纳米膜过滤技术
关于纳米膜过滤技术的作文

关于纳米膜过滤技术的作文纳米膜过滤技术,听起来就特别高大上,就像那种只存在于科幻电影里的超级科技。
不过呢,它可是实实在在地在我们生活中有不少用处。
我第一次听说纳米膜过滤技术,还以为是那种遥不可及的外星玩意儿呢。
那时候我就在想,这纳米都小得看不见了,这膜得薄成啥样啊?也许就像蜘蛛网那么细,甚至更细,细到你感觉它好像不存在,但实际上却有着巨大的威力。
在工业上,纳米膜过滤技术可能也是个“大明星”呢。
我想象着那些大型的工厂,就像一个巨大的怪兽,每天要处理各种各样的液体。
如果没有纳米膜过滤技术,那这些液体就像一群调皮的小恶魔,到处捣乱,污染环境不说,还可能让生产出来的东西质量不过关。
但是有了纳米膜过滤技术,就像是给这些小恶魔都戴上了紧箍咒,让它们乖乖听话,只能留下有用的部分。
不过呢,我也有点担心。
这纳米膜过滤技术这么厉害,会不会有一天变得太强大了,把水里一些我们还不知道有啥用的微量元素也给过滤掉了呢?就像一个打扫卫生的阿姨,太过于勤劳,把家里一些虽然看起来脏但其实还有用的东西也给扔了。
而且啊,这纳米膜过滤技术肯定不便宜吧?那要是推广起来,会不会只有那些有钱人才用得起干净的水呢?这是不是有点不公平呢?但是不管怎么说,纳米膜过滤技术就像一个充满潜力的新星,正在慢慢地改变我们的生活。
它可能会有一些小问题,但就像一个刚学会走路的小孩子,虽然会摔倒,但只要不断改进,以后肯定能走得稳稳当当的,给我们带来更多的惊喜。
说不定以后我们能直接用海水通过纳米膜过滤技术变成可饮用的淡水,到时候那些缺水的地方就再也不用担心没水喝啦。
这纳米膜过滤技术啊,真是让人又爱又怕,但更多的还是期待它未来的发展呢。
关于纳米膜过滤技术,我得好好唠唠。
我感觉这纳米膜过滤技术就像是一个神秘的魔法屏障。
你想啊,那些肉眼都看不见的纳米级别的东西,组合成一张膜,就能起到那么神奇的过滤作用,这不是魔法是什么?我记得有一次去参观一个科技馆,看到关于纳米膜过滤技术的展示。
纳米膜过滤技术

纳米膜过滤技术-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII课题名称:纳米膜过滤技术课题内容:1.概述1.1定义:纳米过滤(简称纳滤)是介于反渗透与超滤之间的一种以压力为驱动力的新型膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右。
能截留有机小分子而使大部分无机盐透过,操作压力低,在食品工业、生物化工及水处理等许多方面有很好的应用前景。
1.2纳滤与超滤及反渗透的关系:a.纳米过滤膜的截断相对分子质量小于1000,大于100,填补了超滤与反渗透之间的空白。
(比反渗透大,比超滤小)b.纳滤可以截留能透过超滤膜的溶质;而不能截留能透过反渗透膜的溶质(水)。
2.纳米过滤机理NF膜与UF膜一样为多孔膜,其分离过程也是利用膜的筛分作用。
但NF膜大多为荷电膜,其对无机盐的分离行为不仅由化学势梯度控制,同时也受电势梯度的影响,即NF膜的行为与其荷电性能,以及溶质荷电状态和相互作用都有关系。
2.1 纳滤技术原理:a.溶解--扩散原理:渗透物溶解在膜中,并沿着它的推动力梯度扩散传递,在膜的表面形成物相之间的化学平衡,传递的形式是:能量=浓度*淌度*推动力,使得一种物质通过膜的时候必须克服渗透压力。
b.电效应:纳滤膜与电解质离子间形成静电作用,电解质盐离子的电荷强度不同,造成膜对离子的截留率有差异,在含有不同价态离子的多元体系中,由于道南(DONNAN)效应,使得膜对不同离子的选择性不一样,不同的离子通过膜的比例也不相同。
纳滤过程之所以具有离子选择性,是由于在膜上或者膜中有负的带电基团,它们通过静电互相作用,阻碍多价离子的渗透。
根据文献说明,可能的荷电密度为0.5~2meq/g。
为此,我们可用道南效应加以解释:ηj=μj*z j*f*φ式中ηj——电化学势;μj——化学查组分的电荷数;f——每摩势;z j——被考尔简单荷电组分的电荷量;φ——相的内电位,并且具有电压的量纲。
纳滤膜的工作原理及特点

纳滤膜的工作原理及特点引言概述:纳滤膜是一种常用的膜分离技术,广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域。
本文将详细介绍纳滤膜的工作原理及其特点。
一、纳滤膜的工作原理1.1 孔径选择:纳滤膜通过控制孔径大小来实现分离,其孔径范围通常在1-100纳米之间。
根据应用需求,可以选择不同孔径的纳滤膜。
较小孔径的膜可以过滤掉溶质中的大分子物质,而较大孔径的膜则可以保留大分子物质。
1.2 分离机制:纳滤膜主要通过两种机制进行分离:筛分和扩散。
筛分是指根据溶质的分子大小,将其分离出来。
扩散则是指溶质分子在膜孔中的扩散速度不同,从而实现分离。
这两种机制常常同时存在,共同作用于纳滤过程。
1.3 过程参数:纳滤膜的工作过程中,有几个重要的参数需要控制。
首先是压力,通过控制膜两侧的压力差,可以影响膜的通量和分离效果。
其次是温度,温度的变化会影响溶质的扩散速率和膜的稳定性。
最后是pH值,溶液的酸碱度对膜的分离效果也有一定影响。
二、纳滤膜的特点2.1 高效分离:纳滤膜具有较高的分离效率,可以有效地去除水中的悬浮物、胶体、细菌等微小颗粒。
同时,纳滤膜还可以分离溶液中的高分子物质,如蛋白质、多糖等。
2.2 良好的选择性:纳滤膜可以根据需求选择不同孔径的膜,从而实现对不同分子大小的溶质进行选择性分离。
这种选择性分离使得纳滤膜在一些特定的应用领域具有独特的优势。
2.3 低能耗:相比传统的分离方法,纳滤膜具有较低的能耗。
由于纳滤膜的分离机制主要依靠孔径选择和扩散,相对于传统的过滤方法,纳滤膜不需要额外的能量输入,能够实现较低的能耗。
三、纳滤膜的应用领域3.1 水处理:纳滤膜广泛应用于水处理领域,可以去除水中的悬浮物、胶体、细菌等微生物,提高水质。
同时,纳滤膜还可以用于海水淡化,将海水转化为可饮用水。
3.2 食品加工:纳滤膜在食品加工中的应用也非常广泛。
例如,可以用纳滤膜去除果汁中的杂质,提高果汁的质量和口感。
此外,纳滤膜还可以用于乳品、酒类等食品的浓缩和分离。
纳米过滤技术在饮用水处理中的应用与分离效率

纳米过滤技术在饮用水处理中的应用与分离效率纳米过滤技术作为21世纪水处理领域的一项重要创新,凭借其独特的分离性能和处理能力,在饮用水净化方面展现出巨大潜力。
该技术通过纳米级孔径的过滤膜来去除水中的微小颗粒物、有机物、部分微生物及某些溶解性物质,从而显著提升水质,确保公共饮水安全。
以下将从六个方面探讨纳米过滤技术在饮用水处理中的应用与分离效率。
一、纳米过滤技术的基本原理与特点纳米过滤技术依赖于具有纳米级孔径的特殊薄膜,这些膜孔径一般介于反渗透膜与超滤膜之间,约为1-10纳米。
这种尺寸范围的孔隙能够有效拦截大分子有机物、病毒、部分细菌以及多价离子,同时允许水分子和单价盐类通过。
因此,纳米过滤既能有效去除水中的污染物,又能保持一定的矿物质含量,确保水质既纯净又富含对人体有益的微量元素,具有选择性分离的显著特点。
二、去除有机物与微生物的效率饮用水源中常含有各种天然有机物(NOMs)和微生物,它们可能影响水质口感、颜色,并可能成为消毒副产物的前体物质。
纳米过滤膜能高效去除这些有机物,尤其是相对分子质量大于500 Da的大分子有机物,显著改善水的感官性质。
同时,由于病毒和部分细菌的尺寸大于纳米膜孔径,纳米过滤亦能有效阻截这些微生物,提高饮用水的安全性。
三、硬度与溶解性盐类的调控在特定的水源条件下,纳米过滤可用来调节水的硬度。
它能够保留一部分对健康有益的钙、镁离子,同时去除导致硬度过高的多价离子如铁、锰离子,实现水质软化与矿物质平衡的精细调整。
此外,虽然大部分单价盐类可以通过纳米膜,但通过调整操作压力和膜的选择性,也可以在一定程度上调控特定溶解性盐类的去除率,以适应不同地区的水质需求。
四、抗污染与膜清洗技术纳米过滤膜在处理含高浓度有机物或微生物的水源时,易受到污染,影响其长期稳定运行。
因此,开发高效的抗污染膜材料和膜清洗技术至关重要。
通过表面改性增加膜的疏水性或引入抗菌功能,可以有效抑制生物膜的形成。
此外,采用物理清洗(如反冲洗、气洗)与化学清洗(使用适宜的清洗剂)相结合的方法,可以恢复膜的过滤性能,延长使用寿命。
第6章_纳米膜过滤技术

6.2.2 纳滤膜组件
SelRO系列纳滤膜包括卷式与管式两种构型的组件。
A
B
SelRO纳滤膜的剖面示意图 A 卷式膜;B 管式膜
a.卷式膜:由于单位体积中拥有较大的膜 面积,因而造价较低,但要求通过膜的料 液必须经预处理步骤,以避免分离过程中 膜间隙内堵塞; b.管式膜:单位体积中膜面积小、造价高, 但料液可不经预处理,直接浓缩,并且不 易堵塞,方便清洗。
粒子沉积和溶质与膜面间的景点效应。 控制膜污染的方法: (1)对已经污染的膜进行清洗 (2)改变进料部分物理化学性质 (3)改变操作方式 (4)对膜表面进行改性
6.5纳滤技术的应用领域
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(1)纳滤在抗生素的回收与精制上的应用
6.1.3纳米过滤的特点
①在过滤分离过程中,它能截留小分子的有机物并可 同时透析出盐,即集浓缩与透析为一体;
②操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析, 使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,这样,在保 证一定的膜通量的前提下,纳米过滤过程所需的外加 压力就比反渗透低得多,具有节约动力的优点。
③与反渗透相比,纳滤通量大,降低了成本。
凯能公司生产的NF—1014S卷式膜(Mw=250)浓缩抗生素6APA(Mw=216),可将含0.37%的6-APA的发酵液浓缩到5%, 该膜对6-APA的截留率达95%,对6-APA的回收率约90%,同时 将盐分等杂质除去。
(2)纳米过滤在各类肽的纯化与浓缩中的应用
在制药工业中,常用色谱柱从混合有机物或水溶液中纯化肽 和多肽化合物。过色谱后的洗脱液需要进行浓缩。 采用NF浓缩的优点: 与蒸发浓缩过程相比,纳米过滤可在低温下进行肽与多肽 的浓缩并使浓缩过程从几天缩短到几个小时,同时可以得到 完整的产品; 浓缩过程中同时可以进行产品的纯化,这是因为小分子的 有机污染物和小分子盐将与溶剂同时透过膜而肽与多肽被膜 截留。
纳米滤膜过滤生物大分子的研究

纳米滤膜过滤生物大分子的研究随着生物技术的不断发展,生物大分子越来越多地被应用于生产和医疗领域。
其中,蛋白质是生物大分子中应用最广泛的一类。
然而,蛋白质分子的复杂性和多样性,使得它们在实验室中的分离和纯化变得十分困难,也催生了新型分离技术的发展。
纳米滤膜过滤生物大分子成为了一种非常有效的分离技术,近年来得到了广泛的研究和应用。
一、纳米滤膜过滤的原理纳米滤膜是由纳米级孔径(通常在1-100纳米范围内)组成的过滤材料。
在生物大分子的分离过程中,一般采用压力差驱动上清液通过滤膜,被滤膜截留的生物大分子会在滤膜表面形成一层物质,称为截留层或滤饼。
这种分离技术的基本原理和传统的微孔滤膜类似,但与传统的微孔滤膜不同,纳米滤膜的孔径大小更为小巧,可以选择性地截留不同大小的生物大分子。
二、纳米滤膜过滤生物大分子的优势与其他分离技术相比,纳米滤膜的过滤效率更高、更为可控,滤出的截留层更单一。
而且,使用纳米滤膜还可以减少冗余步骤和化学物质的使用,从而提高分离的纯度。
从实用角度来看,紫外吸收和荧光检测等测量技术可以快速检测分离出的生物大分子的纯度和浓度。
三、纳米滤膜过滤生物大分子的应用纳米滤膜过滤技术广泛应用于制药和生命科学领域,尤其是生物制药制造工艺中的分离、富集和纯化过程。
比如,在生产一种特定蛋白质时,要从细菌的复杂混合物中分离出来,然后进行可控制的精细分离、纯化和结构表征。
使用纳米滤膜过滤可以减少传统柱层析过程中需要排除干扰物的次数,而且可以增加产量和度量精度。
四、纳米滤膜过滤技术存在的局限性然而,纳米滤膜过滤技术仍存在一些局限性。
纳米滤膜的材料和制备工艺对于不同的生物大分子类型有不同的选择和优化方案。
且纳米滤膜还需要一定的压力驱动,造成了可能对生物大分子的伤害。
同时,过滤过程中,纳米孔很容易被堵塞,进而造成一些分离上的困难。
五、纳米滤膜过滤技术的发展趋势随着人们对生物大分子越来越多的研究和应用,需要更高效、更可控的分离技术。
纳米滤膜的工作原理
纳米滤膜的工作原理纳米滤膜是一种高效过滤材料,其工作原理基于纳米级孔隙结构和表面性质的特殊设计。
本文将介绍纳米滤膜的原理及其应用。
一、纳米滤膜的结构纳米滤膜的基本结构由多个纳米级薄膜层叠加而成,每层膜的厚度仅为数纳米至数百纳米。
这些纳米膜通常由聚合物、陶瓷或金属等材料构成,具有优异的过滤性能。
二、纳米滤膜的过滤机制纳米滤膜主要通过两种基本机制实现过滤功能:筛分和吸附。
1. 筛分:纳米滤膜具有均匀分布的纳米孔隙,其孔隙尺寸范围通常为1到100纳米,可根据需求调整。
当待处理的物质通过滤膜时,尺寸大于孔隙的物质无法通过,而尺寸较小的物质则可以通过孔隙,实现分离和过滤的目的。
2. 吸附:纳米滤膜表面的纳米颗粒或功能化分子具有高度吸附能力,对待处理物质中的杂质、颗粒或溶质进行吸附。
通过吸附作用,纳米滤膜能够有效去除物质中的微量杂质,提高过滤效率和净化质量。
三、纳米滤膜的应用纳米滤膜广泛应用于各个领域,包括水处理、食品加工、制药、生物医学等。
以下是几个常见应用领域的介绍:1. 水处理:纳米滤膜在水处理中起到关键作用。
其高效的过滤机制能够去除水中的微量悬浮颗粒、有机物、重金属等污染物,提供清洁安全的饮用水。
同时,纳米滤膜还能够拦截病毒、细菌和微生物,防止水中传播疾病的风险。
2. 食品加工:纳米滤膜在食品加工中的应用主要是用于液体的分离和浓缩。
通过纳米滤膜的筛分机制,可以去除食品中的悬浮颗粒、胶体物质等杂质,提高产品的质量和纯度。
3. 制药:在制药过程中,纳米滤膜通常用于分离和纯化药物。
通过纳米滤膜的吸附和筛分机制,能够去除药物中的微量杂质、溶剂和其他不需要的成分,保证药物的安全性和有效性。
4. 生物医学:纳米滤膜在生物医学领域发挥着重要作用。
它可以用于分离和富集生物分子、细胞和病原体,研究生物反应、诊断疾病以及制备生物医学材料。
总结:纳米滤膜是一种高效过滤材料,其工作原理基于纳米级孔隙结构和表面性质的设计,在水处理、食品加工、制药和生物医学等领域有着广泛应用。
纳米过滤膜的制备与性能优化技术
纳米过滤膜的制备与性能优化技术近年来,纳米过滤膜作为一种新兴的材料,在环境保护、水处理、食品加工等领域展现出巨大潜力。
纳米过滤膜以其优异的分离效果和高通量特性而备受关注。
然而,目前纳米过滤膜的制备和性能仍面临一些挑战。
本文将重点探讨纳米过滤膜的制备技术和性能优化技术,以期为纳米过滤膜的进一步发展提供指导。
一、纳米过滤膜的制备技术1. 无模板纳米过滤膜制备技术无模板纳米过滤膜制备技术是一种无需使用模板的制备方法。
其中最常见的一种方法是溶剂蒸发法。
该方法通过在无机溶剂中溶解聚合物和纳米颗粒,然后通过控制溶剂的蒸发速率来形成纳米级孔洞结构。
另外,还有溶胶凝胶法、电化学沉积法等方法。
2. 模板法纳米过滤膜制备技术模板法纳米过滤膜制备技术是利用模板的孔洞结构来控制纳米材料的生长并形成过滤膜。
常见的模板方法包括阴极电沉积法、溶胶凝胶模板法等。
通过选择合适的模板材料和调节制备条件,可以有效控制纳米材料的形貌和尺寸,从而得到具有良好性能的纳米过滤膜。
二、纳米过滤膜的性能优化技术1. 表面改性技术纳米过滤膜的表面性能对其过滤效果和使用寿命有着重要影响。
表面改性技术可通过引入亲水基团或疏水基团,改变过滤膜表面的亲水性和疏水性,从而增强其抗污染能力和抗腐蚀性能。
常见的表面改性技术包括等离子体处理、化学修饰等。
2. 多层复合技术多层复合技术是一种将不同材料层叠在一起构成多孔过滤膜的方法。
通过选择材料层间的不同孔径和亲水性,可以实现更高效的分离效果和更好的通量。
常用的多层复合技术包括浸渍法、静电吸附法等。
3. 支撑材料优化技术纳米过滤膜的支撑材料对其机械稳定性和分离性能有着重要影响。
支撑材料通常选择具有高强度和良好稳定性的材料,如陶瓷、聚合物纳米纤维等。
通过选择合适的支撑材料和调节材料的结构和形貌,可以提高纳米过滤膜的机械强度和分离性能。
4. 反应条件优化技术制备纳米过滤膜的反应条件直接影响其形貌、孔洞结构和分离性能。
通过优化反应条件,如温度、溶剂浓度、反应时间等,可以控制纳米过滤膜的表面形貌和孔洞结构,从而提高其过滤效果和稳定性。
纳滤膜的工作原理及特点
纳滤膜的工作原理及特点纳滤膜,即纳米过滤膜,是一种通过纳米级孔隙进行分离的膜技术。
它具有独特的工作原理和特点,被广泛应用于水处理、食品加工、生物医药等领域。
本文将详细介绍纳滤膜的工作原理及特点。
一、工作原理纳滤膜的工作原理基于分子尺寸的排斥作用和筛选作用。
纳滤膜的孔径通常在1-100纳米之间,可将溶液中的溶质分子、胶体颗粒等大分子物质截留在膜表面,而将溶剂和小分子物质通过孔隙排出。
其工作原理主要包括以下几个步骤:1. 孔隙截留:纳滤膜的孔隙尺寸远小于溶质分子的尺寸,大分子无法通过孔隙,只能被截留在膜表面。
2. 渗透:溶剂和小分子物质可以通过孔隙,形成渗透流。
3. 分离:溶质分子和胶体颗粒等大分子物质被截留在膜表面,从而实现分离。
二、特点1. 高效分离:纳滤膜能够有效分离溶质分子和胶体颗粒等大分子物质,具有高效分离的特点。
其孔隙尺寸可根据需要进行调整,以实现不同分子大小的分离。
2. 高通量:纳滤膜的孔隙尺寸较小,但孔隙密度较高,因此在单位面积上能够拥有更多的孔隙,从而提高了膜的通量。
3. 良好的选择性:纳滤膜具有良好的选择性,可以根据需要选择不同的膜孔隙尺寸和材料,以实现对特定分子的选择性分离。
4. 可控性强:纳滤膜的孔隙尺寸和形状可以通过调整制备条件进行控制,从而实现对膜性能的调控。
5. 易于操作和维护:纳滤膜系统操作简便,无需添加化学药剂,对设备的维护也较为方便。
6. 应用广泛:纳滤膜广泛应用于水处理、食品加工、生物医药等领域。
在水处理方面,纳滤膜可以去除水中的悬浮物、胶体、细菌等,提高水质。
在食品加工方面,纳滤膜可以用于浓缩果汁、分离乳清中的蛋白质等。
在生物医药领域,纳滤膜可以用于制备药物、分离生物大分子等。
7. 可再生利用:纳滤膜可以通过清洗和再生来延长使用寿命,减少资源浪费。
总结:纳滤膜是一种通过纳米级孔隙进行分离的膜技术,其工作原理基于分子尺寸的排斥作用和筛选作用。
纳滤膜具有高效分离、高通量、良好的选择性、可控性强、易于操作和维护等特点,广泛应用于水处理、食品加工、生物医药等领域。
纳滤膜的技术及应用介绍
纳滤膜的孔径较小容易堵塞需要定期清洗和维护 纳滤膜的过滤精度有限无法完全去除水中的杂质和污染物 纳滤膜的制造成本较高限制了其在某些领域的应用 纳滤膜的耐化学腐蚀性较差不适用于某些化学物质的过滤
纳滤膜技术的发展趋势:随着科技的进步纳滤膜技术将更加高效、节能、环保应用领域将 更加广泛。
未来展望:纳滤膜技术将在水处理、食品加工、医药、化工等领域发挥重要作用成为重 要的环保技术之一。
药等领域
技术特点:纳滤 膜具有耐高温、 耐酸碱、抗污染 等优点使用寿命 长易于维护和更
换
添加项标题
纳滤膜的分离效果:纳滤膜可以分离出分子量在1000-10000D 之间的物质如蛋白质、多糖等
添加项标题
影响纳滤膜分离效果的因素:纳滤膜的孔径、膜的厚度、膜的 材质、膜的表面性质、膜的渗透压等
添加项标题
纳滤膜在工业废水处理中的应用:纳滤 膜可以用于处理含有重金属、有机物、 无机盐等污染物的工业废水实现废水的 净化和回用。
纳滤膜在工业废水处理中的挑战:纳滤 膜在工业废水处理中可能会受到污染物 的污染和堵塞需要定期清洗和维护。
纳滤膜在食品工 业中的应用:如 牛奶、果汁、饮 料等物料的浓缩 和提纯
纳滤膜在制药工 业中的应用:如 药物、疫苗等物 料的浓缩和提纯
水质量
纳滤膜技术可 以降低饮用水 处理成本提高
处理效率
纳滤膜技术在 饮用水处理中 具有广泛的应 用前景如家庭 净水器、公共
供水系统等
纳滤膜技术简介:纳滤膜是一种具有选择 性分离功能的膜可以分离不同分子量的物 质。
纳滤膜在工业废水处理中的优势:纳滤 膜具有较高的分离效率和稳定性可以降 低废水处理成本提高废水处理效果。
纳滤膜技术简介:纳滤膜是一种具有选择性分离功能的膜可以分离不同分子量的物质。
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✓先萃取,再用NF膜浓缩——溶剂可循 环利用,成本降低80%; ✓先用NF膜浓缩,再萃取——节省萃取 剂,提高回收率;
凯能公司生产的NF—1014S卷式膜(截留分子量Mw= 250)浓缩抗生素6-APA(Mw=216),可将含0.37%的6APA的发酵液浓缩到5%,该膜对6-APA的截留率达 95%,对6-APA的回收率约90%,同时将盐分等杂质 除去。
b.改善以疏水性胶体、油脂、蛋白质和其他有机物为背 景的抗污染能力强。(表面活性基团)
c.如果溶质所带电荷相反,它与膜相互配合会导致污染。 因此,纳滤膜最好应用于不带电荷分子的截留,可完全 看做为筛分,或组分的电荷采用静电相互作用消除。
5 纳米过滤的应用
1.纳米过滤在抗生素的回收与精制上的应用
抗生素原液含4%生物残渣,不定的盐分,抗生素含量约 0.1%~0.2%
3.纳米过滤机理
NF膜与UF膜一样为多孔膜,其分离过程也是利用膜的 筛分作用。但NF膜大多为荷电膜,其对无机盐的分离 行为不仅由化学势梯度控制,同时也受电势梯度的影 响,即NF膜的行为与其荷电性能,以及溶质荷电状态 和相互作用都有关系。
a.对于阴离子,截留率按以下顺序递增:
NO3-,Cl
,OH
-,SO
2 纳米滤膜
2.1性质 a.大多数的纳米滤膜是由多层聚合物薄膜组成。活性 层通常荷负电化学基团。一般认为纳米滤膜是多孔性 的,其平均孔径为2nm,通常相对分子质量截留范围 为200~ 1000,目前截留相对分子量在100~200的 纳滤膜已成为研究热点。
b. 纳米滤膜同样要求具有良好的热稳定性、pH 值 稳定性和对有机溶剂的稳定性。T≤80℃, pH=1~ 14 。
b.纳滤可以截留能透过超滤膜的溶质;而不能截留能透过反 渗透膜的溶质(水)。
1.3纳米过滤的特点
①在过滤分离过程中,它能截留小分子的有机物并可 同时透析出盐,即集浓缩与透析为一体;
②操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析, 使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,这样,在保 证一定的膜通量的前提下,纳米过滤过程所需的外加 压力就比反渗透低得多,具有节约动力的优点。
2.纳米过滤在各类肽的纯化与浓缩中的应用
在制药工业中,常用色谱柱从混合有机物或水溶液中纯化肽 和多肽化合物。过色谱后的洗脱液需要进行浓缩。
采用NF浓缩的优点:
✓与蒸发浓缩过程相比,纳米过滤可在低温下 进行肽与多肽的浓缩并使浓缩过程从几天缩短 到几个小时,同时可以得到完整的产品; ✓浓缩过程中同时可以进行产品的纯化,这是 因为小分子的有机污染物和小分子盐将与溶剂 同时透过膜而肽与多肽被膜截留。
2-,CO
4
2 3
b.阳离子的截留率递增顺序为:
H,Na ,K ,Ca 2,Mg 2,Cu 2
பைடு நூலகம்
c.一价离子易透过,高价离子的截留率高
Eg:Na2SO4和NaCl混合溶液
d.分子量在200~1000之间,分子大小在1nm 以上的分子被截留
4.纳滤膜的特点
a.纳滤膜比反渗透膜有更高的水通量。(因为NF膜上含 有负电荷亲水性基团)
2.2 纳滤膜组件
SelRO系列纳滤膜包括卷式与管式两种构型的组件。
A
B
SelRO纳滤膜的剖面示意图 A 卷式膜;B 管式膜
a.卷式膜:由于单位体积中拥有较大的膜 面积,因而造价较低,但要求通过膜的料 液必须经预处理步骤,以避免分离过程中 膜间隙内堵塞;
b.管式膜:单位体积中膜面积小、造价高, 但料液可不经预处理,直接浓缩,并且不 易堵塞,方便清洗。
纳米膜过滤技术
1.概述
1.1定义:纳米过滤(简称纳滤)是介于反渗透与超滤之间的一 种以压力为驱动力的新型膜分离过程。能截留有机小分子而 使大部分无机盐透过,操作压力低,在食品工业、生物化工 及水处理等许多方面有很好的应用前景。
1.2纳滤与超滤及反渗透的关系:
a.纳米过滤膜的截断相对分子质量小于1000,大于100,填补 了超滤与反渗透之间的空白。(比反渗透大,比超滤小)