超滤操作条件对超滤膜清洗效率的影响_齐希光

超滤操作条件对超滤膜清洗效率的影响_齐希光文章编号:1007-8924(2006)01-0047-04超滤操作条件对超滤膜清洗效率的影响齐希光1郭群峰2李秀芬3＊(1.江南大学食品学院,无锡214036;2.华北煤炭医学院,唐山063000;3.江南大学生物工程学院,工业生物技术教育部重点实验室,无锡214036)摘要:超滤操作条件直接影响膜面滤饼层的厚度和密度,从而间接影响污染膜的化学清洗效率.针对聚砜超滤膜-谷氨酸发酵液体系,着重考察超滤溶液pH值、离子强度、污染时间以及超滤压力对清洗效率的影响.结果表明,超滤pH值从2.77升高到7.00时,清洗效率升高到99.48%;但pH值进一步升高到9.00时,发酵液中的菌体和蛋白质及膜表面均带强大负电荷,由于静电排斥使得清洗剂中的有效成分———阴离子表面活性剂难以接近污染层,清洗效率降低,从pH7.00的99.48%降低到pH9.00的82.71%;超滤时间越长,剪切力的作用使膜面滤饼越致密,清洗变得困难,超滤1h的清洗效率为99.73%,而3h的清洗效率为57.92%;超滤压力为0.05MPa时清洗效率为86.49%,压力升高到0.08MPa时,清洗效率达99.48%,即低压范围内,超滤压力大,清洗效率高;清洗效率随超滤溶液离子强度增大而增大.关键词:超滤;发酵液;化学清洗中图分类号:TQ028.8文献标识码:A膜分离技术在发酵工业得到实际应用的主要障碍是有机和无机物在膜面或孔内的沉积,超滤过程中膜面沉积层的形成无论是对渗透速率还是污染膜的清洗都会造成不利影响.尽管通过采用错流冲洗[1]和反冲洗技术[2,3]或改变膜特性[4]等来降低或减缓膜污染是可能的,但是实践证明任何方法技术都不能彻底消除膜污染,污染膜的清洗在实际生产中不可避免.据悉膜的清洗和更换占运行成本的50%,占整个超滤系统总成本的30%[5],因此对污染膜进行有效清洗是降低成本的有效途径.本文针对超滤操作条件如超滤溶液化学条件、超滤时间和超滤压力等对膜清洗效率的影响进行了研究,以期在可能的情况下,寻找能获得最佳膜清洗效率的超滤操作方法,降低运行成本,为超滤预除谷氨酸发酵液中的菌体、实现味精行业清洁生产提供指导.1材料与方法1.1实验材料超滤料液:新鲜谷氨酸发酵液,天津静海味精厂提供.正常放罐时发酵液的pH值为6.8～7.2,温度为34～36℃,呈乳白色或