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微滤膜污染的原因

作者:泓润科技时间:2021-06-23 09:11 次浏览

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微滤膜污染的原因 微滤过滤器 过滤过程中.膜污染通常是由于膜表面形成了附着层和膜孔道发生堵塞引起的。当溶质是水溶性大分子时.由于其扩散系数很小,造成从膜表面向料液主...

微滤膜污染的原因
      微滤过滤器过滤过程中.膜污染通常是由于膜表面形成了附着层和膜孔道发生堵塞引起的。当溶质是水溶性大分子时.由于其扩散系数很小,造成从膜表面向料液主体的扩散的量也很小,因此膜表面的溶质浓度显著增高形成不可流动的凝胶层。膜表面的附着层也可能是水溶性高分子的吸附层和料液中悬浮物在膜表面上堆积起来的滤饼层。悬浮物或水溶性大分子在膜孔中受到空间位阻.蛋白质等水溶性大分子在膜孔中的表面吸附.以及难溶性物质在膜孔中的析出都可能是产生膜堵塞的原因。
      膜孔堵塞微滤膜孔被微粒和溶质堵塞而变小是错流过滤过程膜污染的主要原因。根据截留的机理微孔膜堵塞可分为三种情况:机械堵塞;架桥;吸附。机械堵塞是固体颗粒把膜孔完全堵住.而吸附是颗粒附着在孔壁上而使孔径变小.架桥也不完全堵塞孔道.而是形成大家所熟知的滤饼过滤。
      在大多数情况下.过滤初期主要是机械堵塞,而后期主要是滤饼过滤。在滤饼形成以前,机械堵塞也是一个多因素影响过程。介质中固体颗粒的浓度、形状、刚性及其粒径分布都会产生影响,而膜孔结构也是影响堵塞的重要原因。由于微滤膜过滤大多是表面过滤,因此,膜表面孔的结构对其抗堵性能影响最大。一般认为、膜的抗堵性能与膜孔径分布有直接关系、分布越宽.抗堵性能越差。因此,在微滤过程中,应选择膜表面光滑、孔径分布较窄的膜。
       微滤过滤器浓差极化及凝胶层有关浓差极化及凝胶层的形成及其改善措施类同于超滤膜的污染.可参阅本书超滤的相关内容。
      溶质吸附―一旦料液与膜接触﹑膜污染就开始,大分子、胶体或细菌与膜相互作用而吸附或黏附在膜面上,从而改变膜的特性。但对微滤膜而言,这一影响并不十分明显。
      生物污染利用板式薄流道微滤过滤器.错流三种试验液:a.0.1 %BSA(牛血清蛋白); b.0.5%硅粒子分散体系,粒径500~ ]000nm(接近细菌大小).
      用乙氧基取代部分羟基.亲水性硅粒子可改性为疏水性粒子;c.硅粒子和 BSA混合液。实验结果表明:a.蛋白质在表面孔上架桥形成表面层是其微滤过程污染的主要原因;b.疏水粒子在膜表面上形成表面层;c.亲水粒子在膜表面上无表面层形成。
      用微孔滤膜过滤纯BSA时发现、尽管蛋白质分子直径为膜孔径的1/10、而且BSA分子本身不会使膜产生污染,但由于过滤过程中BSA分子之间、BSA分子与膜之间的相互作用使得 BSA分子发生了变性(BSA分子空间结构发生了变化)从而使膜产生了严重的污染。

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