膜的污染及其清洗_刘昌胜

膜的污染及其清洗_刘昌胜第16卷第2期膜科学与技术Vol.16No.21996年6月MEMBRANESCIENCEANDTECHNOLOGYJun.1996修改稿收到日期:1995-05-10*通讯地址:华东理工大学技物所膜的污染及其清洗刘昌胜*邬行彦潘德维林剑(华东理工大学生化工程研究所,上海200237)摘要综述了膜污染的机理及其影响因素,膜的清洗方法及常用的清洗剂,然后根据这些原则清洗中空纤维膜超滤红霉素板框滤液引起的膜污染,得到适合该情形的好的清洗剂,只须用三种化学清洗剂交替清洗,结合清洗技巧,很快将膜通量恢复,实验重复性好.本文的清洗程序和方法可指导膜过滤过程膜污染的清洗.关键词膜污染清洗通量膜过滤技术由于其无相变化、能耗低、体系干净等优点,应用范围越来越广泛,特别对于处理热敏物质领域如食品、药品和生物工程产品,显示出极大优越性,与传统分离操作(如蒸发、萃取或离子交换等)相比较,不仅可避免组分受热变性或混入杂质,通常还有显著的经济效益,故其发展相当迅速.影响膜应用的因素,除了膜的质量、寿命和膜配套组件的质量外,就是膜的污染及其清洗问题.本文以超滤红霉素发酵滤液引起的膜污染为对象,在普遍考查的基础上,选择出了合适的清洗剂和清洗程序.利用超滤过滤经过预处理后的红霉素板框滤液,再利用反渗透进行浓缩[1],然后提取精制,可省去了溶媒萃取步骤,具有很高的经济效益[2].该工艺国内外文献中未见报道,对超滤红霉素引起的膜污染的清洗,亦未见报道.1膜污染及其影响因素1.1膜的污染及其过程膜在使用时,尽管操作条件保持不变,但其通量仍会逐渐降低.引起通量降低有两个原因:一是浓差极化的影响,主要是膜表面局部溶质浓度增加引起边界层流体阻力增加(或局部渗透压增加),导致传质推动力下降而引起通量下降,这种影响是可逆的,通过降低料液浓度或改善膜面附近料液侧的流体力学条件,如提高流速,采用湍流促进器和设计合理的流通结构等方法[3,4],可以减轻已经产生的浓差极化现象,使膜的分离特性得以部分恢复;另一是膜表面吸附溶质(尤其是大分子)形成的膜污染,包括膜的孔道被大分子溶质堵塞引起膜过滤阻力增加;溶DOI:10.16159/j.cnki.issn1007-8924.1996.02.005质在孔内壁吸附;膜面形成凝胶层增加传质阻力[5].这三种影响往往是不可逆的.纵观膜污染过程可分为两个阶段:第