概述
微濾是所有膜過程中應用最普遍、總銷售額最大的一項技術。製藥行業(ye) 的過濾除菌是其最大 的市場,電子工業(ye) 用高純水製備次之。目前,微濾正被引入更廣泛的領域:在食品工業(ye) 領域許多應 用已實現工業(ye) 化;飲用水生產(chan) 和城市汙水處理是微濾應用潛在的兩(liang) 大市場;用於(yu) 工業(ye) 廢水處理方麵 的研究正在大量開展;隨著生物技術工業(ye) 的發展,微濾在這一領域的市場也將越來越大。
超濾和微濾相比,應用規模較大,它多采用十字流操作。超濾已廣泛應用於(yu) 食品、醫藥、工業(ye) 廢 水處理、超純水製備及生物技術工業(ye) 。其中最重要的是食品工業(ye) ,乳清處理是其最大市場;在工業(ye) 廢水處理方麵應用得最普遍的是電泳塗漆過程;在超純水製備中超濾是重要過程;城市汙水處理及 其他工業(ye) 廢水處理以及生物技術領域都是超濾未來的發展方向。
隨著性能優(you) 良的反滲透膜及其膜組件的工業(ye) 化,反滲透技術的應用範圍已從(cong) 最初的脫鹽擴大 到化工生產(chan) 、食品加工和醫藥環保等部門;其中脫鹽及超純水製造的研究和應用最成熟,規模也最 大,其他應用大多處於(yu) 正在開發中。
納濾膜由於(yu) 截留分子量介於(yu) 超濾與(yu) 反滲透之間,同時還存在道南效應,因此對低分子量有機物 和鹽的分離有很好的效果,並具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點,在食品工業(ye) 、發 酵工業(ye) 、製藥工業(ye) 、乳品工業(ye) 等行業(ye) 得到越來越廣泛的運用。但納濾膜的應用同時也存在一些問 題,如膜汙染等,並且食品與(yu) 醫藥行業(ye) 對衛生要求極嚴(yan) ,膜需要經常地進行殺菌、清洗等處理,使得 該技術的廣泛使用受到一定的影響,許多問題尚待研究。由於(yu) 納濾膜分離技術有著其眾(zhong) 多的優(you) 越 性,是一個(ge) 新興(xing) 的值得關(guan) 注的領域,必將會(hui) 有廣闊的發展前景。
應用舉(ju) 例
在製藥工業(ye) 中可應用超濾膜分離工藝除去(或降低)注射用藥物(藥液)中熱原含量;應用超濾、 納濾等膜分離技術分離、濃縮、提純醫藥製品等方麵正在日益廣泛地應用。例如日本、美國藥典允 許大輸液除熱原采用反滲透和超濾單元。在連續的酶催化反應製備6—APA過程中,采用反滲透 膜分離法濃縮青黴素裂解液,隨著濃縮倍數的增加、膜通量降低,6—APA截留率基本能維持在 98.5%以上。在用微濾膜去除青黴素G發酵液中的菌絲(si) 體(ti) 中,青黴素G的回收率可達98%。近年 來,我國膜技術在抗生素生產(chan) 中的應用已有一些研究,如選用不同性能的聚酰胺納濾膜,對藥廠提 供的螺旋黴素進行了分離和濃縮,在進料流量55 L/h、操作壓力為(wei) 1.5 MPa條件下,所選用的膜對 螺旋黴素幾乎全部截留,膜的滲透通量可高達30 L/(m2-h)o應用超濾和納濾的組合分離技術,純 化濃縮林可黴素發酵液,大大節省溶媒和能源,縮短並優(you) 化了傳(chuan) 統工藝路線,提高了收率及產(chan) 品質 量。
近年來,超濾膜法已逐漸應用到中藥製劑工藝中,取得了良好的效果。例如,用聚硯超濾膜對 黃蘋(根)、黃連(根莖)、黃柏(皮)、金銀花(花)、五味子(果)、大青葉(葉)等中藥提取液的滲透行為(wei) 的研究,結果表明各中藥有效成分的回收率均高於(yu) 74%。以上大部分是正處於(yu) 實驗室研究階段的 膜法分離濃縮藥物製劑,他將對我國傳(chuan) 統醫藥工業(ye) 中分離技術的改進,起到一定的促進作用。
膜技術在環境工程中有著極為(wei) 重要的作用。目前,它在國外已經成為(wei) 一項廣泛用於(yu) 工業(ye) 廢水 治理的有效手段。膜法處理垃圾滲瀝水,在國外已有成功的例子。美國研究了超濾一生物活性炭 技術處理垃圾滲瀝水,汙染物的去除是靠吸附、生物降解和膜分離來完成的。結果表明該技術對含 有重金屬和有機物的滲瀝水的總有機碳(TOC)及易生物降解的滲瀝水的TOC去除率分別為(wei) 95% -97%和95%-98%,有機物去除率分別達99.5%和99%。