口感和品质的啤酒，满足消 费者多样化的需求，拓展产 品线。
增强市场竞争力
通过膜过滤技术提高产品质 量和降低生产成本，啤酒企 业可以获得更大的竞争优势， 提高市场占有率。
膜过滤
通过多级膜过滤系统，将啤酒中的微 小颗粒、细菌和微生物等杂质去除， 得到清澈透明的啤酒。
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膜过滤技术的种类和特 点
反渗透膜
过滤精度
反渗透膜的过滤精度非常高，可 以去除水中的几乎所有杂质，包 括细菌、病毒、重金属离子等。
应用范围
反渗透技术广泛应用于海水淡化、 工业纯水制造等领域，也用于啤酒 生产中的脱盐、脱醇等操作。
跨界合作与创新
啤酒企业将与其他行业进行跨界合作，开 发新产品和拓展新市场，同时加强研发和 创新投入，推动啤酒产业的升级和发展。
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膜过滤技术的原理
• 膜过滤技术基于压力驱动的原理，利用半透膜将啤酒与外界隔开。在压力的作用下，啤酒中的水分和溶质通过半透膜，而 杂质和异味被截留在膜的一侧，从而实现物质的分离和纯化。
膜过滤技术的应用范围
• 膜过滤技术在啤酒工业中广泛应用于啤酒的过滤和 精制。通过膜过滤技术，可以去除啤酒中的酵母、 蛋白质、多酚等杂质，提高啤酒的清澈度和稳定性。 此外，膜过滤技术还可用于啤酒的除菌和除氧，延 长啤酒的保质期。
缺点
反渗透膜需要高压泵进行加压，能 耗较高，且会产生大量浓水，需要 妥善处理。
超滤膜
过滤精度
超滤膜的过滤精度介于微滤和纳滤之间，可以去除水 中的悬浮物、细菌、部分病毒等杂质。
膜过滤技术
2、食品行业 、
• 乳清废水处理 • 乳制品生产加工应用 • 果汁澄清脱色 • 食品添加剂纯化浓缩 茶饮料澄清浓缩 • 啤酒、葡萄酒、黄酒的精制加工 • 天然色素提取液的除杂及浓缩 • 氨基酸发酵液过滤澄清及精制
3、染料化工&助剂 、染料化工 助剂
• 水溶性染料反应液的脱盐浓缩 • 染料盐析母液废水回收
膜过滤技术
一、简介 1、定义：
• 膜是具有选择性分离功能的材料，利用 膜的选择性分离实现料液的不同组分的 分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。 • 它与传统过滤的不同在于，膜可以在分 子范围内进行分离，并且这过程是一种 物理过程，不需发生相的变化和添加助 剂
2、分类
• 膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的 不同（或称为截留分子量），可将膜分 为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜， • 根据材料的不同，可分为无机膜和有机 膜，
• 采用纳滤膜分离技术浓缩提纯的优点： (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。
（二)、超滤 、超滤(UF)
• 对于超滤而言，膜的截留特性是以对标 准有机物的截留分子量来表征，通常截 留分子量范围在1000-300000，故超滤膜 能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、 胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用 于料液的澄清、大分子有机物的分离纯 化、除热源。
（三)、纳滤 、纳滤(NF)
水处理膜过滤技术深度解析及优缺点比较
水处理膜过滤技术深度解析及优缺点比较如今，超过 23 亿人生活在水资源紧张的国家，如何尽可能有效地管理这一宝贵资源？这个问题显得尤为重要。
现如今，水过滤过程依赖于高性能而又节约成本的膜材料，高性能的水处理膜材料能够承受高压、高温环境和持续的化学暴露。
纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。
纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800左右，截留溶解盐类的能力为20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。
纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。
反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
超滤膜：能截留1-20nm之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜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，超滤膜的运行压力一般1-5bar。
超滤膜及纳滤和反渗透的区别超滤膜：超滤膜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。
纳滤：纳滤，介于超滤与反渗透之间。
现在主要用作水厂或工业脱盐。
脱盐率达百分之90以上。
反渗透脱盐率达99%以上但若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。
反渗透：反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
凯膜过滤技术
凯膜过滤技术什么是凯膜过滤技术凯膜过滤技术，又称为膜分离技术，是一种基于膜的物质分离方法。
它通过对待处理物料进行过滤，从而将其中的固体颗粒、悬浮物、微生物等分离出来，获得更为纯净的物质。
该技术广泛应用于水处理、食品饮料、制药、化工等领域，具有节能高效、易操作、废产废水处理方便等优点。
凯膜过滤技术的原理凯膜过滤技术主要依靠膜的微孔、选择性渗透性等特性实现物质的分离。
膜通常采用聚合物、陶瓷或金属等材料制成，具有不同的孔径和分子筛选性能。
当待处理液体通过膜时，颗粒、悬浮物、细菌等较大的物质被拦截在膜上，而溶解物、水分和较小的分子则通过膜进行渗透。
这样就实现了对物质的有效分离。
凯膜过滤技术的应用领域水处理凯膜过滤技术在水处理领域有着广泛的应用。
它可以用于净化饮用水、去除水中的悬浮固体、细菌等杂质，从而提供更安全、更干净的饮用水。
此外，凯膜过滤技术还可以应用于海水淡化、废水处理等环境保护方面。
食品饮料食品饮料行业是凯膜过滤技术的另一个重要应用领域。
通过将原料、发酵液、浆料等经过过滤，可以去除其中的杂质、微生物，提高产品的质量和口感。
例如，啤酒生产中的酵母分离、果汁和乳制品的澄清过滤等均可以采用凯膜过滤技术。
制药在制药行业，凯膜过滤技术被广泛应用于药物的生产和净化过程中。
通过膜过滤技术可以去除药液中的杂质、细菌，保证药物的质量和纯度。
同时，凯膜过滤技术还可以用于药物浓缩、药液的分离等工序。
化工凯膜过滤技术在化工行业中的应用也非常重要。
它可以用于溶剂回收、废水处理、固体分离等工序。
通过膜分离，可以将有用物质回收利用，同时减少有害物质的排放，达到资源的节约和环境保护的目的。
凯膜过滤技术的优势•高效性：凯膜过滤技术可以实现对物质的高效分离，提高工作效率。
•节能环保：相比传统的过滤方法，凯膜过滤技术能够减少能源消耗和废物产生。
•操作简便：凯膜过滤设备操作简单，维护方便，不需要复杂的人工操作。
•选择性强：不同的膜材料和孔径可以选择性地分离不同大小和性质的物质。
膜过滤技术原理及应用
膜过滤技术原理及应用天津大学化工学院王志教授内容1、固液分离膜2、微滤过程3、超滤过程4、渗滤过程5、纳滤过程6、膜过滤通量衰减及其防治7、膜器及膜过程设计1、固液分离膜¾微滤膜：膜孔径0.02-10μm ¾超滤膜：膜孔径1-100nm膜结构¾膜结构的层次形态结构结晶态结构分子态结构形态结构表层结构¾无孔，致密，平滑¾球形小瘤¾聚集体，凹凸¾开放的网络孔¾孔洞，针孔，亮点过渡层与支撑层结构¾近似球形孔（海绵状结构）¾指状孔或大孔穴不同类型膜横断面示意图不对称聚砜超滤膜横截面——海绵状（蜂窝状）孔结构指状孔结构陶瓷微滤膜（a）阳极氧化法（表面）（b）烧结法（图上部为横断面）微孔陶瓷膜扫描电镜照片聚合物微滤膜(a)相转化法, （b）拉伸法；（c）径迹蚀刻法中空纤维超滤膜2 微滤过程2.1 特性1. 分离目的: 得到不含粒子的液体或气体2. 截留物的尺寸与性质:0.02-10 mm 粒子3.透过膜的物质:不含粒子的液体或气体4. 推动力: 压力差, ∼0.2 MPa5. 传质/选择性机理: 筛分6. 供料和渗透物的相态: 液体或气体7. 流动形式: “死端过滤(dead-endfiltration)”或“错流过滤(cross-flow filtration)”2.2 死端过滤与错流过滤的比较2.3 微滤应用¾制药工业的消毒：制药产品中细菌的去除；去除制药产品及其原料中的有机和无机粒子。
¾抗生素的澄清¾哺乳动物细胞的微过滤¾饮料的澄清：啤酒，葡萄酒，矿泉水。
¾半导体生产工业中流体的纯化：空气过滤，化学试剂过滤，去离子水过滤。
¾分析化验：微生物化验，粒子污染的监测，微孔膜上细胞生长的研究。
¾反渗透或超滤的预处理。
3 超滤过程3.1 特性1.分离目的：得到无大分子溶质的溶液，无小分子溶质的大分子溶质溶液，或大分子溶质的分级。
啤酒过滤技术膜过滤
膜过滤技术的原理
膜过滤技术的原理基于分子筛作用， 即利用不同物质在薄膜表面的吸附和 渗透性能的差异来实现分离。
在膜过滤过程中，混合物中的不同组 分以不同的透过速率通过薄膜，从而 实现组分的分离和纯化。
膜过滤技术的应用范围
膜过滤技术在啤酒工业中广泛应用于啤酒的过滤和纯化，以提高啤酒的品质和稳 定性。
此外，膜过滤技术还广泛应用于医药、食品、饮料、化工等领域，用于技术在啤酒工业 中的应用
啤酒过滤的必要性
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提高啤酒质量
通过去除杂质和悬浮物， 使啤酒口感更加纯净、细 腻。
延长保质期
过滤过程中杀灭微生物， 减少啤酒变质的风险，延 长保质期。
提升啤酒稳定性
按操作方式分类
正向过滤
原液在压力作用下通过膜表面，杂质被截留，清 洁的液体从膜的另一侧排出。
反向过滤
在压力作用下，液体从膜的透过侧流向被截留侧， 杂质被逐渐洗脱和排出。
错流过滤
原液在一定压力下通过膜表面，同时从膜的一侧 不断流入另一侧，避免了杂质的累积和堵
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膜过滤技术的前景与挑 战
膜过滤技术的发展趋势
纳滤膜
孔径范围在1~100nm之间，能够去除大部分的离子和小分子物质， 常用于啤酒脱盐和脱苦。
按膜材质分类
纤维素膜
具有良好的亲水性和生物相容性， 价格相对较低，但耐酸碱和耐氧 化性能较差。
聚酰胺膜
具有较高的耐酸碱、耐氧化和耐 高温性能，适用于多种工业领域， 但价格较高。
聚四氟乙烯膜
具有极佳的化学稳定性和耐高温 性能，适用于强酸、强碱和有机 溶剂等环境，但制造成本较高。
啤酒过滤技术-膜过滤
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膜过滤技术
膜过滤技术摘要：膜过程作为一门新型的高效分离、浓缩、提纯及净化技术, 近30 年来发展迅速, 已经在石油化工、轻工纺织、食品、医药、环保等多个领域得到广泛应用[1] 。
膜分离技术具有操作简单、占地面积小, 处理过程中无相变及不会产生新的污染物质、分离效果好等优点, 近年来在水处理领域中得到广泛应用。
本文就膜过滤的研究进展，膜材料以及它的应用作简要综述。
关键词：滤膜; 过滤技术; 除菌；应用正文：20 世纪80 年代以来,生命科学和生物工程技术的发展日新月异,生物产品(如酶、抗体、抗原、受体) 的种类越来越多. 这些制品通常是从发酵液中或天然产品中提取,再经纯化而得到的产品. 由于目标产物产量小,通常又与底物、细胞等混杂在一起,浓度很低,且生物产品与传统的化工产品不一样,它们一般都具有生物活性,对分离操作条件要求比较苛刻. 传统的化工分离方法如精馏、沉降、结晶等都难以达到要求.膜分离是20 世纪60 年代以来发展较快的一项分离技术,它具有操作条件温和、无污染、无相变等特点,在许多方面都得到了应用,象微滤、超滤已应用于生物化工和医药行业中. 膜分离是根据分子大小不同来实现分离的,一般相对分子质量相差10倍以上的物系才具有分离作用,因此它还远远不能满足生化分离的需要. 而生物亲和作用是生物分子之间的可逆专一性识别作用,具有极高的选性.[2]20 世纪70 年代以来,利用生物亲和相互作用,分离蛋白质等生物大分子的亲和纯化技术迅速发展. 其中亲和层析技术已得到广泛应用,但是亲和层析法亦存在许多难以克服的缺点: 1) 亲和载体价格昂贵,使用寿命短;2) 色谱柱易堵塞和污染,需对原料进行预处理以除去颗粒性杂质;3) 难以实现连续操作和规模放大. 目前亲和层析法仅局限于价值极高的生物活性物质的小批量纯化. 为克服膜过滤和亲和层析的缺点,发展了亲和2膜过滤技术,不仅利用了生物分子的识别性能,分离低浓度的生物制品,而且膜的渗透性及通量大,能在纯化的同时实现浓缩,此外还有操作方便、设备简单、便于大规模生产的特点,发展前景引人瞩目。
膜过滤技术
膜过滤技术
膜过滤技术是指利用特定的膜来将高分子物质和低分子物质分离的技术。
膜过滤技术被广泛地应用在石油、化工、冶金、食品、矿产资源、医药、生物和环保等领域，被广泛用于过滤、分离、浓缩和回收的地方，可
有效的改善过滤性能和仪器的性能。
膜过滤技术包括逆流膜过滤、渗透膜过滤、微滤膜过滤以及混合膜过
滤等多种，其中，微滤膜过滤是应用最多的，它和渗透膜过滤共同被使用
于水处理领域，可以有效地去除悬浮物、有机物、病原体等，从而实现水
质的净化。
此外，膜过滤技术在食品加工领域也占有重要的地位，可以有效的过
滤掉悬浮物、细菌、微生物等，保留食品饱和营养成分，使食品口感更好，也可以用于发酵产物的膜浓缩，从而节省大量的用水。
因此，膜过滤技术的出现和发展，不仅提高了水质的淨化效果，而且
改善了食品的质量，提高了能源的利用率，也减少了病原体对人类健康的
危害，因而受到了广泛的欢迎。
七种膜工艺处理技术介绍
七种膜工艺处理技术介绍膜工艺处理技术是一种将溶液或混合物通过半透膜分别的过程，不同于传统的过滤和离心等方式。
膜工艺处理技术的品质不仅取决于膜的材质，也取决于工艺和操作方法。
以下将介绍七种膜工艺处理技术。
1. 微滤技术微滤技术使用孔径为0.1～10um的膜，过滤时能够剔除水中的杂质，如泥沙、胶体、菌体等，是水处理、食品、医药、生物等行业常用的技术。
微滤技术有以下特点：•适合处理无颜料和无味物质；•可以恢复过滤介质；•水通量高；•藻类、细菌能够被有效去除；2. 纳滤技术纳滤技术使用孔径为1～100nm的膜，可以将水分子通过，去除水中的胶体、高分子物质和溶液分子。
纳滤技术应用范围广泛，假如蔬汁的澄清、血液分别、废水处理和海水淡化等。
纳滤技术有以下特点：•有选择性地进行分别过程；•处理鲜活性指标高、COD（化学需氧量）低的工业废水；•不能保留多糖等大分子有机物质；3. 超滤技术超滤技术使用孔径为1～1000nm的膜，可以剔除细胞、蛋白质、病毒、菌落等大分子物质，适用于不同领域如食品、饮料、环保、生物制药等。
超滤技术有以下特点：•剔除物质的分别效率高；•操作简单，无化学反应，无副产物生成；•被处理液体必需是清亮的溶液或悬浮液；4. 电渗析技术电渗析技术将工作液体在膜堆中通过离子交换膜，使用离子交换膜将正、负离子分别，仿佛离子交换色谱，用跨膜电场进行离子交换来实现分别。
紧要应用于工业废水处理。
电渗析技术有以下特点：•离子选择性高，能有效去除高浓度的离子；•操作过程持续稳定，能够施加任意电压；•操作门槛较高，需要把握离子交换膜的性质和适用范围；5. 反渗透技术反渗透技术是一种将水自然向高浓度的液体中渗透的本质反转过来，去除盐分、离子、微生物等的技术。
反渗透技术应用于制酸、灌装、饮料等行业的水处理。
反渗透技术有以下特点：•适用于淡化海水和处理含盐污水；•膜组件简单堵塞；•需要使用高压，伪固体浓度的溶解度是压力和温度的函数；6. 气分别技术气分别技术通过萃取气体组分的特异性，将炼油厂、化工厂等行业的气体分别出N2、CO2、C2H4、C2H6等气体。
葡萄酒的膜过滤技术
膜过滤技术的局限性
膜过滤技术对某些物质的截留效果不稳定，可能会影响葡萄酒的口感和品质。 膜过滤技术可能会导致葡萄酒中的营养成分流失，影响葡萄酒的营养价值。 膜过滤技术需要消耗大量的能量和时间，增加了生产成本。 膜过滤技术的操作和维护成本较高，需要专业的技术人员进行操作和维护。
膜过滤技术的发展趋势
添加 标题
国外应用情况：法国、意大利和西班牙等葡萄酒生 产国在葡萄酒膜过滤技术方面具有丰富的实践经验， 广泛应用该技术提高葡萄酒品质和产量。
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国内应用情况：近年来，中国葡萄酒产业逐渐认识 到膜过滤技术的优势，开始引进和应用该技术。目 前，已有部分酒庄和生产企业开始采用葡萄酒膜过 滤技术，取得了一定的成果和经验。
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膜过滤技术广泛应用于医药、食品、化工等 领域，可实现物质的分离、纯化、浓缩等操 作。
添加 标题
膜过滤技术的原理基于膜的选择性透过作用， 通过控制膜的孔径和材质等参数，实现对不 同物质的分离和纯化。
添加 标题
膜过滤技术具有高效、节能、环保等优点， 可替代传统的过滤和分离技术，提高生产效 率和产品质量。
环保型膜材料： 减少对环境的污 染，实现绿色生 产。
未来葡萄酒膜过滤技术的研究重点
高效低阻膜材料的研发：提高过 滤效率，降低能耗和成本。
新型膜分离技术的探索：如正渗 透、反渗透、膜蒸馏等，以应对 葡萄酒中不同物质的分离需求。
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膜组件优化设计：提高膜组件的 稳定性和寿命，降低维护成本。
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葡萄酒膜过滤技术的应用
膜过滤技术在葡萄酒酿造中的应用
去除杂质和沉淀物，提高葡萄酒的清澈度和稳定性 保留葡萄酒的天然风味和营养成分，避免过度处理和损失 降低生产成本，提高生产效率，减少人工干预和损耗 膜过滤技术有助于提高葡萄酒的品质和口感，使其更加优雅和细腻
陶瓷膜过滤技术
陶瓷膜过滤技术
陶瓷膜是以氧化铝、氧化钛、氧化锆等材料经特殊工艺制备而成的多孔非对称膜。
陶瓷膜过滤是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：在压力作用的驱动下，原料液在膜管内流动，小分子物质透过膜，含大分子组分的浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。
陶瓷膜过滤精度涵盖微滤和超滤，微滤膜的过滤孔径范围在0.05μm至1.4μm之间，超滤膜过滤精度范围可在10KDa-50KDa之间
技术特点:
1)多通道陶瓷膜，通道内径4mm，适用于高浓度、高粘度等液态体系的过滤分离处理。
2)具有高的切向流速，降低膜表面的浓差极化现象，膜通量稳定
3)膜材质：承体ａ-Al2O3含量＞99%（99瓷），膜层为复合锆膜，抗污染强、再生恢复方
便
4)机械强度大，耐磨性好
5)PH耐受范围宽，耐酸、耐碱、耐有机溶剂及强氧化剂性能好
6)易清洗，可高温消毒、反向冲洗，适于除菌过滤过程
7)使用寿命长，某些行业使用寿命大于5年，设备综合成本低，性价比高
8)自动化，半自动化，手动设计系统兼备，操作方便
主要应用领域
1)刚体冷轧、金属切削液废水，碱液废水、印钞等废水处理
2)抗生素行业，氨基酸行业发酵液澄清过滤
3)酶制剂发酵液的澄清过滤，去菌过滤
4)中药及植物提取澄清分离，取代醇沉和离心
5)催化剂、钛金属等的回收过滤
6)果蔬汁浓缩和澄清、乳制品生产、啤酒葡萄酒除菌过滤
7)大豆深加工（大豆蛋白、大豆低聚糖、大豆已黄酮
8)茶叶深加工。
啤酒过滤技术3-膜过滤
一：Poly-BSF系列纯生啤酒过滤系统 啤酒冷态无菌过滤是取代巴氏杀菌的另一种方法，它不但保证了常温下的啤酒保质期，且保持了啤酒的原有新鲜口味，而且口感更好。 ◎ 模组化设计，安装；维护容易 ◎最现代的无菌设计 ◎ 预过滤可进行反向CIP ◎膜过滤可进行正向CIP ◎ 生产全过程全自动操作 ◎全自动完整性测试系统 ◎连续的在线控制 ◎屏幕可直观观测到生产过程
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随着过滤的进行，膜孔的表面和膜滤孔的纳污空间会很快被填塞和覆盖，过滤速度会越来越慢直至停止。
这种方式仅适合于被滤液中固体物质、胶体物质及微生物等可截留物质含量很低的膜过滤。
错流过滤
有机滤膜的性能参数
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有机膜的性能参数
垂直耐压强度：膜单位面积上所能承受的垂直最高压力，即：膜允许使用的最高压力。
珠啤Sartofine预滤机膜特性
pH范围：1-14
滤芯长度：1000mm/40英寸
滤膜：不对称、聚丙烯膜
滤芯数目：2×60根
过滤面积：2.8m2/每根40英寸滤芯
滤芯型号：Sartofine SM 558 05 05W 4
膜孔径：0.7um
珠啤Sartocool PS终滤机膜的特性
滤芯型号：Sartocool SM 530 25 06A 3
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CO2顶出酒尾 再生
第一步：用冷水清洗（新安装的滤芯）： 清洗方向：正向 清洗时间：5分钟 清洗流速：与过滤速度相同 第二步：灭菌： 方法1：用高温水灭菌： 水温：最低温85 ℃、最高温95 ℃ 灭菌时间：至少30分钟（出口水温85 ℃以上 热水流向：正向循环灭菌 热水流速：1-2hl/h/每根30英寸长的滤芯 方法2：用低压饱和蒸汽灭菌 蒸汽温度：最高110 ℃ 灭菌时间：至少30分钟 蒸汽压差：最大压差0.05MPa 蒸汽流向：正向 ※ 注意：防止蒸汽冷却后出现真空。
SMF膜技术介绍
天津膜天膜科技有限公司浸没式膜过滤（SMF）技术介绍一、浸没式连续膜过滤技术1．1 工艺简介浸没式连续膜过滤工艺是将一种新型的浸没式中空纤维膜结构与连续膜过滤技术相结合而派生出来的一种新型的膜过滤处理工艺。
浸没式连续膜过滤工艺可应用于自来水深度净化、污水深度处理回用、海水淡化预处理等领域，可取代传统水处理工艺的混凝、沉淀、过滤等工艺过程。
SMF浸没式连续膜过滤技术是天津膜天膜公司历经多年超低压膜过滤技术的研究、开发及实际应用经验积累的结晶，是天津膜天膜公司继CMF、MBR、TWF后推出的又一项具有国际领先水平的膜应用技术。
1．2 工艺特点浸没式膜过滤工艺具有如下的工艺特点：（1） 采用了负压抽吸方式出水，有效降低了系统的操作压力，使系统能耗大大降低，可有效降低系统运行费用，符合国家节能减排政策。
（2） 高效的气水混合反冲洗方式，可有效清除膜表面累积的污染物，保证膜通量有效恢复，保障系统稳定运行，并大大减少了所使用的空气用量。
（3） 优化的膜组件设计，使组件的安装与拆卸更为简便，系统维护更为方便。
（4） 膜池设置了专用的操作平台，以缩短安装、调试和系统维护所需的时间。
1．3 工艺流程预过滤化学清洗水箱1．4 工艺说明浸没式膜过滤系统采用外压式中空纤维膜组件实现过滤功能。
原水经一定的预过滤后进入膜过滤池，并在抽滤泵的抽吸作用下通过中空纤维膜膜壁上的膜孔，由膜丝外侧进入膜纤维内腔。
滤过液经由每个膜组件产水出口汇流到系统集水管内。
浸没式膜过滤系统为周期运行，周期时间为过滤操作20～90分钟，气水反洗30～60秒钟，循环往复。
气水反洗是在低压空气振荡擦洗和用滤过水为水源的反洗协同作用来完成的。
气水反洗工艺的主要目的是去除膜表面附着的污染物（包括细菌、大肠杆菌、藻类、胶体、悬浮物等截留吸附在膜表面的杂质）。
反洗水在反洗水泵的作用下，由中空纤维膜内腔向外反向透过超/微滤膜膜壁，将沉积在膜表面的污染物冲落。
在水反冲洗的同时，用低压空气对膜丝的外表面（污染表面）进行振荡擦洗，强化反冲洗的效果，反洗水通过重力排放至反冲洗废水槽。
膜过滤
三、滤膜
工业对滤膜的要求： 膜过滤技术的关键在于滤膜。 要求滤膜具有高过滤速率与高截留选择 性，还要求滤膜具有较好的机械强度、较高 的化学稳定性和热稳定性，以及寿命长、易 清洗等优点。
三、滤膜
滤膜的材质： 1. 材பைடு நூலகம்：多种有机高分子材料和无机材料。 2. 天然高分子材料：最早应用的纤维素脂系膜、 3. 合成高分子膜：主要是脂肪族和芳香族聚酞 胺 类合成高分子，有芳香聚酞胺、聚四氟乙 烯、聚丙烯睛、改性丙烯酸聚合物。 4. 无机材料滤膜：金属以及玻璃。
一、膜过滤的分类及特点
• 常规过滤能截留大于0.5um的颗粒。它是靠滤饼层内颗粒 的架桥作用，才能截留如此小的颗粒，而不是直接靠过滤 介质孔隙筛分截留的，因为纤维编织的过滤介质的孔隙通 常有几十微米大小。 • 微孔过滤截留微粒范围大约是0.05～10um。多用于滤除 细菌和细小的悬浮颗粒。从粒子的大小看，它是常规过滤 操作的延伸。 • 超滤截留粒径范围大约是1～10nm，相当于分子量是 500～300000的各种蛋白质分子或相当粒径的胶体微粒。 这种液体的渗透压很小，在透过溶剂的同时，也会透过小 分子溶质，而将大分子溶质截留。它和微孔过滤之间没有 明确分界。 • 反渗透截留粒径大约在0.1～1 nm。l可截留无机离子和分 子量小于500的低分子量有机分子。
二、膜过滤的原理
4、膜过滤的传质理论 浓差极化 ：膜过滤中，因膜面的截留 积累，使膜表面处的微粒和大分子溶质浓度 比料浆主体浓度高得多，这种现象称做浓差 极化。位于膜面附近的高浓度区又称做浓差 极化层。浓差极化使膜面的透过阻力增大， 这是造成过滤速率衰减的重要原因。
二、膜过滤的原理
4、膜过滤的传质理论 凝胶理论：在实际操作中，特别是对于 蛋白质、核酸和多糖等有亲水基团的大分子 溶质的超滤时，当膜面上的浓度增加到凝胶 化浓度吼，将会形成凝胶层，。凝胶层没有 流动性，相当子固体颗粒的填充层，对膜的 透过能力将产生更大阻力，使过滤速率急剧 下降。
膜过滤技术
膜过滤技术
膜过滤技术是一种广泛应用于食品、饮料、医药行业的过滤技术，它可以有效地去除悬浮物、污染物、有机物、微生物等，保证了原料的质量。
膜过滤技术的原理是将原料通过膜进行过滤，使悬浮物、污染物、有机物等滤掉，膜过滤技术有多种类型，其中最常用的是飞溅式膜过滤技术、滤布式膜过滤技术、压力式膜过滤技术和深度式膜过滤技术。
飞溅式膜过滤技术是将原料通过喷头将原料喷射到膜上，使悬浮物、污染物、有机物等滤掉，它具有高效率、节约能源的优点；滤布式膜过滤技术是将原料通过滤布过滤，使悬浮物、污染物、有机物等滤掉，它具有高效、可控、灵活、可再利用的优点；压力式膜过滤技术是将原料通过压力过滤，使悬浮物、污染物、有机物等滤掉，它具有高效率、低成本的优点；深度式膜过滤技术是将原料通过深层过滤，使悬浮物、污染物、有机物等滤掉，它具有高效率、低成本的优点。
膜过滤技术在食品、饮料、医药行业的应用日益广泛，它可以有效地去除悬浮物、污染物、有机物、微生物等，保证了原料的质量，确保了产品的安全性。
此外，膜过滤技术还可以有效地节约能源、提高效率、降低成本，为食品、饮料、医药行业的发展作出了重要
的贡献。
膜过滤性计算公式
膜过滤性计算公式膜过滤是一种常用的分离技术，它通过膜的孔隙结构将溶质和溶剂分离开来，广泛应用于化工、食品、医药等领域。
在进行膜过滤操作时，需要对膜的过滤性能进行评估，以确保获得理想的分离效果。
膜过滤性的计算公式是评估膜过滤性能的重要工具之一。
膜过滤性计算公式通常包括通量、截留率和透过率等指标。
通量是评价膜过滤性能的重要参数之一，它表示单位时间内单位面积膜的透过液体量。
通量的计算公式为：通量 = 透过液体量 / (膜面积×过滤时间)。
其中，透过液体量指的是通过膜的溶质或溶剂的量，通常以单位时间内的透过液体量来表示；膜面积是指膜的有效过滤面积；过滤时间是指进行膜过滤操作所用的时间。
截留率是评价膜对溶质截留能力的指标，它表示膜对溶质的截留程度。
截留率的计算公式为：截留率 = (1 透过液体中溶质浓度 / 进料液体中溶质浓度) × 100%。
其中，透过液体中溶质浓度和进料液体中溶质浓度分别表示透过液体和进料液体中溶质的浓度。
透过率是评价膜对溶剂透过能力的指标，它表示膜对溶剂的透过程度。
透过率的计算公式为：透过率 = 透过液体中溶剂浓度 / 进料液体中溶剂浓度× 100%。
其中，透过液体中溶剂浓度和进料液体中溶剂浓度分别表示透过液体和进料液体中溶剂的浓度。
膜过滤性计算公式的应用可以帮助工程师和研究人员评估膜的过滤性能，指导膜过滤操作的设计和优化。
在实际应用中，膜过滤性计算公式还可以根据具体的工艺条件进行调整和优化，以满足不同的分离要求。
因此，掌握膜过滤性计算公式对于提高膜过滤操作的效率和经济性具有重要意义。
除了通量、截留率和透过率外，膜过滤性还可以通过渗透压、通透系数、截留分子量等指标进行评估。
渗透压是指溶液在膜上形成压力差的能力，通透系数是指溶质在膜上透过的速率，截留分子量是指膜对溶质截留的分子量范围。
这些指标的计算公式和评估方法可以根据具体的膜材料和操作条件进行选择和调整。
常用膜过滤技术总结
过滤方式分类-普通过滤
过滤方式分类-切向流过滤
过滤方式分类-切向流过滤
过滤方式分类-对比
普通过滤
使用滤芯，也称死端过滤 料液流向垂直于过介质 所有液体全部透过过滤介质 颗粒被截留在过滤膜内部或表面
切向流过滤
超滤
交叉流动过滤 料液流向切向于（平行）于滤膜表面
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”
③再次使用足量注射用水冲洗膜包
注意事项
①冲洗时，回流端、透出端均需要打开 保证足够的液体流量及压力
②泵底阀门也需要进行冲洗
③冲洗过程避免水排干导致膜包进气损 坏
何时冲洗
系统在超滤工艺前后均需要进行冲 洗，在进行清洁、去除热原或消毒
步骤后均需要进行冲洗
超滤工艺—水通量测试
一种水透过膜的能力的评估标准，在一定的泵速，原液、透过、
膜分类
固体膜 液体膜
膜材质
膜材料来源
பைடு நூலகம்天然膜 合成膜：无机材料及有机高 分子材料
膜结构
多孔膜：目前我们经常接触的
致密膜：电子显微镜难以观察
2
3
种类
1
4
膜功能
离子交换膜 渗析膜 微孔过滤膜 超滤膜 反渗透膜 渗透汽化膜 气体渗透膜
膜分类-固体膜各类形态
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常用膜过滤技术总结
魏欣
1 膜过滤概述 原理、过滤分类、膜分类及材质
2 普通过滤 3 切向流过滤 4 完整性测试
目录
为什么要过滤？
➢保护下游设备
➢保护环境
➢保证产品质量
膜分离法系指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的 方法。膜过滤法的核心是膜本身，膜必须是半透膜，即能透过一种物质,而阻碍 另一种物质。
纳米膜过滤技术
天然气净化中纳米膜技术应用
天然气净化原理
纳米膜可用于去除天然气中的杂质和有害物质，如硫化氢、二氧化碳等。通过纳 米膜的吸附和分离作用，可实现天然气的净化和提纯。
应用案例
在天然气工业中，纳米膜技术被用于天然气的净化和处理。例如，采用纳米膜技 术的天然气净化装置可去除天然气中的酸性气体和水分，提高天然气的品质和热 值。
截留性能评价指标及测试方法
截留率 膜对特定溶质的截留能力，通常 以百分比表示。
测试方法 选用具有代表性的溶质，在一定 操作条件下通过膜过滤，测定原 液和透过液中溶质的浓度，计算 截留率和溶质通量。
分子量截留曲线 反映膜对不同分子量溶质的截留 性能。
溶质通量 单位时间内通过单位膜面积的溶 质量，与膜的截留性能相关。
绿色化发展
在未来的发展中，纳米膜过 滤技术将更加注重环保和可 持续性，推动绿色制造和循 环经济的发展。
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04
纳米膜在水处理领域应用案例研 究
饮用水处理中纳米膜技术应用
去除有害物质
纳米膜可以有效去除饮用水中的 细菌、病毒、重金属离子、有机 污染物等有害物质，保障饮用水
安全。
保留有益矿物质
纳米膜具有良好的选择性，可以在 去除有害物质的同时，保留水中的 钙、镁等对人体有益的矿物质。
提高水质口感
经过纳米膜处理的饮用水，口感更 加纯净、甘甜，提高了饮水的品质。
高脱盐率
纳米膜具有极高的脱盐率，可以将海水中的盐分有效去除，生产 出符合饮用标准的淡水。
耐腐蚀性
纳米膜材料具有良好的耐腐蚀性，可以在高盐度、高腐蚀性的海水 环境中长期稳定运行。
低能耗
与传统的海水淡化技术相比，纳米膜技术具有更低的能耗和更高的 产水率，降低了海水淡化的成本。
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滤膜的分类
微滤(MF)：0.025—14 µm ： 微滤 超滤(UF)： 0.002—0.1µm 超滤 ： 反渗透(RO)： H2O分子可以而杂质无法通 反渗透 ： 分子可以而杂质无法通 过膜 纳滤(NF)：对二价或多价离子及分子量介 纳滤 ： 于200～500之间的有机物有较高脱除率 ～ 之间的有机物有较高脱除率
经济效益： 经济效益：
广州白云山明兴制药有限公司 应用用膜过滤技术前后产品合格率比较
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 2003年前 年前 2003年后 年后 产率
结束
谢谢！
超滤膜
超滤膜的原理
厚朴所含成分
厚朴药材所含成分：厚朴酚 厚朴药材所含成分：厚朴酚(magnolol) 和厚朴酚(honokiol) 和厚朴酚 分子式和分子量： 分子式和分子量：C18H18O2，266.32 药理作用：本品具有抗菌、抗肌肉松弛、 药理作用：本品具有抗菌、抗肌肉松弛、 抗溃疡、抗肿瘤作用。 抗溃疡、抗肿瘤作用。
膜滤的优越性
中药药液的除油 水提液无须冷却可直接过滤 需两次醇沉工艺的品种， 需两次醇沉工艺的品种，采用膜技术取代一次醇沉 保持原配方成分， 保持原配方成分，提高产品中有效成分的含量 中药制剂除菌及热源，常温下进行效果好， 中药制剂除菌及热源，常温下进行效果好，完全能 达到药典要求
应用价值
应用广泛 膜滤技术工艺简单 设备占地少，操作容易， 设备占地少，操作容易，运行方便 生产过程卫生，清洁， 生产过程卫生，清洁，环保
膜滤技术是将溶液中的物质按分子大小 进行分离。 进行分离。 中药及复方的有效成分的分子量多在 1000内，无效成分的分子量多在 内 无效成分的分子量多在1000到 到 1000000之间，选择适宜分子量载留值的超 之间， 之间 滤膜，可达到选择性去除无效成分， 滤膜，可达到选择性去除无效成分，保留有 效成分的目的。 效成分的目的。
厚朴传统与现代提取方法
厚朴加水 煎煮
乙醇沉淀
有机 溶剂分离
微滤除杂 提纯
样品1 样品2
HPLC
HPLC
常温膜过滤和微孔膜过滤
传统分离技术的局限
有机溶剂成本高， 有机溶成本高，对环境造成污染 操作步骤复杂，条件苛刻，能耗高， 操作步骤复杂，条件苛刻，能耗高，周期长 大分子无效成分去除率和有效成分浓缩率不 够高， 够高，影响药物纯度 高温能引起热敏性有效成分的破坏
膜过滤技术
-----在中药厚朴有效成分提纯中应用 在中药厚朴有效成分提纯中应用
组成人员： 组成人员：梁冬 吕佳 刘颖 梁雪 陈曦 朱丹 赵晶 指导教师： 指导教师：崔健
内容提要
膜分离技术的发展前景及应用 超滤技术分离药物有效成分 实验程序设计 分离的先进性 分离本身优点及其价值 经济效益
膜分离技术