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微滤-超滤-纳滤膜分离实验机(超滤膜实验室设备)

来源:www.haichao.net  时间:2023-01-22 23:38   点击:294  编辑:admin   手机版

1. 超滤膜实验室设备

超滤膜主要有以下四种材质:

  1、聚丙烯腈材质超滤膜:亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较差的场合,截留分子量5万。

  2、聚偏氟乙烯材料超滤膜:抗高温、耐酸碱、抗氧化。可在温度较高,强酸、强碱和多种有机溶剂条件下使用,抗氧化性能十分出众,使其在污水处理中得到大量应用。

  3、聚氯乙烯(PVC)管道式超滤净水器普遍采用的是PVC膜。耐腐蚀,抗压性好,成本较低,但是相对PAN出水量要小。

  4、改性聚砜材质超滤膜:化学稳定性好,耐酸碱性能优良,使用寿命长,通量高,抗污染能力强。一旦膜丝通量下降,用简单的反冲洗即可基本恢复原通量,节省清洗及反冲洗用水,设备运行费用低、低压操作、能耗低,尤其适用于各种工业废水、城市废水、含油废水、中水回用、饮用水处理及食品、医药、化工、石化等行业浓缩、提纯及特种分离用。

2. 超滤实验装置

超滤(Ultra-filtration, UF)是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质,膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。超滤膜只允许溶液中的溶剂(如水分子)、无机盐及小分子有机物透过,而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留,从而达到净化或分离的目的。超滤技术在反渗透预处理、饮用水处理、中水回用等领域发挥着越来越重要的作用.超滤技术在酒类和饮料的除菌与除浊,药品的除热原以及食品及制药物浓缩过程中均起到关键作用.

3. 实验室过滤膜

实验室用的抽滤膜采用全塑料材质制造的,搭配无油真空抽滤泵。塑料材质抽滤膜自重轻、耐冲击力强,和玻璃材质过滤膜相比不易破裂。塑料材质轻便、易用、安全的特点,使得它与传统砂芯过滤瓶相比使用更加方便。搭配的无油真空抽滤泵提供整机叁年的免费保修,可以调节吸力和过滤速度。

4. 超滤膜装置

1、工艺流程:

井水→潜水泵→原水箱→增压泵→精密过滤器→超滤装置→产水箱→变频供水系统

2、东莞绿健负责范围为自潜水泵至超滤产水箱出口的全部设备的设计和安装。

3、系统主要设备功能简述:

3.1增压泵

为超滤设备提供足够的水量及压力,保证系统的正常运行。

3.2精密过滤器

主要是为了截留水中>5um的机械杂质,以防止大颗粒物质进入超滤膜,在正常工作情况下,滤芯可维持2~4月的使用寿命。

3.3超滤装置

超滤膜技术是一种以筛分为分离原理,以压力为推动力,实现机械分离的膜分离过程,它广泛应用于物质的分离、浓缩和提纯。

中空纤维超滤膜是以高分子材料采用纺丝制成的不对称半透膜。它呈中空毛细管状(中空纤维状),管壁密布微孔,在压力的作用下,原液在膜内或膜外流动,其中的溶剂或小分子可以透过膜,经过收集而成为超滤液,而其中的高分子物质(蛋白质、各类酶、核酸、多糖等),以及胶体粒子(乳胶、微粒子)、细菌等被截留在膜外,被循环流动的原液带走而成为浓缩液,从而达到物质的分离、浓缩和提纯的目的。

采用超滤膜来实现物质的分离、浓缩和提纯具有以下显著特点:

a、超滤过程无相态转化,常温操作,节约能源,对分离物不产生任何污染。对热敏性物质(如生物制品、菌体、蛋白质等)的分离尤为适宜。

b、超滤膜耐化学药品侵蚀,PH适应范围广

c、超滤分离过程简单、操作运转简便、维护费用少、清洗简单。

d、中空纤维超滤膜装填密度大、有效膜面积比较大,超滤分离过程简单。

膜分离过程不仅为液体的净化提供了一条极为简便、有效的途径,而且他能提高产品的回收率,从而在增加效益的同时,减少了产品在废水中的流失,符合清洁生产工艺的要求与规范。

5. 超滤膜实验室设备厂家

GPAN材料是超滤净水领域第三代膜材料,这种材料的超滤系统膜,是汉斯顿公司依托德国卢森堡大学;德国顶尖水处理实验室,(TechnischeHochschleAchen)亚琛工业大学;(UniversitaetAugsberg)奥格斯堡大学——原水处理实验室;(UniversitaetBamberg)班贝克大学——材科学料学院等世界顶级水处理技术原理,改进提升的一种新型材料膜。GPAN超滤膜具有以下特点第一:强大的耐酸碱性,使用寿命达到6年,是函数的第一代pvc技术,第二代PAN技术的寿命两倍。  第二:GPAN技术领先行业20年,被誉为目前世界上最好的净水材料  第三:GPAN采用内壁镜面光滑技术,具有易于冲洗,防止二次污染。  第四:GPAN具有更好的亲水性,通透性好,弹性好,可以承受水压达到12公斤,而普通的净水材料仅有8公斤的承压。不会出现短丝等现象。  第五:自动的物理提醒功能,在忘记对净水器反冲洗的时候减小水流量,自动提醒。  第六:材料具有杀菌抑菌的功能,滤芯显碱性,有效防治细菌滋生

6. 实验室超滤装置

透析和超滤基本原理差不多,都是利用半透膜分离大小不同的分子。但是也有一些区别,主要是应用范围不同。具体介绍如下:

透析

自Thomas Graham 1861年发明透析方法至今已有一百多年。透析已成为生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。

透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为"保留液",袋(膜)外的溶液称为"渗出液"或"透析液"。

透析的动力是扩散压,扩散压是由横跨膜两边的浓度梯度形成的。透析的速度反比于膜的厚度,正比于欲透析的小分子溶质在膜内外两边的浓度梯度,还正比于膜的面积和温度,通常是4℃透析,升高温度可加快透析速度。

透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜,目前常用的是美国Union Carbide (联合碳化物公司)和美国光谱医学公司生产的各种尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋内的生物大分子的最小分子量,缩写为MwCO)通常为1万左右。商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活物质有害,用前必须除去。可先用50%乙醇煮沸1小时,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氢钠和0.001 mol/L EDTA溶液洗涤,最后用蒸馏水冲洗即可使用。实验证明,50%乙醇处理对除去具有紫外吸收的杂质特别有效。使用后的透析袋洗净后可存于4℃蒸馏水中,若长时间不用,可加少量NaN2,以防长菌。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口,用时必须仔细检查,不漏时方可重复使用。

新透析袋如不作如上地殊处理,则可用沸水煮五至十分钟,再用蒸馏水洗净,即可使用。使用时,一端用橡皮筋或线绳扎紧,也可以使用特制的透析袋夹夹紧,由另一端灌满水,用手指稍加压,检查不漏,方可装入待透析液,通常要留三分之一至一半的空间,以防透析过程中,透析的小分子量较大时,袋外的水和缓冲液过量进入袋内将袋涨破。含盐量很高的蛋白质溶液透析过夜时,体积增加50%是正常的。为了加快透析速度,除多次更换透析液外,还可使用磁子搅拌。透析的容器要大一些,可以使用大烧杯、大量筒和塑料桶。小量体积溶液的透析,可在袋内放一截两头烧园的玻璃棒或两端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。

检查透析效果的方法是:用1% BaCl2检查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 检查NaCl、KCl等。

为了提高透析效率,还可以使用各种透析装置。使用者也可以自行设计与制作各种简易的透析装置。美国生物医学公司(Biomed Instruments Inc.)生产的各种型号的Zeineh 透析器,由于使用对流透析的原理,使透析速度和效率大大提高。

超滤

超过滤即超滤,自20年代问世后,直至60年代以来发展迅速,很快由实验室规模的分离手段发展成重要的工业单元操作技术。超滤现已成为一种重要的生化实验技术,广泛用于含有各种小分子溶质的各种生物大分子(如蛋白质、酶、核酸等)的浓缩、分离和纯化。

超滤是一种加压膜分离技术,即在一定的压力下,使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径地制的薄膜,而使大分子溶质不能透过,留在膜的一边,从而使大分子物质得到了部分的纯化。超滤根据所加的操作压力和所用膜的平均孔径的不同,可分为微孔过滤、超滤和反渗透三种。微孔过滤所用的操作压通常小于4×104 Pa,膜的平均孔径为500埃~14微米(1微米=104埃),用于分离较大的微粒、细菌和污染物等。超滤所用操作压为4×104 Pa~7×105 Pa,膜的平均孔径为10-100埃,用于分离大分子溶质。反渗透所用的操作压比超滤更大,常达到35×105 Pa~140×105 Pa,膜的平均孔径最小,一般为10埃以下,用于分离小分子溶质,如海水脱盐,制高纯水等。

超滤技术的优点是操作简便,成本低廉,不需增加任何化学试剂,尤其是超滤技术的实验条件温和,与蒸发、冰冻干燥相比没有相的变化,而且不引起温度、pH的变化,因而可以防止生物大分子的变、失活和自溶。

在生物大分子的制备技术中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。

超滤法也有一定的局限,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。

超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用。早期的膜是各向同的均匀膜,即现在常用的微孔薄膜,其孔径通常是0.05mm 和0.025mm。近几年来生产了一些各向异的不对称超滤膜,其中一种各向异扩散膜是由一层非常薄的、具有一定孔径的多孔"皮肤层"(厚约0.1mm ~1.0mm ),和一层相对厚得多的(约1mm )更易通渗的、作为支撑用的"海绵层"组成。皮肤层决定了膜的选择,而海绵层增加了机械强度。由于皮肤层非常薄,因此高效、通透好、流量大,且不易被溶质阻塞而导致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纤维或硝酸纤维或此二者的混合物制成。近年来为适应制药和食品工业上灭菌的需要,发展了非纤维型的各向异膜,例如聚砜膜、聚砜酰胺膜和聚丙烯腈膜等。这种膜在pH 1~14都是稳定的,且能在90℃下正常工作。超滤膜通常是比较稳定的,若使用恰当,能连续用1~2年。暂时不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% 叠氮化钠NaN3中保存。

超滤膜的基本能指标主要有:水通量(cm3/(cm2·h));截留率(以百分率%表示);化学物理稳定(包括机械强度)等。

超滤装置一般由若干超滤组件构成。通常可分为板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种主要类型。由于超滤法处理的液体多数是含有水溶生物大分子、有机胶体、多糖及微生物等。这些物质极易粘附和沉积于膜表面上,造成严重的浓差极化和堵塞,这是超滤法最关键的问题,要克服浓差极化,通常可加大液体流量,加强湍流和加强搅拌。

国外生产超滤膜和超滤装置最有名的厂家是美国的Milipore公司和德国的Sartorius公司。国内主要的研究机构和生产厂家是:中科院生态环境研究中心、杭州淡化和水处理开发中心、兰州膜科学技术研究所、无锡化工研究所、上海医药工业研究所、天津膜分离工程研究所、北京化工厂、常熟膜分离实验厂、无锡市超滤设备厂、无锡纯水设备厂、天津超滤设备厂、湖北沙市水处理设备厂等。从膜的品种,以及从某些研究工作的深度方面看,我国与世畀先进国家的差距不很大,但在膜的质量能及商品化方面尚有较大差距。

在生物制品中应用超滤法有很高的经济效益,例如供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸铵盐析法、透析脱盐、真空浓缩等工艺制备的,该工艺流程硫酸铵耗量大,能源消耗多,操诈时间长,透析过程易产生污染。改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%;吸附损失为1.69%;透过损失为1.23%;截留率为98.77%。大幅度提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省硫酸铵6.2吨,自来水16000吨。

超滤技术的应用有很好的前景,应引起足够的重视。

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