膜分离法纯化天然牛磺酸的研究

为了研究膜分离法纯化天然牛磺酸的工艺条件,利用超滤和反渗透浓缩技术,考察了Ultra-flo和卷式膜超滤系统对牛磺酸水提液中的固体悬浮物和蛋白质等杂质的清除效果.结果表明:截留相对分子质量30 000的聚丙烯腈膜平均膜通量达88 L/(m2·h),截留相对分子质量1 000的卷式膜平均膜通量为45 L/(m2·h),经两级超滤,蛋白质质量分数可降至0.2 %以下,滤液质量高,利于后续工艺.离子交换后,牛磺酸收集液经反渗透可浓缩35倍左右,平均膜通量为43 L/(m2·h).     

膜分离技术在霉酚酸提取中的应用

利用陶瓷膜和纳滤膜的组合分离技术代替板框对霉酚酸发酵液的过滤,对霉酚酸发酵液进行澄清和浓缩实验.采用陶瓷膜(0.1μm)和S-372纳滤膜技术对霉酚酸发酵液进行研究,研究了膜系统的通量、加水倍数和浓缩倍数等因素对膜分离性能的影响.在陶瓷膜加水4倍时,霉酚酸的收率可达96.5%,平均通量可达160~180 L/(m2·h);纳滤对霉酚酸的截留率和收率均达到98%,霉酚酸效价可浓缩到21 g/L,通量为25 L/(m2·h)左右,与板框滤液效价相比,提高了3.5倍.结果表明:陶瓷膜和纳滤膜的组合工艺在产品收率及产品质量方面都明显优于传统的板框过滤,具有良好的应用潜力.     

超滤膜处理P-RC APMP制浆废水

研究影响超滤膜处理预处理盘磨化学处理碱性过氧化氢机械浆(P-RC APMP)制浆废水的各种因素,得出截留分子质量(MWCO)为2万～5万超滤膜的最佳操作条件.在确定的条件下,MWCO 2万～5万的超滤膜浓缩1 m3废水,耗电量为12.88 kW.h,平均膜通量为7.23 L/(m2.h),CODCr去除率为29.01%,BOD5去除率为9.09%,截留率为15.17%,浓缩液最大总固形物含量为12.11%,体积浓缩比为40.0.超滤后P-RC APMP制浆废水的可生化性得到改善.     

杂色蛤中牛磺酸含量与季节变化的关系

旨在探明几种常见海洋经济水产品的牛磺酸含量,特别是杂色蛤(Ruditapes philippinarum)中牛磺酸含量随季节变化的规律.以杂色蛤为原料,制备牛磺酸并利用高压液相色谱法分析牛磺酸的纯度.结果发现,几种常见海洋经济水产品中,杂色蛤体内的牛磺酸含量最高,达8.22 g/kg.以此为原料可制备纯度达92.92%的天然牛磺酸.杂色蛤中牛磺酸含量的季节变化规律为:1—4月牛磺酸含量逐渐升高,4—8月逐渐下降,至8月份达最低点,9月后又逐渐回升,牛磺酸含量介于1784.57~2519.74μg/m L之间.而且,牛磺酸含量的季节变化规律与气温变化基本呈反相关关系.     

酪蛋白的聚集态及其膜分离

采用孔径分别为50、200和500 nm的陶瓷膜处理碱性酪蛋白水溶液,考察操作条件及pH对过滤通量和截留率的影响,并研究酪蛋白胶束在不同pH下的聚集行为.结果表明:采用孔径为200 nm的陶瓷膜过滤1 g/L的酪蛋白溶液,在pH=13,操作压差0.10 MPa,膜面流速3.0 m/s条件下,可获得膜通量266 L/(m2·h)和酪蛋白截留率71.8％,综合效果好.酪蛋白的胶束尺寸和黏度随pH的增大而增大.膜过滤通量随pH增大而减小 ;截留率随pH增大而增大.     

膜法分离纯化葛根素的实验研究

采用陶瓷膜技术过滤粗葛根素溶液,渗透通量为200~350 L.h-1.m-2。采用GH4040型超滤膜处理微滤渗透液,在37℃和1.50 MPa下超滤渗透通量可以达到13.02 L.h-1.m-2,葛根素的截留率约为87%。采用膜技术分离纯化葛根素具有良好的发展前景。     

热处理对PVDF-PFSA中空纤维共混超滤膜结构及性能的影响

以聚偏氟乙烯(PVDF)与全氟磺酸(PFSA)为共混膜材料,采用湿法纺丝制备了中空纤维共混超滤膜,考察了热处理温度与热处理时间对共混膜的渗透性能、膜结构、受热收缩率及机械性能的影响.结果表明:随热处理温度的升高,截留率先增加后降低,纯水通量先降低后升高,分别在80℃时达到最大值与最小值,80℃时PEG4000的截留率为95.0%,纯水通量为231 L/(m2·h·MPa);膜的渗透性能随热处理时间变化而变化,在15 min时出现极值;热处理使膜的支撑层结构发生转变,膜径向壁厚收缩率较大,轴向膜长度收缩率较小;热处理后中空纤维膜的断裂伸长率降低,而杨氏模量与断裂强度跟热处理后的膜支撑层结构密切相关;湿法纺制的PVDF-PFSA膜,经70℃热处理15 min后,制得截留分子量为4 000的中空纤维共混超滤膜,其纯水通量为261L/(m2·h·MPa).     

聚砜超滤膜制备工艺的优化

利用响应面分析法对影响L S相转化制得超滤膜性能的主要因素进行分析,优化制膜工艺.得到最佳制膜条件:聚砜质量分数为11%,添加剂质量分数为0.28%,蒸发时间为20s.在最佳制膜条件下,制得膜的纯水通量为71.8mL/(m2·s),聚乙二醇截留率(相对分子质量20000)为93.5%,所得RSA分析图可直观反映各因素与纯水通量和截留率的关系.     

管式膜处理高悬浮物高浊度污水的中试研究

根据污水高悬浮物、高浊度的水质特点,采用管式超滤膜系统对污水进行处理,对管式超滤膜系统处理效果、膜通量及化学清洗效果、清洗方法等指标等进行综合验证评估。中试结果表明,管式超滤膜系统具有操作稳定可靠,膜平均渗透通量为46L/(m2.h);对悬浮物、浊度去除率均高于95%,COD去除率可达30%;在碱性条件下,使用十二烷基苯磺酸钠和TX-10混合物为清洗剂,可使膜通量完全恢复。     

无机陶瓷膜在液体树脂浓缩过程中的性能分析

采用无机陶瓷膜处理液体树脂,考察分析了无机陶瓷膜过滤操作条件.结果表明无机陶瓷膜过滤操作条件为:平均进口压力400 kPa,平均出口压力200 kPa;操作温度小于50℃;浓缩倍数在40倍以上,膜通量在95～120 dm3/(m2·h)之间.用去离子水在45℃下清洗2次,膜通量可以恢复到实验前的水平.     

无机陶瓷膜分离沙枣多糖的研究

以沙枣多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量为指标,优化了无机陶瓷膜分离沙枣多糖的工艺参数及膜的清洗方案。在操作压力0.1 MPa,温度30℃,料液比1∶60的条件下分离沙枣多糖提取液,多糖的回收率、浓缩效率、膜污染率和膜通量分别为98.6%、28.4 L//m2·h、11.6%和46 8L//m2·h;采用不同化学清洗方法对陶瓷膜清洗效果进行分析,结果表明用0.5%的HNO3清洗效果最好,可使膜通量的恢复率达到92%。该研究表明利用陶瓷膜分离沙枣多糖是可行的,并且为膜分离多糖的研究提供一定的技术依据。     

非对称陶瓷分离膜的制备及性能研究

 采用湿化学方法对氧化铝原料进行纳米包裹,以低温固态烧结方式获得高性能的大尺寸非对称陶瓷分离膜,并研究了0.2μm非对称陶瓷分离膜的产品性能。结果表明,该非对称陶瓷分离膜孔径分布集中,基本分布在0.1—0.2μm之间,膜层表面完整无缺陷;样品纯水过滤通量测试表明,当进水口工作压力为0.2MPa,其纯水过滤通量基本稳定在3000L·m^-2·h^-1以上;从赤霉素发酵液过滤效果来看,该陶瓷分离膜过滤效果良好;样品工作压力及耐化学性检测表明,原始样品的爆破压力可达7.5MPa以上;经过质量分数为20%的硫酸和5%的氢氧化钠在100℃下浸泡36h后,在3.5MPa以上才会破裂,完全可以保证在1.0MPa的工作压力以及pH值为1—14的酸碱环境下安全正常工作,能满足绝大多数高腐蚀性、高温、高压环境下的分离过滤要求。     

陶瓷膜构型对错流微滤酵母悬浮液性能的影响

采用3种构型的陶瓷微滤膜元件对酵母悬浮液进行错流过滤实验,考察陶瓷膜元件的构型对于其错流过滤性能的影响。结果表明:减小陶瓷膜元件的通道直径可以提高料液在膜表面的剪切力,有助于提高过滤稳定通量和临界压力,在3 m/s膜面流速、0.1 MPa跨膜压差条件下,单管、19通道、55通道的稳定通量分别为96、128、196 L/(m2.h);在3 m/s膜面流速条件下,3种陶瓷膜元件的临界压力分别约为0.15、0.2、0.2 MPa。另外,减小通道直径还可以减小滤饼层的比阻,有利于降低过滤阻力;与提高膜面流速来增大过滤通量的方法相比,减小陶瓷膜的通道直径具有能耗较小的优点。     

超滤膜浓缩重组α-乙酰乳酸脱羧酶及酶法清洗

采用聚醚砜超滤膜对重组枯草芽孢杆菌α-乙酰乳酸脱羧酶液进行超滤浓缩,研究了温度和pH值对膜通量的影响,进行了化学法和酶法对超滤膜的清洗再生条件的试验.结果表明:酶液pH值对膜通量影响显著,浓缩10倍时,pH =5.1的膜通量仅为pH =7.1的20.3％;在压力为0.1MPa、酶液温度35℃、pH=7.1条件下,超滤可保持较高膜通量,酶活力回收率可达89.6％.酶法清洗超滤膜时,中性蛋白酶活性超过1.25 ×104U·L-1可对超滤膜形成二次污染;活性为1.25 ×104 U·L-1的中性蛋白酶与体积分数1％的次氯酸钠复合清洗可达到最佳的清洗再生效果,膜通量恢复率提高到97.0％.     

支撑型复合高分子膜材料的制备与表征

采用浸没沉淀法、织物为支撑体制备复合型高强度膜材料.提出了支撑材料的筛选方案,研究了带支撑的复合膜在成膜过程中的起皱原因,并成功制备了支撑型复合膜.考察了不同质量分数的聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PSF)收缩率、拉伸强度、平均孔径、纯水通量等因素对复合膜性能的影响.采用膜通量、孔径分析、力学强度、扫描电镜( SEM)、收缩率对复合膜进行分析与表征.结果表明:高分子材料在成膜过程中的收缩与支撑材料的收缩的差异可能是起皱的重要原因.收缩率大于50％,起皱收缩明显;收缩率低于40％,复合膜平整.所制备的高强度复合膜的拉伸强度大于35 MPa,膜孔径为0.07～0.6μm,水通量为5 000～ 17 000 L/(m2·h·MPa).     

膜蒸馏耦合结晶技术处理碱渣废水

提出了一种采用直接接触式膜蒸馏耦合冷却结晶技术处理碱渣废水的工艺,成功实现了废水处理装置的连续、稳定运行和废水的零排放。在不同操作条件和操作方式下,考察了物料流量、废水浓度、膜的重复使用等因素对系统中蒸馏过程和通量结果的影响。结果表明,进料温度50℃、冷侧循环水温度20℃,冷热两侧流量0.55L/min时,进行边进料边采出的零排放连续操作,稳定通量达9.0kg/(m²×h)左右。该结果证实了膜蒸馏耦合结晶技术处理碱渣废水的可行性。     

芦荟丁蔗糖浸泡液中蔗糖的回收

为循环利用蔗糖溶液,减轻污水处理系统负荷,采用超滤、一级纳滤、二级纳滤的膜组合工艺,去除芦荟丁蔗糖浸泡液中的杂质,实现蔗糖回收。实验结果表明,超滤系统蔗糖回收率达到99%,平均通量为88 L·(m2·h)-1;一级纳滤系统的蔗糖回收率为95%,平均通量为111 L·(m2·h)-1;二级纳滤系统蔗糖的回收率为99%,平均通量为205 L·(m2·h)-1;浸泡液中的蔗糖可浓缩至30%;膜芯清洗后,可以恢复原通量,有效实现芦荟深加工的节能减排。     

超滤洋葱伯克霍尔德菌CF-66发酵液提取抗菌物质的研究

对洋葱伯克霍尔德菌（Burkholderia cepacia）CF-66进行摇床培养,获得具有活性的抗菌物质。对其发酵液中抗菌物质的提取采用截留分子量为10 000的双酚A型聚砜中空纤维膜超滤。结果表明,在室温、膜两侧压差0.02～0.03 MPa、料液体积流量为14 L·h^-1时超滤,抗菌活性物质均截留在浓缩液中,超滤浓缩的体积比为2.0%～3.6%,清洗后的膜通量可恢复至97%以上。     

膜分离技术纯化绞股蓝皂苷

以固形物得率和绞股蓝皂苷含量为评价指标,进行陶瓷膜和超滤膜过滤实验,对操作压力、溶液温度和膜的规格进行优选.结果表明:选择孔径0.5μm的陶瓷膜,在溶液温度40℃、过滤压差0.24MPa条件下,能达到较好去除提取液中的悬浮物和大分子杂质的效果;选择截留分子量为3×104的超滤膜,在溶液温度40℃、操作压力0.8 MPa条件下,去除小分子杂质和截留绞股蓝皂苷的效果较好.采用膜分离技术可以有效地分离纯化绞股蓝皂苷,该工艺操作简单、可靠,纯化效率高.     

活性炭联合陶瓷膜超滤纯化香菇多糖

为了改善香菇多糖精制工艺及降低生产成本,以45%香菇多糖粗品为原料,利用陶瓷膜超滤对其进行纯化精制。结果表明,4.5mg/mL的香菇多糖粗品溶液用1%活性炭作预处理,超滤温度为40℃,超滤压力为0.2MPa,膜面流速为4.5m/s时纯化效果最优。蛋白质的脱除率可达81%,多糖粗品脱色率达90.9%,精制得香菇多糖的纯度为89.7%,回收率77.6%。