第六章 沉淀和膜分离技术
生物工程下游技术思考题答案
⽣物⼯程下游技术思考题答案⼀．绪论1、从某⼀动物培养的细胞中分离某⼀抗体(⼀蛋⽩的代表）的⼀般⼯艺过程。
答：⽣物⼯程下游技术的⼀般⼯艺过程（p12）2、分离纯化某⼀酶制剂的主要步骤和结果如下表：（（2）亲和层析的原理是什么？3、产品的分离提取⼯艺应考虑那些因素？答：⽣物分离过纯化过程的选择准则（P16）①步聚少，成本低②次序合理③产品规格（注射，⾮注射）④⽣产规模⑤物料组成⑥产品形式固体：适当结晶，液体：适当浓缩⑦产品稳定性⑧物性溶解度，分⼦电荷，分⼦⼤⼩，功能团，稳定性，挥发性⑨危害性⑩废⽔处理第⼆章发酵液预处理1．沉降速度离⼼的原理。
（p15）答：沉降速度法：主要⽤于分离沉降系数不同的物质。
2．沉降平衡离⼼的原理。
（p15）答：沉降平衡法：⽤于分离密度不同的物质。
如梯度密度离⼼。
3．差速离⼼的概念。
（p15）答：采⽤不同的转速将沉降系数不同的物质分开的⽅法。
4． rpm与RCF的换算关系。
5.已知某⼀离⼼机的转⼦半径为25cm，转速为1200r/min，计算相对离⼼⼒为多⼤？第三章细胞破碎1除去发酵液杂蛋⽩质的常⽤⽅法有那些？答：杂蛋⽩质的除去（p6）(1) 沉淀法：蛋⽩质是两性物质，在酸性溶液中，能与⼀些阴离⼦（三氯⼄酸盐、⽔扬酸盐）形成沉淀；在碱性溶液中，能与⼀些阳离⼦（Ag+、Cu2+、Zn2+、Fe3+等）形成沉淀。
(2) 变性法：使蛋⽩质变性的⽅法很多，如：加热，调节pH，有机溶剂，表⾯活性剂等。
其中最常⽤的是加热法。
(3) 吸附法：加⼊某些吸附剂或沉淀剂吸附杂蛋⽩质⽽除去。
2产品的分离提取⼯艺应考虑那些因素？答：(1) 是胞内产物还是胞外产物；(2) 原料中产物和主要杂质浓度；(3) 产物和主要杂质的物理化学特性及差异；(4) 产品⽤途和质量标准；(5) 产品的市场价格；(6) 废液的处理⽅法等。
3发酵液过滤与分离的困难的原因及解决⽅法。
答：第⼀节发酵液过滤特性的改变微⽣物发酵液的特性可归纳为： (P3)①发酵产物浓度较低，⼤多为1％⼀10％，悬浮液中⼤部分是⽔；②悬浮物颗粒⼩，相对密度与液相相差不⼤；③固体粒⼦可压缩性⼤；④液相粘度⼤，⼤多为⾮⽜顿型流体；⑤性质不稳定，随时间变化，如易受空⽓氧化、微⽣物污染、蛋⽩酶⽔解等作⽤的影响。
化学实验室的废水处理技术
化学实验室的废水处理技术废水处理是一项关乎环境保护的重要工作。
尤其在化学实验室这样的场所，废水中可能含有各种有害物质，因此对废水进行有效的处理非常重要。
本文将介绍一些常用的化学实验室废水处理技术。
一、沉淀法沉淀法是一种常见的废水处理技术。
它通过加入化学试剂，使废水中的有害物质与试剂反应生成不溶性物质，从而实现废水中有害物质的沉淀。
在化学实验室中，常用的沉淀试剂包括氢氧化钙、氢氧化铁等。
沉淀法不仅可以去除废水中的有害物质，还可以使废水达到排放标准。
二、中和法中和法是另一种常用的废水处理技术。
化学实验室废水中常含有酸性或碱性物质，使用中和试剂可以将其中和至中性。
常见的中和试剂有碳酸氢钠、氢氧化钠等。
中和法不仅可以调整废水的pH值，还可以使废水中的有害物质转化为易处理的形式。
三、活性炭吸附法活性炭吸附法是一种常用的物理吸附技术，适用于废水中有机物的处理。
活性炭具有良好的吸附性能，能够有效地吸附废水中的有机物质。
化学实验室废水中可能含有各种有机试剂或废溶剂，使用活性炭吸附法可以将这些有机物质从废水中去除。
四、生物处理法生物处理法通过利用微生物降解有机物质的能力来处理废水。
化学实验室废水中可能含有一些有机物质，使用生物处理法可以使这些有机物质得到有效降解。
生物处理法具有工艺简单、成本低等优点，因此在废水处理中得到广泛应用。
五、膜分离技术膜分离技术是一种使用特殊膜进行分离的技术。
在化学实验室废水处理中，可以使用逆渗透膜、超滤膜等进行废水的分离和浓缩。
膜分离技术具有高效、节能等优点，适用于处理废水中的高浓度有机物质或颗粒物。
综上所述，化学实验室的废水处理技术多种多样。
根据废水中的污染物特点和废水排放标准，可以选择合适的废水处理技术进行处理。
通过科学的废水处理技术，可以有效减少化学实验室废水对环境的污染，实现可持续发展的目标。
第六章膜分离过程详解演示文稿
离子 大分子
颗粒
• 反渗透 0.0001—0.001 μm • 纳滤 0.001 μm以上 • 超滤 0.001---0.02 μm • 微孔过滤 0.02---10 μm • 过滤
第10页，共59页。
原理和适用范围
方法 传质推动力 分离原理
应用举例
微滤 压差（0.05~0.5 MPa） 筛分
除菌，回收菌，分离病毒
的膜分离法，可用于小分子电解质（例如氨基酸、有机酸）
的分离和溶液的脱盐。电渗析操作所用ห้องสมุดไป่ตู้膜材料为离子
交换膜，即在膜表面和孔内共价键合有离子交换基 团，如磺酸基等酸性阳离子交换基和季铵基等碱性 阴离子交换基。键合阳离子交换基的膜称为阳离子交 换膜，键合阴离子交换基的膜称为阴离子交换膜。在电 场的作用下，前者选择性透过阳离子，后者选择性透 过阴离子。
应用领域： 化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、石油化工等领域。所占百分比：微 滤35.71%, 反渗透13.04%, 超滤19.10%, 电渗析13.03%; 气体分离9.32%; 血 液渗析17.70%; 其他1.71%。
第9页，共59页。
压力过滤的分离范围
• 0.0004---0.02μm ---10 μm ----1000 μm
第39页，共59页。
(a) 螺旋卷式膜组件
膜组件结构示意图
第40页，共59页。
b、中空纤维(Hollow Fiber)膜组件 中空纤维膜组件的最大特点是单位装填膜面积比所有
第27页，共59页。
6.2 膜材料及其特性
6.2.1 膜材料
对膜材料要求:
1. 起过滤作用的有效膜厚度小，超滤和微滤膜的开孔率高，过 滤阻力小；
2. 膜材料惰性，不吸附溶质，从而使膜不易污染，膜孔不易堵 塞；
《沉淀分离法》课件
03
分析实验结果的影响因 素，如沉淀剂的种类和 浓度、溶液的pH值、温 度等。
04
比较不同实验条件下的 分离效果，总结沉淀分 离法的优缺点和应用范 围。
沉淀分离法的应用
06
实例
在污水处理中的应用
总结词
沉淀分离法在污水处理中应用广泛，能有效去除污水中的 悬浮物和重金属离子。
详细描述
通过向污水中投加化学药剂，使水中不易溶于水的悬浮物 或重金属离子形成沉淀物，再通过固液分离技术将沉淀物 从水中分离出来，达到净化水质的目的。
5. 倾倒上清液
小心倾倒掉上清液，收集沉淀 物。
6. 洗涤和干燥
对沉淀物进行洗涤和干燥，得 到纯净的目标物质。
7. 结果分析
对实验结果进行分析，计算目 标物质的回收率和纯度。
实验结果与讨论
01
记录实验过程中观察到 的现象，如沉淀物的生 成、颜色的变化等。
02
对实验结果进行定量分 析，计算目标物质的回 收率和纯度。
历史与发展
历史
沉淀分离法最早可追溯到19世纪初 期，随着科学技术的不断发展，沉淀 分离法也在不断改进和完善。
发展
现代沉淀分离法已经发展出了多种分 离技术，如共沉淀、均相沉淀、盐析 等，广泛应用于化学、生物、医学等 领域。
应用领域
化学分析
用于分离和富集痕量元 素或复杂样品中的组分
。
生物制药
用于蛋白质、酶、细胞 等的分离和纯化。
沉淀溶解损失
在洗涤和转移过程中，部 分沉淀可能会溶解，导致 产物的损失。
改进方向
优化沉淀剂的选择
通过选择合适的沉淀剂，可以改善沉 淀的生成和过滤性能。
改进洗涤方法
减少沉淀溶解损失
矿井污水处理新技术及工程应用
矿井污水处理新技术及工程应用矿井污水处理是矿山开采过程中必不可少的环境保护措施。
随着矿业开采的不断发展，矿井污水处理技术也在不断创新和提高。
本文将介绍一些新的矿井污水处理技术及其工程应用。
1. 高效沉淀技术高效沉淀技术是一种常用的矿井污水处理技术。
通过给污水添加适当的多聚合物或在适宜条件下控制pH值，可以促使矿井污水中的悬浮固体迅速沉淀，并形成易于沉淀和过滤的污泥。
这种技术具有沉淀效率高、处理周期短、处理成本低等优点。
2. 膜分离技术膜分离技术包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等技术，是一种将污水中的溶质和悬浮固体与废水分离的方法。
通过不同孔径的膜片，可以将污水中的悬浮固体和有机物分离出来，达到净化水质的目的。
膜分离技术具有处理效果好、适用范围广、占地面积小等优点，已广泛应用于矿井污水处理中。
3. 厌氧处理技术厌氧处理技术是将矿井污水在无氧条件下进行处理的方法。
通过建立良好的厌氧处理系统，可以有效地降解矿井污水中的有机物，减少氮、磷等污染物的含量。
厌氧处理技术具有处理效果稳定、方便操作等优点，适用于矿井污水处理的中小型矿山。
4. 生物滤池技术生物滤池技术是一种利用微生物对污水中的有机物进行降解的方法。
通过建立生物滤池，使矿井污水经过滤池中的生物膜，微生物对有机物进行降解，将有机物转化为无机物和二氧化碳。
生物滤池技术具有处理成本低、处理效果好等优点，已被广泛应用于矿井污水处理中。
5. 离子交换技术离子交换技术是一种通过树脂材料将溶液中的离子进行吸附和释放的方法。
通过选择适宜的离子交换树脂，可以将矿井污水中的重金属等有害离子吸附下来，实现矿井污水的净化。
离子交换技术具有选择性强、处理效果好等优点，是一种较为成熟的矿井污水处理技术。
在工程应用方面，矿井污水处理技术的选择和设计需要考虑具体的矿井特点、污水性质和处理要求。
通常需要进行前处理、主处理和后处理。
前处理包括筛分、调节pH值等；主处理采用上述提到的各种污水处理技术；后处理包括除氧、消毒等。
水厂去除氨氮的工艺
水厂去除氨氮的工艺一、物理法物理法去除氨氮主要包括沉淀法、膜分离技术等。
1. 沉淀法沉淀法是通过向水中投加药剂，使水中悬浮物和胶体物质形成絮凝体，在沉淀池中沉淀分离，以达到去除氨氮的目的。
常用的药剂有氯化钙、氢氧化钙等，这些药剂可以与水中的氨氮反应生成沉淀物，从而降低水中氨氮的含量。
2. 膜分离技术膜分离技术是利用半透膜，使水在压力作用下通过膜过滤，从而去除氨氮。
膜分离技术主要包括反渗透、超滤、纳滤等。
其中反渗透技术去除氨氮的效果最好，但成本较高。
二、化学法化学法去除氨氮主要包括折点氯化法、酸化吹脱法等。
1. 折点氯化法折点氯化法是通过向水中投加氯气，使氯气与氨氮反应生成氮气，以达到去除氨氮的目的。
该方法的优点是去除效率高，操作简单，但需要消耗大量的氯气，成本较高。
2. 酸化吹脱法酸化吹脱法是通过向水中加酸，使水中的氨氮转化为铵离子，再通过吹脱作用将铵离子从水中去除。
该方法的优点是去除效率高，操作简单，成本较低，但会产生酸性废水。
三、生物法生物法去除氨氮是利用微生物的硝化反硝化作用，将水中的氨氮转化为硝酸盐或氮气，以达到去除氨氮的目的。
常用的生物法包括A/O工艺、A2/O工艺等。
生物法去除氨氮的优点是处理效果好，无二次污染，但需要一定的反应时间和反应条件，处理周期较长。
四、高级氧化法高级氧化法去除氨氮是利用强氧化剂将水中的氨氮氧化成硝酸盐或氮气，以达到去除氨氮的目的。
常用的高级氧化法包括芬顿试剂氧化法、臭氧氧化法等。
高级氧化法去除氨氮的优点是反应速度快，处理效果好，但需要投加大量的氧化剂，成本较高。
《膜分离技术》课件
控制运行参数
根据实际运行情况，调整压力、流量等运行 参数，优化处理效果。
应急处理
针对突发故障或水质异常情况，采取相应的 应急处理措施，确保系统稳定运行。
04
膜分离技术的优势与局限 性
优势
高效分离
膜分离技术能够高效地分离混合物中 的不同组分，实现高纯度产品的制备 。
节能环保
膜分离过程通常在常温下进行，能耗 较低，且不产生有害物质，符合绿色 环保理念。
感谢您的观看
THANKS
膜分离技术需要使用特定的化学品进行清洗和维护，因此化学品成本 也是需要考虑的因素。
环境效益分析
减少污染排放
膜分离技术可以有效地减少工业 废水中的有害物质排放，减轻对 环境的污染。
节约资源
膜分离技术可以提高资源的利用 率，减少浪费，对环境保护具有 积极的影响。
提高生产效率
膜分离技术可以优化生产流程， 提高生产效率，降低能耗和资源 消耗，从而减少对环境的负面影 响。
特点
孔径分布均匀、过滤精度 高、阻力小。
03
膜分离技术的工艺流程
原水预处理
去除大颗粒杂质
通过过滤、沉淀等方法去除原水中较大的颗粒、悬浮物和杂质。
降低浊度
通过加入絮凝剂、沉淀等方法降低原水的浊度，提高水质清晰度。
调节pH值
根据不同膜材料的特性，通过加酸或加碱调节原水的pH值至适宜 范围。
膜组件的安装与调试
2
膜分离技术可以有效地去除医药产品中的杂质和 有害物，膜分离技术的应用前 景越来越广阔，为新药研发和生产提供了新的技 术支持。
06
膜分离技术的经济效益分 析
投资成本分析
设备购置成本
膜分离技术的设备购置成本较高，包括膜组件、泵、管道等。
污水处理中的沉淀与分离技术
沉淀速度
沉淀速度取决于颗粒的粒径、密 度、形状以及水的流速和温度等 因素。一般来说，颗粒粒径越大
，沉淀速度越快。
沉淀效果
沉淀效果受到多种因素的影响， 如沉淀时间、沉淀池的设计和池 深等。增加沉淀时间和加深沉淀
池可以提高沉淀效果。
沉淀类型
01
自然沉淀
自然沉淀是将污水静置在沉淀池中，利用重力作用使悬浮颗粒自然下沉
详细描述
通过在河道中设置沉淀池和分离设施，去除水中的悬浮物、 油脂、胶体等杂质，改善水质，恢复生态平衡，提高河道的 自净能力，保障水体的健康。
05
沉淀与分离技术的发展趋 势
技术创新与改进
新型沉淀剂的开发
随着科技的发展，新型沉淀剂不断涌现，如高分子混凝剂 、有机高分子絮凝剂等，能够更有效地去除污水中的悬浮 物和重金属离子。
04
沉淀与分离技术的应用
在生活污水处理中的应用
总结词
生活污水处理中，沉淀与分离技术主 要用于去除悬浮物、油脂、胶体等杂 质，提高水质。
详细描述
通过物理和化学的方法，将污水中的 悬浮物、油脂、胶体等杂质进行沉淀 和分离，使水质得到改善，满足排放 标准或回收利用的要求。
在工业污水处理中的应用
总结词
多元化处理工艺
针对不同水质、水量、排放标准等需 求，开发多元化的污水处理工艺，以 满足个性化需求。
THANK YOU
感谢观看
，实现固液分离。这种方法的处理能力较小，适用于小规模污水处理。
02 03
絮凝沉淀
絮凝沉淀是在污水中加入絮凝剂，使悬浮颗粒凝聚成较大的絮状团，加 速其沉降分离。这种方法可以大大提高沉淀效果，适用于大规模污水处 理。
斜板沉淀
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对称膜的膜孔结构
缺点：在酸、碱条件下易水解，不耐高温，易受微 生物侵蚀。
2、合成高分子材料膜
主要有聚砜，聚酰胺等。
聚砜类塑料的应用领域
双酚A型聚砜 聚砜是一类在分子 主链上含有芳香基 和砜基的非结晶型 热塑性塑料
聚 芳 砜
聚 醚 砜
双酚A型聚砜（PSU或PSF）
聚芳砜（PAS）
聚醚砜（PES）
界面
多孔膜
临界孔径
膜表面
膜表面对水的优先吸附
3、反渗透工业应用
海水和苦咸水脱盐制饮用水； 制备医药、化学工业中所需的超纯水； 用于处理重金属废水
用于浓缩过程。包括：食品工业中果汁、糖、咖 啡的浓缩；电镀和印染工业中废水的浓缩；奶品工 业中牛奶的浓缩。
目前世界最大的反渗 透苦咸水淡化装置位于美 国，日产水量 28万吨，最 大的反渗透海水淡化装置 位于以色列，日产水量 27.3万吨。 淡化海水5年后直供 北京，可供北京3成用水， 预计成本每吨8元
蛋 白 质 沉 淀 量
分段盐析
ABCFra bibliotek2040
60
80
(NH4)2SO4饱和度（%）
防止蛋白共沉淀
第六章 沉淀和膜分离技术
二、有机溶剂沉淀法
1、原理 带电质点，两个蛋白质
（1）加有机溶剂，降低ε，使蛋白质偶极离子增强 吸引力 （2）有机溶剂常与水相溶，对蛋白质有脱水作用
2、有机溶剂的选择
用于生化制备的有机溶剂的选择首先 是要能与水互溶。沉淀蛋白质和酶常用的 是乙醇、甲醇和丙酮。
（四）、反渗透（Reverse Osmosis，RO）
1、渗透与反渗透
反渗透膜：只透水和小分子物质，不能透过溶质，无 明显孔道结构 传质推动力：压力差
压力差＞渗透压
2、分离机理
反渗透法对分子量>100的电解质、非电解质都可有 效的除去，其中分子量在100～300之间的去除率为 90％以上。 对无机盐的脱除 率达98%以上。
有机溶剂沉淀
PEG沉淀
第二节 膜分离技术 一、定义
膜分离技术：利用具有一定选择透过特性的 膜进行物质分离纯化的技术。
国际学术界一致认为：“谁掌握了膜技术， 谁就掌握了化工的未来”。
二、膜分离技术中对膜材料的要求
1、厚度小、开孔率高 2、耐压 3、耐温 4、耐酸碱 5、膜材料为惰性 6、生物相容性 7、低成本
第六章 沉淀和膜分离技术
第一节 沉淀技术 一、定义
沉淀：溶液中溶质由液相变成固相析出的过程
二、应用 分离、澄清、浓缩、保存
三、沉淀技术的分类
（一）盐析：蛋白质分离的主要方法 1、定义：高浓度中性盐使蛋白质发生沉淀。
2、原理
①中和蛋白质表面电荷
②破坏蛋白质表面水化层
3、影响盐析的因素
(1)盐离子种类和浓度
3、常用分子量为6,000～20,000的 PEG，一般 分子量越高，沉淀效果越好。
不同沉淀方法的比较 优点
盐析
缺点
简便、蛋白质不易变 分离效果较差，进 一步纯 化要脱盐 性、浓缩蛋白质 产品纯度高于盐析， 有机溶剂消耗大， 易变性失活 不用脱盐 工艺简单，PEG用量 成本高，PEG难于 回收 少，条件温和
5、有机溶剂沉淀的影响因素 （2）样品浓度：5mg/mL-20mg/mL （3）pH值：通常是选在等电点附近
（4）离子强度：盐浓度以0.01-0.05M为宜 盐浓度过高会增加蛋白质在水中的溶解度， 通常是在低盐浓度缓冲液中沉淀蛋白质。
三、高聚物沉淀 1、常用高聚物：聚乙二醇（PEG）
2 、原理：亲水性 PEG 竞争结合自由水，破坏 蛋白质表面的水膜，使蛋白质疏水区暴露， 聚集沉淀。
几种盐在不同温度下的溶解度（克/100毫升水） 0℃ （NH4）2SO4 Na2SO4 70.6 4.9 20℃ 75.4 18.9 80℃ 95.3 43.3 100 ℃ 103 42.2
NaH2PO4
1.6
7.8
93.8
101
5、盐析的操作方法
（1）固体加入法 固体硫酸铵的预处理：研成细粉
加入：要在搅拌下缓慢、少量、多次地加入→尽量 避免局部硫酸铵浓度过大而造成共沉淀。
3、操作方法与注意点
与(NH4)2SO4饱和溶液加入法相同
注意点： （1）、低温下操作 （2）、有机溶剂一定要冷冻好
4、有机溶剂沉淀的影响因素
（1）温度
①蛋白质溶解度随温度降低而下降； ②有机溶剂与水混合时产生放热反应； ③蛋白质在有机溶剂中对温度非常敏感： 要求：有机溶剂预冷，操作时要在冰浴中进行，缓 慢加入有机溶剂，并不断搅拌以免局部浓度过浓。
0.001~0.02m
0.1~1nm
小于1nm
（一）、微滤
也称微孔过滤 1、压力差：0.05～1MPa 2、膜的平均孔径：0.01～100. μm 3、应用：医药工业的过滤除菌
（二）、超滤（Ultrafiltration，UF） 截断分子量6000～50万，孔径为1-20nm，压 力差：0.1- 1MPa。
）
）
4、截留的主要物质是盐、生物小分子和离子的过滤 属于（ ） A. 纳滤 B. 微滤 C. 超滤 D. 反渗透
5、截留的主要物质是病毒和生物大分子的过滤属于 （ ） A. 纳滤 B. 微滤 C. 超滤 D. 反渗透 6、营养物质过滤除菌属于（ ） A. 纳滤 B. 微滤 C. 超滤 D. 反渗透 7、海水淡化属于（ ） A. 纳滤 B. 微滤 C. 超滤
（2）饱和溶液加入法 优点：不易造成局部饱和 缺点：体积会变大
6、混合蛋白质的盐析
分段盐析：不同盐浓度下各种蛋白质的溶解 度是不同的，因此调节溶液的盐浓度，可使 不同的蛋白质先后沉淀出来。 沉淀不同蛋白质所需硫酸铵的量一般用硫酸 铵的饱和度表示。 如：加入量为60%饱和度，指加入量为该温 度下饱和溶解度的60%。
牛血清白蛋白：分子 量为66kDa 溶菌酶：分子量为 14kDa
超滤过程示图：
背压阀
△P出
截留液
平板式 超滤膜
透出液
蛋白酶液
恒流泵
△P进
当溶液经由水泵进入超滤器时，水和其它小分子量物质 透过滤膜，大分子物质（如蛋白质、病毒、细菌等）被 截留。
2、超滤应用
蛋白、酶、DNA的浓缩 脱盐/纯化 清洗细胞、纯化病毒 除病毒、热源
三、膜的分类
1、按孔径大小 （1）微滤膜（2）超滤膜（3）纳滤膜（4）反渗透膜 2、按膜结构 （1）对称膜 （2）不对称膜 （3）复合膜
3、按材料分 （1）天然高分子膜 （2）有机高分子膜 （3）无机膜
四、常用膜材料
1 、天然高分子材料膜：主要是纤维素的 衍生物，如醋酸纤维膜，硝酸纤维膜和再 生纤维素膜等。
大分子
纳滤
● ● ●● ●● ■ ■
糖 二价盐 游离酸 单价盐 不游离酸
水
1、根据孔径大小，常用的膜过滤方法可分为 ——— —，————，————和————。
2、实验室和生产中使用的各种真空抽滤机属于（ A. 常压过滤 B. 加压过滤 C. 减压过滤 3、截留的主要物质是细菌和灰尘的过滤属于（ A. 纳滤 B. 微滤 C. 超滤 D. 反渗透
优先吸附模型
压力
H2O H2O Na+ClNa+ClNa+ClNa+ClNa+ClH2O 膜表面 H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O H2O Na+Cl- H2O Na+Cl- H2O Na+ClNa+ClNa+ClH2O H2O H2O H2O H2O
主体溶液
H2O H2O H2O H2O
纳滤膜的分离机理
（2）道南效应：纳滤膜本体带有电荷性，对 相同电荷的分子具有较高的截留率。
纳滤膜分离机理示意图
料液
＋ ＋ － － ＋ ＋ －
带负电荷的膜 透过通量
2、纳滤膜应用
（1）低聚糖的分离和精制； 可以达到HPLC法同样的分离效果，甚至在很高 的浓度区实现三糖以上的低聚糖同葡萄糖和蔗 糖的分离，而且可以大大降低成本。 （2）制药工业 多肽和氨基酸的分离；抗生素的浓缩和纯化等 （3）水处理 软化水处理；饮水中有害物质的去除
2、临床： 血液透析
六、加压膜分离技术 1、原理 在一定的压力下，小分子溶质能透过一定 孔径的薄膜，而大分子溶质不能透过，从而使 大分子物质得到了部分的纯化。
2、根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径 的不同，分为
微滤 超滤 纳滤 反渗透
（1）微滤膜（2）超滤膜（3）纳滤膜（4）反渗透膜
0.01~10m
①能截留透过超滤膜的那部分有机小分子； ②对一价离子的截留率低，如对 Na + 和 Cl - 等单价离 子（一般低于90%）； ③对二价和高价离子截留率高，如对 Ca2+、 Mg2+、 SO42-截留率高（96%以上），并可以有效去除水中 含有的三卤甲烷中间体 THM（加氯消毒时产生）， 用于饮用水的净化、软化。
果汁澄清
在较好的保留果汁 的原有风味的情况下， 对果汁浊度平均去除率 为90%，膜透过液在室温 保存半年，无沉淀析出。
（三）、纳滤（Nanofiltration，NF）
纳滤：是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离 技术，孔径为0.1~1nm，压力差为0.5- 2MPa。
1、纳滤膜的分离机理
（ 1 ）筛分：截留粒径在 0.1~1nm，分子量范 围约为200-1000Da
(2)pH：等电点时易沉淀
(3)蛋白质浓度的影响 蛋白质浓度越小，盐析所需盐离子浓度越高。 对混合蛋白质的盐析，蛋白质浓度大，会发 生严重共沉作用，一般控制浓度为2.5-3%。
4、中性盐的选择
最常用的中性盐：(NH4)2SO4
优点： ①溶解度大； ②分离效果好：有的提取液加入适量硫酸铵 盐析，一步就可以除去75％的杂蛋白，纯度 提高了四倍。 ③不易引起变性，有稳定酶与蛋白质结构的 作用； ④ 价格便宜，废液不污染环境。