技術文章
超濾膜的應用
水處理中的應用
飲用水處理
隨著經濟社會的發展,水環境污染加劇,水源水質惡化,水中的污染物尤其是有機污染物越來越多。而傳統的飲用水處理方法僅對一般的有機污染物起作用,對“兩蟲”、藻類的去除效果不佳,且消毒容易產生副產物。
新一代飲用水凈化工藝應在提高處理效率、優化效果的同時,強調過程中無毒害物產生,能夠提高資源和能源利用率,減輕污染負荷,改善環境質量。超濾技術能滿足新一代飲用水凈化工藝要求,去除飲用水中的“兩蟲”、病毒、細菌、藻類、水生生物,保障飲用水的安全性,已廣泛應用于美國、日本等發達國家的城市水廠。
超濾膜可截留水中絕大部分懸浮物、膠體,但無法去除溶解性小分子物質,阻礙超濾技術在飲用水處理中的應用。目前(2018年),國內外諸多學者研究發現,粉末活性炭(PAC)+超濾聯用系統可將溶解的小分子污染物質轉變為顆粒狀態,從而被超濾工藝去除。
生活污水和工業廢水處理
水資源越來越缺乏,生活污水和工業廢水的循環利用備受關注。有學者采用超濾反滲透處理城市二級生活污水處理廠出水,研究發現超濾反滲透對處理后出水的總磷、總氮、總溶解固體、化學需氧量、氯離子的處理效率分別為 95%、95%、99%、90%、97%以上,滿足《城市污水再生利用景觀環境用水水質標準》(GB/T 18921—2002),可用于景觀用水;除氮指標外,絕大部分指標滿足飲用水水源標準。
其他污水處理
超濾膜技術還應用于電廠循環排污水的處理、礦區冷卻循環排污水的處理、紙漿和造紙漂白廢水的處理和鋼鐵企業排污水等工業廢水的處理。
食品方面的應用
超濾膜技術在食品方面的應用主要是果汁的濃縮、澄清、啤酒生產和營養成分的提取等]。有學者采用超濾技術及褐變控制生產出澄清的香蕉汁。研究發現,南瓜汁經過微濾后,選用截留相對分子質量5萬的聚砜卷式超濾膜,在操作壓力0.3MPa,適溫度35℃時進行全回流超濾試驗,膜通量至少可達到30.23L/(m2·h),且得到澄清透明的南瓜汁飲料。此外,許多學者采用超濾技術提取橙皮苷、蛋白質、多糖、三聚氰胺等物質。
超濾膜技術除了應用于成分的提取外,還可用于滅菌。有學者將超濾技術應用于醬油的滅菌、澄清中,提高了產品品質,延長了保質期。
制藥方面的應用
藥物分離
超濾技術可用于藥物的分離精制、除熱原、滅菌等,尤其是在抗生素及維生素的分離提取方面。有學者提出的超濾/萃取法從根本上解決了抗生素萃取過程的乳化問題,提高了萃取收率和產品質量。
目前(2018年),生產過程中常利用活性炭吸附去除人參皂苷注射液制備過程中熱原,該方法具有總皂苷損失量大、生產成本高等缺點。而采用超濾法去除人參皂苷注射液制備過程中熱原,即可有效去除熱原,又可減少人參總皂苷的損失,具有簡便、可靠、效果好等優點。利用超濾技術去除狂犬病疫苗生產過程中產生的細菌內毒素,抗原損失較少,并且富集了樣品,能夠滿足疫苗生產的要求。