超濾膜設(shè)備在處理古龍發(fā)酵液的工藝流程
作者:admin????發(fā)布時(shí)間:2020-03-09 16:31 ????瀏覽次數(shù) :
超濾膜分離技術(shù)應(yīng)用于凈化維生素c中間體古龍酸發(fā)酵液,不僅提高了高龍酸的產(chǎn)量和質(zhì)量,還大大降低了該產(chǎn)業(yè)的污水處理難度,創(chuàng)造了更好的經(jīng)濟(jì)效益。超濾膜分離技術(shù)過(guò)濾過(guò)程中超濾膜分離技術(shù)的污染是一個(gè)比較困難的問(wèn)題,如何找到合適的膜洗過(guò)程,保持膜通量最大化是超濾膜應(yīng)用中的重要任務(wù)。本文主要針對(duì)該工藝超濾膜的污染與再生工藝,尋找經(jīng)濟(jì)有效的超濾膜清洗方式。
超濾膜污染處理古龍酸發(fā)酵液的分析古龍山發(fā)酵液的理化指標(biāo)為pH7.0,殘?zhí)?.6mg/ml,古龍山9.5%,細(xì)菌量7.0%。由于所用超濾膜的孔徑阻擋分子量為30kDa,阻擋光圈小于細(xì)菌體,因此細(xì)菌不能進(jìn)入刮痕膜孔,對(duì)膜污垢的影響主要是在膜表面形成過(guò)濾蛋糕、阻擋膜面的通道。小分子物質(zhì)根據(jù)溶解度可分為兩類。古龍山等溶解度大的類別基本上不會(huì)造成膜污染。膠體和蛋白質(zhì)等溶解度低的其他物質(zhì)會(huì)在膜表面產(chǎn)生結(jié)垢阻塞。殘?zhí)浅煞指訌?fù)雜,完全沒(méi)有糖化的不溶性淀粉等是會(huì)導(dǎo)致堵孔堵塞、孔內(nèi)析出等的膜污染物的主要部分。雜蛋白質(zhì)的情況與殘?zhí)窍嗨?。粘度和溫度?duì)發(fā)酵液粘度也有一定程度的影響,發(fā)酵液濃度低時(shí)溫度對(duì)粘度的影響較小。但是發(fā)酵液濃縮到一定程度后,溫度對(duì)粘度有更大的影響。粘度的提高會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾器通量的降低。從微濾理論到實(shí)驗(yàn)都證明了這一點(diǎn)。但是粘度加強(qiáng)堵塞污染過(guò)程才是通量減少的根本原因。另一方面,粘度增加,膜面的流體剪切力下降,污染物更容易沉積在膜面。另一方面,膜流體對(duì)流體流動(dòng)的阻力增加,膜附近的滲透阻壓增加,對(duì)表面過(guò)濾蛋糕、凝膠層的壓縮效果大,膜污染加劇。
微生物污染微生物包括細(xì)菌、鳥類、真菌、病毒等。超濾膜分離技術(shù)系統(tǒng)被微生物污染后,管道和膜元素中的大量微生物繁殖,細(xì)菌代謝產(chǎn)物堵塞膜孔,嚴(yán)重減少膜通量,嚴(yán)重情況下,超濾膜可能會(huì)發(fā)生不可逆轉(zhuǎn)的破壞。
縮小污染結(jié)垢污染是超濾膜系統(tǒng)的主要污染原因之一。超濾膜系統(tǒng)中析出的尺度主要由碳酸鈣組成,包括碳酸鈣、硫酸鋇、硫酸鍶和一些氫氧化物。
膠體污染一般的膠體污染物包括蛋白質(zhì)膠體、氫氧化鋁、二氧化硅膠體等。古龍山發(fā)酵液超濾系統(tǒng)的膠體污染一般是發(fā)酵液中分子量大的有機(jī)物進(jìn)入膜系統(tǒng)而產(chǎn)生的。
膜用清潔劑化學(xué)清洗劑本質(zhì)上是污染物和清洗劑之間的多種反應(yīng)。
陰離子表面活性劑、清潔劑、螯合劑、蛋白酶、無(wú)機(jī)酸、有機(jī)酸和NaOH等常用清潔劑和殺菌劑可用于膜污垢。NaClO在化學(xué)清洗中既可用作殺菌劑,也可用作氧化劑。用作防止微生物、細(xì)菌、有機(jī)物污染的殺菌劑。檸檬酸鹽用作能消除無(wú)機(jī)污染的酸性清洗劑,使用時(shí)要掌握適當(dāng)?shù)膒H。檸檬酸化學(xué)稱為2-1,2,3-1-c-三羧酸,是一種多配位基體,由于分子中的氫氧化物和三個(gè)羧基的存在,能產(chǎn)生大量金屬離子和ao-和,ao-合反應(yīng)可逆。
納克洛次氯酸鈉是一種氧化殺菌劑,對(duì)水中的微生物具有良好的殺生效果,為了防止污染微生物、細(xì)菌和有機(jī)物,它氧化到水中其他可還原物質(zhì)。[5]作用機(jī)制如下:
NaClO H2O→HClO NaOH,HClO→H ClO-。次氯酸的殺菌效果比次氯酸根高100倍,未解決的次氯酸比例隨著pH值的減少而增加。次氯酸根離子殺菌效果弱是帶電的,不能很好地進(jìn)入細(xì)胞膜,次氯酸迅速進(jìn)入細(xì)胞膜,提高毒性。因此,pH的高低對(duì)系統(tǒng)的殺菌效果起著非常重要的作用。
清洗劑篩選。
超濾膜分離技術(shù)處理古龍山發(fā)酵液,污染物成分復(fù)雜,用單清洗劑清洗膜系統(tǒng)的效果不太理想,應(yīng)該使用配方清洗劑。從很多方面來(lái)看,我們將jspc-2(表面活性劑、清洗助劑、有機(jī)螯合劑等)、十二烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、nao、EDTA、蛋白酶、檸檬酸(或硝酸、鹽酸的混合物)、NaOH(或KMnO4)分成兩個(gè)階段,進(jìn)行堿洗、酸洗。試驗(yàn)中使用的試劑全部是色譜純凈。
試驗(yàn)裝置超濾試驗(yàn)裝置、pH計(jì)、壓力計(jì)等的使用。
考試階段繼續(xù)濃縮高隆酸發(fā)酵液超濾10倍濃縮液至試驗(yàn)裝置,加快試驗(yàn)超濾膜污染。
用上述試劑分別制造堿性清洗劑和酸性清洗劑。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn),我們找到適合古龍山發(fā)酵液超濾膜系統(tǒng)清洗的堿洗,酸洗清洗劑配方,適當(dāng)?shù)那逑礂l件,應(yīng)用于生產(chǎn),取得了相對(duì)較好的效果。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),可以得出分離超濾膜可以成為設(shè)備污染良好的解決方案,只要用正確的方法就能達(dá)到良好的洗滌效果的結(jié)論。還能延長(zhǎng)膠片的使用壽命。