
糖及木糖醇澄清過濾超濾設備(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行淨化和分離的膜分離技術。超濾膜係統是以超濾膜絲(si) 為(wei) 過濾介質,膜兩(liang) 側(ce) 的壓力差為(wei) 驅動力的溶液分離裝置。超濾膜隻允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過,而將溶液中的懸浮物、膠體(ti) 、蛋白質和微生物等大分子物質截留,從(cong) 而達到淨化和分離的目的。
超濾膜被大量用於(yu) 水處理工程。超濾技術在反滲透預處理、飲用水處理、中水回用等領域發揮著越來越重要的作用。超濾技術在酒類和飲料的除菌與(yu) 除濁,藥品的除熱原以及食品及製藥物濃縮過程中均起到關(guan) 鍵作用[1] 。
超濾過濾孔徑和截留分子量的範圍一直以來定義(yi) 較為(wei) 模糊,一般認為(wei) 超濾膜的過濾孔徑為(wei) 0.001-0.1微米,截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為(wei) 1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yan) 格意義(yi) 上來說超濾膜的過濾孔徑為(wei) 0.001-0.01微米,截留分子量為(wei) 1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大於(yu) 0.01微米,或截留分子量大於(yu) 300,000 Dalton的微孔膜就應該定義(yi) 為(wei) 微濾膜或精濾膜。
一般用於(yu) 水處理的超濾膜標稱截留分子量為(wei) 30,000-300,000 Dalton,而截留分子量為(wei) 6,000-30,000 Dalton 的超濾膜大多用於(yu) 物料的分離、濃縮、除菌和除熱源等領域。
超濾膜的形式可以分為(wei) 板式和管式兩(liang) 種。管式超濾膜根據其管徑的不同又分為(wei) 中空纖維、毛細管和管式。目前市場上用於(yu) 水處理的超濾膜基本上以毛細管式為(wei) 主,個(ge) 別工程中使用的中空纖維(內(nei) 徑0.1-0.5mm)聚乙烯或聚丙烯微孔膜實際上應屬於(yu) 微濾膜。
將超濾膜絲(si) 組合成可與(yu) 超濾係統連接的組件稱為(wei) 超濾膜組件。中空纖維超濾膜組件分為(wei) 內(nei) 壓式、外壓式和浸沒式三種。其中浸沒式超濾膜過濾的推動力是膜管內(nei) 部的真空與(yu) 大氣壓之間的壓力差。對於(yu) 過濾精度要求較高的超濾膜,這一壓力差通常不易滿足所需過濾推動力的要求,因此浸沒式的組件形式比較適合於(yu) 過濾精度較低的超濾膜或微濾膜。外壓式超濾在正衝(chong) 與(yu) 反衝(chong) 時,膜表麵液體(ti) 的流速極不均勻,影響膜表麵的衝(chong) 洗效果,因此常用於(yu) 水處理的超濾膜還是內(nei) 壓式組件結構較具有優(you) 勢。
糖及木糖醇澄清過濾超濾設備特點
與(yu) 傳(chuan) 統分離方法相比,超濾技術具有以下特點:
1. 濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,如藥物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與(yu) 富集。
2. 濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無汙染,是一種節能環保的分離技術。
3. 超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4. 超濾過程僅(jin) 采用壓力作為(wei) 膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於(yu) 控製和維護。
5. 超濾法也有一定的局限性,它不能直接得到幹粉製劑。對於(yu) 蛋白質溶液,一般隻能得到10~50%的濃度。
應用領域
礦泉水:在礦泉水製造中,應用超濾技術,在工程設計中,將根據礦泉水的水源水質分析報告,針對性地選擇膜的孔徑和膜的類型,設計超濾設計。
食品:乳製品、果汁、酒、調味品等食品的生產(chan) 中逐步采用超濾技術,如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與(yu) 水的分離,果汁澄清和去菌消毒,酒中有色蛋白、多糖及其它膠體(ti) 雜質的去除等,醬油、醋中細菌的脫除,較傳(chuan) 統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優(you) 點。
醫藥:在醫藥和生物化工生產(chan) 中,常需要對熱敏性物質進行分離提純,超濾技術對此顯示其突出的優(you) 點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從(cong) 動、植物中提取的藥物(如生物堿、荷爾蒙等),其提取液中常有大分子或固體(ti) 物質,很多情況下可以用超濾來分離,使產(chan) 品質量得到提高。
純水、超純水:工業(ye) 用水的初級純化,純水超純水製備RO預處理,純水、超純水終端處理。
環保:工業(ye) 廢水深度處理,城市中水回用係統,電泳漆、油品的回收。
發酵:生化發酵液分離與(yu) 精製、酶的濃縮與(yu) 精製、糖及木糖醇澄清過濾。
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