超濾膜論文

A. 關於化學制葯的污水處理方面的論文

1、污水除油的必要性隨著經濟發展和人們生活水平的提高，城市污水的水質也在發生著變化，污水中動植物油及礦物油等油類物質逐漸增多。據有關資料報道，到2000年，我國已建成並投入運行的城市污水處理廠約180座，設計處理能力達到1050×104ｍ3 /ｄ，其中二級生化處理能力約750×10 4ｍ3 /ｄ，這些污水處理廠大多存在著油類物質的污染問題[1]；尤其是一些中小城鎮的污水處理廠，由於其水量較小，水質波動較大，在用水高峰期，大量餐飲污水進入處理廠，對污水處理廠的正常運行產生嚴重影響。以西南科技大學污水處理廠為例，該廠佔地20畝，日處理能力1×104m3/d，服務人口30000人左右，採用改進型三溝式氧化溝工藝。該污水處理廠在設計過程中沒有考慮進水中的油類物質，但自2003年5月運行以來，發現進水中油類物質逐漸增多，尤其是學校教師公寓和兩個學生食堂完工以後，其狀況更加嚴重。在過去的三年間，每到冬季，油類物質覆蓋整個氧化溝表面，嚴重影響了氧化溝的充氧效率和出水水質狀況，對進水中油類物質的測定發現其含量在86mg/L～420mg/L之間，其中夏季進水中油的平均含量為120mg/L，冬季為210mg/L。2 污水的除油方法分析目前，國內外對含油污水治理的研究方法主要有以下三類：化學處理法、物理處理法和生化處理法。化學處理法主要包括化學混凝法、化學沉澱法、催化氧化法及各種方法的結合運用；物理處理法包括離心分離法、過濾和超過濾法、澄清法和氣浮法；生化法包括生物接觸氧化法、生物轉盤法、活性污泥法等[2]。2.1 化學處理法化學處理法主要指投加一定的化學物質，使其與水中的油類物質發生絮凝、沉澱或催化氧化等反應，達到將油類物質從水中去除的目的。目前，在污水的除油過程中，化學法的研究主要集中在新型的絮凝劑的開發方面[3~8]。絮凝劑主要包括無機和有機絮凝劑，在無機絮凝劑方面，大慶石化總廠煉油廠曾對鐵鹽在煉油污水處理中的應用進行了研究[3]，認為在浮選投加復合聚合鋁鐵，在浮選除油的同時還具有除硫作用。有機絮凝劑主要包括非離子、陰離子、陽離子、兩性離子有機聚合物等類型，由於分子量大，吸附懸浮物及膠質能力強，形成的絮體尺寸大，沉降快，用量少，且產生的污泥量少，易脫水，對處理水不產生負面影響，近年來備受青睞。在其應用方面，已經批量生產的主要是聚丙烯醯胺（PAM）、聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）和曼尼期反應的陽離子聚丙烯醯胺。在對有機絮凝劑的研究方面，唐善法等人利用丙稀醯胺與二甲基二烯丙基氯化銨、烷基二甲基烯丙基氯化銨進行多元共聚對聚丙烯醯胺進行陽離子化和疏水改性而合成的JH系列絮凝劑具有良好的絮凝除濁、破乳除油和去除有機物的能力[4]；段宏偉等人利用改性環乙環丙陽離子聚醚等合成的RD－1反相破乳劑對污水中油類的去除具有較好的效果[5]；除此之外，還有對二硫代氨基甲酸鹽等絮凝劑的研究[6~8]。近幾年，污水除油方法在能量化學領域也有研究[9~12]，如磁化學技術的研究[9~11]，廢水中的浮油或分散油可使用被服油膜磁粉法和油層懸浮磁粉過濾法來處理。前者是用一些化學物質對磁性顆粒進行表面處理，使其表面被服一層親油和疏水性物質的薄膜，磁種吸附油後，用磁場回收磁種即可除油；後者是利用吸附油膜的磁粉，或吸附油的磁種層來過濾油，通過磁場來固定濾層，為增加濾層與污水中油珠的碰撞，可使用交變磁場。另外，在電化學方面[11,12]，可運用直接電解、間接電解、電化學吸附與脫附等方法對污水進行除油。2.2 物理處理法物理處理法是污水除油系統中應用最多的一類方法，其核心思想是採用物理的方法達到油水的分離。在污水的除油過程中，物理法的研究主要集中在油水分離器的研究開發，其中包括浮選技術及浮選器、旋流技術及旋流器、膜技術及膜器等方面。2.2.1 浮選技術浮選凈化技術是國內外正在深入研究與不斷推廣的一種水處理新技術[13~15]。浮選除油就是在水中通入空氣或其它氣體產生微細氣泡，使水中的一些細小懸浮油珠及固體顆粒附著在氣泡上，隨氣泡一起上浮到水面形成浮渣，從而完成固、液分離的一種新的除油方法。根據在於水中形成氣泡的方式和氣泡大小的差異，浮選處理法大體上可分為四大類，即溶氣浮選法、誘導浮選法、電解浮選法和化學浮選法，其詳細分類及每種方法的優缺點如表1所示。表1浮選處理方法的分類方法名稱具體方法浮選成因主要優點主要缺點溶氣浮選法加壓溶氣浮選法 真空浮選法在加壓下，使氣體溶解於污水，又在常壓下釋放出氣體，產生微小氣泡。在減壓下，使溶解於水中的氣體釋放出來，產生微小氣泡。氣泡的尺寸小、均勻、操作穩定、設備簡單、管理維修方便、除油率高上浮穩定、絮凝體破壞可能性小、能耗小流程較復雜、停留時間長、設備龐大、操作麻煩 溶氣量小、操作及結構復雜誘導浮選法機械鼓氣浮選法葉輪浮選法 射流浮選法讓氣體通過無數個微小的孔隙或縫隙，產生微小氣泡。葉輪轉動產生負壓吸入氣體，並依靠其剪切力使吸入氣體變成小氣泡。依靠水射器的作用使污水中產生微小氣泡能耗小、浮選室結構簡單。 溶氣量大、停留時間短、處理速度高於溶氣浮選工藝、除油效率高、設備造價低、耐沖擊負荷。雜訊小、工藝簡單、總體能耗低、產生氣泡小、除油效率好於葉輪式需投加表面活性劑才能形成微小氣泡、使用范圍受限、微孔易堵。浮選中必須添加浮選助劑、氣泡大小不均勻、可能產生些無效氣泡、製造維修麻煩。水射器要求高電解浮選法電解浮選法電絮凝浮選法選用惰性電極，使污水電解產生微小氣泡。選用可溶性電極（Fe、Al等）在陽極上產生微小氣泡，在陰極上有混凝作用的離子氣泡小、除油率高。 氣泡小、浮選與絮凝同時進行、除油率高極板損耗大、運行費用高。 同上化學浮選法化學浮選法依靠物質之間的化學反應，產生微小氣泡（生成CO2，O2）。設備投資低、氣泡量易於控制、尤適用於懸浮物含量高的污水污泥量增加、勞動強度大。 2.2.2 旋流技術水力旋流器是利用油水的密度差，在液流高度旋轉時受到不等離心力的作用而實現油水分離的。含油污水切向進入圓筒渦旋段，並沿旋流管軸向螺旋態流動。在同心縮徑段，由於圓錐截面的收縮，使流體增速，並促使已形成的螺旋流態向前流動，由於油和水的密度差，使水沿著管壁旋轉，而油珠移向中心。流體進入細錐段，截面不斷縮小，流速繼續增大，小油珠繼續移到中心匯成油芯。流體進入平行尾段，由於流體恆速流動，對上段產生一定的回壓，使低壓油芯向溢流口排出，而水則從凈水出口排出。其工作原理見圖1。圖1 水力旋流器的工作原理示意圖國外水力旋流除油研究始於1967年，經過多年的科學研究和工程應用，現已進入重大技術發展階段。目前，美國 Conoco公司、Krebs公司、Kvanemer公司、Mpe公司、Amoco公司，澳大利亞 BWN Vortoil 公司，瑞典 ALFALAVAL公司都開始生產油水旋流分離器。國內許多研究單位和企業也先後開展了水力旋流器的研製工作，如西安交通大學、西南石油學院、四川大學、大慶石油學院、大連理工大學、江漢石油機械研究所、河南石油勘探局設計院、勝利油田設計院、大港油田設計院、江都環保器材廠、沈陽新陽機器製造廠等單位[16~22]。2.2.3 膜技術膜處理技術是最近興起的一項污水除油的新技術[22,23]，其核心思想是利用半透膜作選擇障礙層，允許某些組分透過而保留混合物中的其他組分從而達到分離目的的技術總稱。它具有設備簡單、操作方便、無相變、無化學變化、處理效率高和節能等優點，已作為一種單元操作在污水除油過程中日益受到人們的重視。在膜技術的研究應用方面，天津天膜技術工程公司曾採用中空纖維超濾膜對含油污水進行處理研究[23]，表明中空纖維超濾膜用於處理經過預處理的含油量較低的污水較為理想，而對未經過處理的含油量高的污水除油除濁效果較好；中國計量科學研究院利用一種破乳功能膜處理含油污水，取得較好效果[24]。但在膜技術應用中，都不同程度的存在膜的清洗問題。2.3 生化處理法生化處理是利用水中的微生物處理污水中的有機污染物的一種工藝，現有的污水處理廠的生物處理單元，對污水中的油類物質有部分去除效率，但去除率較低。目前生物技術在污水除油中的應用主要集中在篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種。新疆環境監測中心通過利用餐飲服務業的含油污水培養篩選出28株具有較強除油能力的菌種進行研究，發現將其回接污水後，平均除油率達68%，其優選菌種回接污水24ｈ後的除油率達90 %，而同批污水自然存放10ｄ後的除油率僅為29%。採用選培優良菌種集中快速處理，可以顯著提高此類污水的處理效率[25]。3 除油方案探討針對西科大污水廠的油類物質，2003年～2005年冬季我們曾採用水力沖刷氧化溝表面和在沉砂池前投加石灰的方法進行實驗。水力沖刷雖然可以暫時使氧化溝表面的油類物質吸附在污泥表面沉澱下來，但在下一個運行階段油類物質會重新布滿池面；沉砂池前投加石灰可以減少氧化溝中的油污，但石灰同時會對部分微生物產生抑止，其產生的沉澱物質在沉砂池中很難沉澱下來，帶到氧化溝後容易堵塞溝中微孔曝氣器，因此投加量受到限制，而其他的絮凝劑有存在價格偏高的問題。為了暫時避免氧化溝的缺氧問題，我們將氧化溝出水堰的擋板去掉，使漂浮的油污隨出水進入接觸池，在接觸池的起端清撈。可以說上述的措施並未達到理想的除油目的。在選擇除油方案時，我們也考慮了水力旋流器等物理方法，但由於其細格柵和沉砂池之間的空間限制以及昂貴的能耗費用和分離出來的油類的去向等問題的困擾，故未能採用。由於西科大污水廠的油類的來源較為單一，我們考慮在兩個學生食堂外的設置隔油池，分離出來的油污和食堂的潲水一起集中處理；同時在污水廠氧化溝中培養馴化嗜油微生物，通過微生物技術對其餘的油類進行處理，從而達到節約費用，提高除油效率的目的。4 結論4.1 污水處理廠除油的方法很多，目前在化學、物理及生化處理方法方面均有研究應用。4.2 中小城鎮的污水處理廠由於存在資金困難等因素，在設計過程中往往沒有考慮除油設施，而運行中油類的污染又直接影響其處理效果，因此其除油措施的實施必須結合各廠的具體情況。4.3 對於油類物質來源比較單一的城鎮污水處理廠，從源頭治理會起到簡單、經濟和實用的效果。4.4 微生物技術作為一種新興的技術，在污水除油領域的研究應用正在不斷深化，篩選優化、培養和馴化嗜油微生物菌種對於中小型污水處理廠的除油具有節能、高效等優點。

B. 懸賞30分求論文「表面活性劑消除靜電的應用」在先急等。3000字。限1天半時間

摘要：綜述了生物表面活性劑的種類及其生產菌，介紹了目前常用的兩種生產方法：微生物發酵法和酶法合成生物表面活性劑。總結了其在環境工程中的應用，如在廢水處理中浮選去除重金屬離子，在污染場地的生物修復中用於促進烷烴、多環芳烴(PAHs)的降解，修復受重金屬污染的土壤等，並對今後的研究方向做了探討。

關鍵詞：生物表面活性劑 生物修復 重金屬 多環芳烴

生物表面活性劑是微生物在一定條件下培養時，在代謝過程中分泌的具有表面活性的代謝產物。與化學合成表面活性劑相比，生物表面活性劑具有許多獨特的屬性，如：結構的多樣性、生物可降解性、廣泛的生物活性及對環境的溫和性等[1]。由於化學合成表面活性劑受原材料、價格和產品性能等因素的影響，且在生產和使用過程中常會嚴重污染環境及危害人類健康。因此，隨著人類環保和健康意識的增強，近二十多年來，對生物表面活性劑的研究日益增多，發展很快，國外已就多種生物表面活性劑及其生產工藝申請了專利[2]，如乙酸鈣不動桿菌生產的一種胞外生物乳化劑已經有了成品出售。國內對生物表面活性劑的研製和開發應用起步較晚，但近年來也給予了高度重視，其中研究最多的就是生物表面活性劑在提高石油採收率以及生物修復中的應用。

1 生物表面活性劑的種類及其生產菌

1.1 生物表面活性劑的種類

化學合成表面活性劑通常是根據它們的極性基團來分類，而生物表面活性劑則通過它們的生化性質和生產菌的不同來區分。一般可分為五種類型：糖脂、磷脂和脂肪酸、脂肽和脂蛋白、聚合物和特殊表面活性劑[1]。

1.2 生物表面活性劑的生產菌

大多數生物表面活性劑是細菌、酵母菌和真菌的代謝產物。這些生產菌大多是從油類污染的湖泊、土壤或海洋中篩選得到的。如Banat等[3]從油泥污染的土壤中分離得到兩株生物表面活性劑的菌株：芽孢桿菌AB-2和Y12-B。表1列出了一些主要的生物表面活性劑的種類及其生產菌[2,4]。

表1 生物表面活性劑的種類及其生產菌

生物表面活性劑
生產菌

海藻糖脂
石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)

棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)

紅平紅球菌(Rhodococus erythropolis)

鼠李糖脂
銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)

槐糖脂
解脂假絲酵母(Candida lipolytica) 球擬酵母(Torulopsis bombicola)

葡萄糖、果糖、蔗糖脂
棒狀桿菌(Corynebacterium spp.)

紅平紅球菌(R.. erythropolis)

纖維二糖脂
玉蜀黍黑粉菌(Ustilago maydis)

脂多糖
乙酸鈣不動桿菌(Acinetobacter calcoaceticus RAG1)

假單胞菌(Pseudomonas spp.)

脂肽
枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)

地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis) 熒光假單胞菌(Pseudomonas fluorescens)

鳥氨酸，賴氨酸，縮氨酸
氧化硫硫桿菌(Thiobacillus thiooxidans)

鹽屋鏈黴菌(Streptomyces sioyaensia)

葡萄糖桿菌(Gluconobacter cerinus)

磷脂
氧化硫硫桿菌(T. thiooxidans)

脂肪酸
野兔棒狀桿菌(Corynebacterium lepus)

石蠟節桿菌(Arthrobacter paraffineus)

2 生物表面活性劑的生產

目前，可以通過兩種途徑生產生物表面活性劑:微生物發酵法和酶法。

採用發酵法生產時，生物表面活性劑的種類、產量主要取決於生產菌的種類、生長階段，碳基質的性質，培養基中N、P 和金屬離子Mg2+、Fe2+的濃度以及培養條件(pH、溫度、攪拌速度等)。 如Davis等[5]在成批培養枯草芽孢桿菌時發現，在溶解氧耗盡和限氮條件下可得最大濃度(439.0 mg/L)的莎梵婷。Kitamoto等[6]利用南極假絲酵母的休止細胞生產甘露糖赤蘚糖醇脂，對培養條件進行優化後，最高產量可達140 g/L。發酵法生產生物表面活性劑的優點在於生產費用低、種類多樣和工藝簡便等，便於大規模工業化生產，但產物的分離純化成本較高。

與微生物發酵法相比，酶法合成的表面活性劑分子多是一些結構相對簡單的分子，但同樣具有優良的表面活性。其優點在於產物的提取費用低、次級結構改良方便、容易提純以及固定化酶可重復使用等，且酶法合成的表面活性劑可用於生產高附加值產品，如葯品組分。盡管現階段酶制劑成本較高，但通過基因工程技術增強酶的穩定性與活性，有望降低其生產成本。

3 生物表面活性劑的提取

發酵產物的提取(也稱下游處理)費用大約占總生產費用的60%，這是生物表面活性劑產品商業化的一個主要障礙。生物表面活性劑的最佳提取方法隨發酵操作及其物理化學性質的不同而不同。其中溶劑萃取是最常用的提取方法，如Kuyukina等[7]利用甲基-叔丁基醚萃取紅球菌生產的生物表面活性劑，可以獲得較高產率10 mg/L。超濾是用於提取生物表面活性劑的一種新方法。Lin等[8]用分子量截止值為30000 Da的超濾膜從發酵液中提取枯草芽孢桿菌產生的脂肽類生物表面活性劑莎梵婷，收率達95%。Mattei等設計了一套連續提取生物表面活性劑的裝置，應用切面流過濾法能連續提取產物，產率高達3 g/L[1]。能與連續發酵生產配套的產物提取方法有泡沫分離、離子交換樹脂法等。Davis等[9]用泡沫分離法連續提取枯草芽孢桿菌產生的莎梵婷,收率達71.4%。鼠李糖脂的提取過程是先離心過濾除去細胞，再通過吸附色譜將鼠李糖脂濃縮在安珀萊特XAD-2樹脂上，後用離子交換色譜法提純，最後將液體蒸發和冷凍乾燥可得純度為90%的成品，收率達60%[2]。

4 生物表面活性劑在環境工程中的應用

許多化學合成表面活性劑由於難降解、有毒及在生態系統中的積累等性質而破壞生態環境，相比之下，生物表面活性劑則由於易生物降解、對生態環境無毒等特性而更適合於環境工程中污染治理。如：在廢水處理工藝中可作為浮選捕收劑與帶電膠粒相吸以除去有毒金屬離子，修復受有機物和重金屬污染的場地等。

4.1 在廢水處理工藝中的應用

用生物法處理廢水時，重金屬離子對活性污泥中的微生物菌群常會產生抑制或毒害作用，因此，在用生物法處理含重金屬離子的廢水時須進行預處理。當前，常用氫氧化物沉澱法除去廢水中的重金屬離子，但其沉澱效率受氫氧化物溶解度的限制，應用效果不甚理想；浮選法用於廢水預處理時又常因所用浮選捕收劑在其後續處理過程中難降解(如化學合成表面活性劑十二烷基磺酸鈉)，易產生二次污染而受限制，因此，有必要開發易生物降解、對環境無毒害的替代品，而生物表面活性劑恰好具有這一優勢。但是，國內外對這一方面的應用研究很少，直到最近才有報道。Zouboulis 等[10]研究了生物表面活性劑作為捕收劑除去廣泛存在於工業廢水中的兩種有毒金屬離子：Cr4＋和Zn2＋。結果表明,莎梵婷和地衣芽孢桿菌素在pH為4 時均能很好地從廢水中分離吸附了Cr4＋的αFeO(OH)或Cr4＋與 FeCl3•6H2O形成的螯合物，極大地提高了Cr4＋(50 mg/L)的去除率，幾乎可達100%；在pH為6時，莎梵婷對螯合物中的Zn2＋(50 mg/L)去除率高達96%，而在相同條件下，地衣芽孢桿菌素的處理效果不明顯，去除率為50%左右。

C. pvdf超濾膜論文可以寫哪些方面

可以採用對比方法寫景。如《祝福》的開頭與結尾寫祝福時的景色氣氛，以樂景反襯祥林嫂的悲劇，更增強了作品對舊社會的批判力量。
5、自然景色可以暗喻某種社會環境，如高爾基的《海燕》，茅盾的《雷雨前》。

D. 電大葯學畢業論文

葯學是歷代人民大眾智慧的結晶。下文是我為大家整理的關於的範文，歡迎大家閱讀參考!
篇1
微生物制葯中膜分離技術應用探析

【摘要】在當代的生物制葯分離工程技術中，膜分離技術已經被廣泛應用，並且具有顯著應用意義。本文就膜分離技術的應用展開討論，主要包括在抗生素、氨基酸、酶類分離純化等的應用進行了介紹，並且根據應用效果，對膜分離技術應用中存在的問題和針對問題的改進方法進行了闡述。

【關鍵詞】膜分離技術;生物制葯;分離濃縮

膜分離技術是現代生物制葯分離工程的一門新技術，主要針對生物分離、生物濃縮以及凈化提純技術，是當代廣泛應用的技術之一，其技術特點是：節約能量、保護產品原有結構不被破壞、無污染、操作簡便、常溫下可持續操作、有專一性等[1]。而且在膜分離技術中有各種不同的機制，以便用於不同的分離要求，特備是在熱敏性物質的分離過程中有顯著的優勢，因此在食品的深加工以及醫葯的分離過程中都具有深遠的應用意義，具備獨特性和實用性。

1膜分離技術應用在抗生素、氨基酸和酶類分離純化中。

1.1應用特點

與以往傳統抗生素提煉工藝相比，膜分離技術程式更為簡便，從傳統的發酵液過濾、萃取、濃縮，簡化為發酵液超濾、反滲透，之後經過脫色、乾燥環節，就可直接生成產品。因此，膜分離技術不僅簡化工藝、操作簡單，而且投資少、執行費用低，更節省資源，對產品的結構和外觀無破壞，且保證質量，材料分離效率和產品收成率均比較高。由於膜分離技術對溶劑量的要求極低，因此提純、加工後的廢液處理也更為簡易。

1.2膜分離技術

膜分離技術主要用於發酵液後的處理，根據截留孔徑的不同和分子量的大小，可將處理過程分成十餘種，其中較為主要的是超濾、微濾、納濾、反滲透、滲透蒸發、液膜分離、電滲析、氣體分離等技術[2]。

超濾膜分離術截留孔徑為2-50nm，採用壓差和流速原理，在常溫情況下，利用高分子薄膜滲透性，將小於膜孔徑的低分子量物質過濾，而將高分子量物質截留，從而提升產品純度。目前已開發出1000 - 100萬分子量超濾膜，可根據分子大小及產品要求純度對發酵液進行過濾處理，從而將酶、多糖、蛋白質、病毒等大分子物質截留，保證產品純度。

微濾膜分離技術主要用於細胞收集、液固分離等技術環節，採用篩分原理，將直徑0.01-10um以上的粒子截留，防止細菌、細胞、不溶物等物質進入發酵液中，是超濾之前重要的預處理過程。

納濾膜分離技術截留孔徑大約在2nm左右，可高度截留小分子物質，如抗生素、染料、雙糖、合成葯等小分子物質都會進行截留，而對於有機物、無機鹽、水等小分子物質有益物質，可以通過，同時對產物起到濃縮作用，由於膜表明呈負電性，可 *** 水垢污染，此膜分離技術獲得較快發展。

反滲透分離技術採用溶解擴散原理，通過截留氨基酸、鹽等小分子物質，而通過溶劑分子，從而利於有機物的濃縮，提高純度。

液膜萃取技術，將萃取與反萃取相結合，利用液膜的選擇透過性，將兩個液相隔開，進行物質分離。液膜採用均質膜，其表面活性劑，具有傳質速度快、分離率高、選擇滲透性好，且分離、濃縮可同時進行等特點，為此近幾年液膜萃取技術在活性物質的分離提取領域備受關注，如青黴素、紅黴素等抗生素的提取就是液膜萃取技術應用的典型例子。但液膜萃取所需原料復雜、膜流動載體單一、易破裂、堵塞等缺點，也是該技術沒能進行廣泛退剛的原因。

2技術缺陷及改進

由於在壓力驅動下，料液透過膜過程中容易被截留，於是導致膜與本體溶液介面間的濃度越來越高，形成較強滲透壓，容易在膜表面形成沉積，從而為物質通過造成阻力，使膜發生溶脹或使膜效能惡化，結晶析出，堵塞流道。此外，在物料處理中，由於粒子、溶質分子與膜之間的屋裡化學反應，以及濃度極化導致的膜表面濃度超標，很難溶解，膜表面及孔內吸附、沉積引起孔徑變小或阻塞，而使膜的透過性和分離性出現不可逆的破壞[3]。

針對以上技術問題，可採用以下方式進行改進：1膜表面改性，可採用改變膜表面極性和電荷的方式，減輕污染;採用吸附力強的溶質吸附， 對於醋酸纖維膜可採用陽離子活性劑進行輻射嫁接，該表膜表面極性，此方法有助於膜表面改性處理，從而提升膜抗污染性及親水性，增加溶液通量;2有效清洗。針對長期存在的膜污染問題，可採用物理清洗和化學清洗方法進行處理，如果高速流動液體進行沖洗，或海綿球擦洗等，也可採用表面活性劑、螯合劑、過氧化氫、磷酸鹽等清洗劑進行清洗，從而去除膜孔、膜面的污染物，增強膜面透過性，延長膜壽命;3引進新型膜材料。陶瓷膜、玻璃膜、金屬膜是近幾年開發的新型膜材料，具有耐高溫、耐溶劑、抗老化、耐細菌、再生性強等優點，且有助於膜截留效能改進，在業界受到廣泛應用，是發展最快、最有前景的品種。

3技術革新

在膜分離技術領域，膜萃取、膜反應、膜蒸餾、親膜分離等技術在未來有更廣闊的發展前景，也是膜分離技術的發展方向。這些技術將傳統分離技術與現代膜分離技術相結合，取其精華，去除糟粕，將兩種技術的有點有效結合，從而提高膜技術的高分辨應用，促使蛋白質-病毒分離術、膜色譜、蛋白質切線流分離等技術更為純熟，效果更好。這些膜技術的改進和發展，對今後生物制葯的分離技術、以及現代生物制葯的提純過程有著重要的作用，是不可或缺的重要技術力量。為此，在未來膜技術領域，人們在關注膜分離滲透性及選擇性的同時，也會更注重膜材料、性質、以及相關技術原理等內容，從而為膜分離技術的提升和跨越，提供更廣闊的空間。

參考文獻

[1]鄔方寧.膜分離技術在葯物分離中的應用[J].天津葯學.201002：196.

[2]谷大建;徐巍.膜分離技術的應用及研究進展[J].中國葯業.200806：237.

[3]施東魁;胡春梅.膜分離技術及其在醫葯生產和研究中的應用[J].中國中葯雜志.200615：257-259.
篇2
試分析膜分離在中葯制葯中的應用進展

摘要：膜分離技術因其便於操作、過程易於控制以及無污染、能耗低等優勢，在中葯的制葯過程中應用廣泛，並產生了良好的經濟與社會效益。加強膜分離技術的研究具有重要的現實意義。本文立足於膜分離技術及其在中葯制葯中的應用領域，著重分析了膜分離技術在中葯的制葯過程中的應用進展。

關鍵詞：膜分離技術;中葯制葯;應用進展

一、膜分離技術及其在中葯制葯中的應用領域

一膜分離技術及其特點

膜分離技術是一種在化學位差以及外界能量的推動下，讓混合物其中一部分組分通過選擇性透過膜，而另一部分則被透過膜截留下來，並有機結合透過膜在分離混合物時，混合物的各組分具有不同的遷移率這一特性，從而實現分離混合物或對其展開濃縮以及提純等目的新型分離技術。在膜分離過程中，沒必要將新物質引入，而且分離中無相變化產生，因此對環境的污染較少，同時所消耗的能量較低，能有效的節約能源。此外，化學勢能差以及壓力差是膜分離的主要驅動力，其分析裝置無運動部件，因此膜分離技術具有操作方便、結構簡單、維修方便等特點。

二膜分離技術在中葯制葯中的應用領域

1.常規除雜。運用膜分離技術，可將熱原、鞣質以及蛋白等中葯內的大分子雜質去除。例如，運用膜分離技術中的微濾技術，進行何首烏水提液的精製，去除的固體雜質高達67%左右，可獲得良好的精製效果;

2.有效成分提純。當前，膜分離技術在中葯的現代化生產中，在進行提純植物有機酸與色素、黃酮類化合物等有效成分中應用廣泛;

3.中葯提取液濃縮。一般情況下，在多數的中葯提取液中，其目標產物具有的濃度相對較低，要獲得最終的產品，通常需要經過大比例乾燥或濃縮才能實現。在中葯提取液中運用膜分離技術，可將提取液中的無機鹽類以及水去除，最終完成中葯提取液的濃縮;

4.葯酒與中葯口服液生產。1在葯酒的生產過程中，運用膜分離技術，利於除菌率以及澄明度的提高;且經過較長時間的貯存依然能保障葯酒的效能;2在運用傳統的水提醇沉法生產中葯口服液的過程中，生產的產品具有較大的黏度，且含有大量絮狀物、亞微粒等。在中葯口服液的生產中，運用膜分離技術可增加口服液中的有效成分濃度，同時還利於中葯口服液的澄明度的大幅提升;

5.中葯注射劑、浸膏制備。1在中葯浸膏制備過程中，採用膜分離技術，能有效縮減中葯浸膏崩解時限，提高其崩解效能，並使浸膏中有效成分含量大幅提升，減小中葯浸膏的體積;2相較於採取石硫醇法以及醇水法等傳統方法進行中葯注射劑的制備而言，應用膜分離技術可將熱原以及雜質等有效去除，避免不良反應的產生，大幅提升制備產品的澄清度。同時，運用膜分離技術進行中葯注射劑的制備還能產生脫色作用。

二、膜分離技術在中葯制葯中的應用進展分析

一微濾與超濾

可將微濾與超濾的過程看做是一個以膜為介質而展開過濾的過程，它主要是在壓力差作用下，結合膜孔徑大小而實施篩分的過程。混合液體在壓力差作用下通過膜時，比膜孔徑小的分子被富集起來，並截留住比膜孔徑大的大分子物質，完成混合物分離。在這一分離的過程中，由於分離膜上不斷滯留了許多大分子物質，從而降低了膜的通量。加之阻塞以及濃差極化產生的膜污染問題，導致實際膜通量<5%的純水通量。微濾操作壓差通常在0.01MPa-0.2MPa之間，0.1um-5um為其膜孔徑范圍，適用於含細菌、微粒的溶液的純化與分離，提取液的澄清等;超濾操作壓差通常在0.1MPa-1.0MPa之間，在提純與分離氣體、含膠狀物質以及大分子的溶液中應用廣泛，同時還用於純化與濃縮中葯提取液，去除內毒素，制備注射劑與口服液等。

二納濾

在納濾過程中，壓力差是其主要的驅動力。在納濾分離過程，所需的操作壓力<1MPa。同時，運用這一分離技術，其截留物的分子直徑約為1nm，而且納濾膜帶電荷，從而在較低的壓力作用下，納濾膜具有的脫鹽率較高。此外，納濾膜的抗污染能力較強，耐壓性較高，同時還利於節約投資費用。納濾在中葯分離、濃縮以及精製等過程中應用廣泛。

三反滲透

反滲透主要是指實際高於溶液滲透壓的壓力於溶液一側，並通過膜，使溶劑分子流向溶劑側，並確保溶劑分子流向溶液側的數量多於其向溶液側透過的數量的過程。靜壓差高於滲透壓以及選擇性透過膜是反滲透必不可少的兩個條件。在該過程中，操作壓力通常為1.5MPa-10.5MPa，0.1nm-1.0nm為截留分子直徑。在中葯制葯中，反滲透主要應用於濃縮葯液、水回收利用以及脫除各類無機鹽等。

在中葯制葯中，除以上的膜分離技術應用之外，膜蒸餾、分子印跡技術以及膜整合聯用技術在中葯的生產過程中也普遍應用。如，運用膜蒸餾技術精製中葯，或在人參綜合利用中，運用膜蒸餾技術進行人參露與洗參水的濃縮等。

膜分離過程具有分離效率高、可實現自動化與連續操作，而且分離過程簡便等優勢，使膜分離技術發展成為當前最為節能、高效的分離與濃縮技術之一。在中葯制葯中，運用膜分離技術，可有效降低生產成本，縮短中葯生產周期，並獲得良好的環境效益。此外，還可提高中葯的附加值，在中葯生產中產生了極大的推動作用。因此，在中葯制葯中，要立足於實際，推廣運用膜分離技術，推動中葯制葯工業快速發展。

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E. 淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

在日常學習和工作生活中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。如何寫一篇有思想、有文採的論文呢？以下是我為大家整理的淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文，希望對大家有所幫助。

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇1

論文摘要：納濾是一種介於超濾和反滲透之間的新型壓力驅動膜分離技術。本文介紹了納濾技術的分離特點，較全面的論述了納濾在廢水處理、飲用水生產、生化醫療和食品工業、飲料行業等方面的應用，並指出納濾技術在應用過程中存在的問題及今後的發展方向。

論文關鍵詞：納濾;分離特點;水處理

1 引言

膜分離技術是近年來發展迅速，應用廣泛的高新技術。與傳統的分離技術相比，具有分離效率高、無相變、無化學反應、體積小、能耗低和操作方便等優點。納濾作為膜分離技術中的一種，是介於超濾和反滲透之間的孔徑接近於1mm的新型壓力驅動膜技術。它既能截留透過超濾膜的小分子有機物和多價鹽離子，又能透析被反滲透所截留的無機鹽。基於它自身獨特的性能使它在許多領域具有其它膜技術無法替代的地位，因此納濾成為目前國內外膜分離領域研究的熱點之一。

2 納濾技術的特點

2.1納濾膜的分離特點納濾膜在截留性能方面有兩個特點：

(1)截留相對分子質量(MWCO)在200-1000之間，適宜於分離相對分子質量在200以上，大小約為1nm的溶解組分;

(2)具有離子選擇性。由於膜表面或膜材料中常帶有荷電基團，這些基團通過靜電作用可產生Donnan效應，從而實現不同價態離子的分離，故有時納濾也被稱為「選擇性反滲透」。

2.2納濾膜實際應用過程中的特點納濾膜在實際的應用過程中有三個特點：

(1)操作壓力低，一般在0.3-1.0MPa之間。由於操作壓力較低，對設備要求較低。因此，基建費用和運行費用低，便於運行管理;

(2)在處理過程中不需添加化學試劑，也不引起二次污染;

(3)可分離回收有用物質，實現工業廢水的資源化和回用，進一步降低處理成本。

3 納濾技術的應用

納濾膜由於截留的分子量介於超濾與反滲透之間，同時還存在Donnan效應，所以對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果。另外，納濾膜還具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點，因此納濾在國內外廢水處理領域、飲用水生產領域、生化醫療領域、食品工業和飲料行業等得到越來越廣泛的應用。

3.1廢水處理領域

3.1.1造紙廢水

造紙廢水主要來之造紙過程中紙漿的大量沖洗，採用納濾膜替代傳統的吸收和電化學處理法能更有效地去除深色木質素和紙漿漂白過程中產生的氯化木質素。Nuortila-Jokinen等在實驗室，用平板納濾膜NF45處理經浮選和過濾預處理後的造紙廢水。

45納濾膜處理造紙廢水的效果項目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)總固體(mg/L)無機物(mg/L)進水出水Manttarri等開發了造紙廠水循環系統，發現與超濾法處理過程比較，採用納濾技術處理後得到的水不但透明、無色、不含陰離子廢物，而且將透過水的COD、總硫和無機鹽含量的去除由超濾法的50%-60%提高到80%以上。

3.1.2垃圾滲濾液

垃圾滲濾液的處理一直是世界性難題。目前，主要採用為厭氧好氧等生物處理法，但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質，其中75%為可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da)，導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比，膜分離技術受原水水質的變化影響小，在這種難降解廢水的處理中具有明顯的優勢。張亞軍等介紹了納濾膜技術在柳州垃圾填埋場滲瀝液處理工程中的應用，納濾系統經過近兩年的穩定運行表明，垃圾滲瀝液經過生化處理後經砂濾、保安濾器等預處理，再經過納濾膜系統處理，使85%-90%的透過液達標排放，僅10%-15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池，這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次污染問題。Zouboulis等利用振動剪切增強單元增強膜的傳質，用NF可以達到對滲濾液中總腐殖酸類物質97%的去除效果。可見納濾技術處理垃圾滲濾液是可行的，並具有較反滲透處理能耗低的優勢。

3.1.3紡織印染廢水

紡織印染廠在對織物進行煮漂和染色後，需使用大量的清水對織物進行沖洗，產生的廢水中會含有大量的鹽、染料、表面活性劑、洗滌劑等各種污染物，導致印染廢水成為較難處理的工業廢水之一。不過隨著膜分離技術的發展，納濾膜技術已在紡織印染工業中得到了成功的運用。C.Tang等使用納濾膜處理高無機鹽含量的紡織染色廢水，在操作壓力為500kPa條件下，通量可以達到很高，而且染料的截留率超過98%，因此，可以實現廢水的回收利用。Bruggen等採用了UTC-60、NF70和NTR7450三種納濾膜對兩種活性染料的染色廢水進行了試驗，結果都表明，直接應用納濾工藝不但可以進行染料的提純，而且納濾出水可循環使用。何毅等考察了醋酸纖維素納濾膜對染料溶液的分離性能，結果表明，納濾膜對染料有很好的分離效果，分離性能是由膜、溶液和溶質三者共同決定的。

3.1.4冶金工業廢水

在金屬的加工和合金生產廢水中，含有相當高的重金屬離子。為了使廢水符合排放標准，一般是將這些重金屬離子生成氫氧化物沉澱除去。如果採用採用納濾膜技術處理，不僅可以回收90%以上的廢水，而且可使重金屬離子濃縮10倍，濃縮後的重金屬具有回收利用價值。

傅前君採用納濾對含Cu2+廢水進行試驗研究，NF90膜對含CuSO4的廢液截留效果很好，Cu離子的截留率都在99%以上，出水銅離子質量濃度低於2.0mg/L，可以達標排放或回用於鍍件漂洗;濃水經進一步濃縮後也可回用。A.Hafiarle等對納濾分離鉻酸鹽進行了研究，結果表明使用 TFC-S系列納濾膜替代常規方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是，膜對Cr(Ⅵ)的截留率與溶液中的離子強度和pH密切相關，在pH=8時，截留率超過80%。由此可見，納濾作為一種處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法是非常有應用前景的。

3.2飲用水的生產領域

3.2.1地下水軟化

採用納濾膜法軟化地下水具有無污泥、不需再生、能除去水中大部分懸浮物及有機物、操作簡便和佔地省等諸多特點，因此在歐美發達國家已經非常普遍。

納濾膜法軟化地下水工藝流程J.Schaep等用不同類型的NF膜軟化處理地下水，結果表明NF膜對多價離子的截留率高達90%以上，而對單價離子卻只有60%-70%。張顯球等採用NF90和NF270兩種納濾膜對南京某自來水進行軟化處理，結果表明在較寬的操作壓力(0.4-1.2MPa)和溫度(15-30℃)范圍內，兩種膜的產水總硬度分別在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。

H.Sombekke等分別使用NF與活性炭-臭氧工藝對地下水進行軟化處理，盡管兩種方法都能取得較好的分離效果，但是從處理效果和環保的角度考慮，使用納濾的方法更勝一籌。

3.2.2飲用水凈化

納濾能有效的截留二價離子，較完全的去除病原體、水中加氯消毒副產物三鹵甲烷中間體、痕量的除草劑、殺蟲劑殘余物、重金屬、天然有機物等，十分適用於飲用水的深度處理。VedatUyak等人和Rubia等人均比較了採用不同的膜技術除去飲用水中的天然有機物質和三鹵甲烷，結果表明納濾是目前最有效技術之一。J.Radjenovic等採用NF膜和RO膜法去除地下水中的葯物成分。結果表明，NF膜和RO膜擁有很好的截留性能，對所有葯物的截留率均>85%，對有害物質如對乙醯氨基酚截留率為48%-73%，吉非貝齊為50%-70%，甲芬那酸為30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise飲用水處理廠在臭氧+活性炭處理河水不能滿足飲用水(TOC的濃度<2mg/L)標準的要求下，採用納濾對飲用水進行深度處理，取得了很好的效果。

3.2.3海水淡化

目前，海水淡化已經成為解決我國沿海地區和世界上許多國家水資源短缺的重要手段之一。但如何高效經濟的除去海水的高硬度、濁度和總固溶物(TDS)是制約海水淡化的瓶頸。

隨著膜技術的不斷發展，孔徑介於反滲透和超濾之間、具有荷電性質的納濾膜在海水軟化方面的優勢愈來愈得到人們的`關注。蘇保衛等採用NF作為海水淡化的預處理工藝。試驗結果表明，該法可以大幅度降低進料水的硬度、濁度和TDS含量，解決傳統海水淡化過程中存在的結垢污染等許多問題。A.M.Hassan 等用納濾作為海水淡化的預處理進行了一系列的研究工作，在研究過程中發現，納濾膜能夠有效的降低硬度、微生物和濁度。在22bar的壓力下NF對 Ca2+，Mg2+，SO42-，HCO3-，以及總硬度的去除率分別為89.6%，94.0%，97.8%，76.6%和93.3%。NF出水完全能夠滿足海水反滲透(SWRO)或多級閃蒸(MSF)的進水要求，使得SWRO和MSF的水回收率分別達到70%和80%。將NF膜作為海水淡化預處理的優點有：(1)通過除去濁度和細菌，阻止SWRF的膜污染;(2)通過去除硬度離子，阻止SWRF和MSF的比例縮放;(3)通過減少海水中大約30%- 60%的TDS，使得運行SWRF所需操作壓力較低。

3.3生化醫療領域

3.3.1生化工程

將納濾膜技術應用於生化工程，可以將相對分子質量低的物質(如類固醇、維生素、抗生素和氨基酸等)從其他反應物中分離出來，進行澄清和精製，並且成功的應用於VB12的回收和濃縮，以及紅黴素、金黴素等多種抗生素的濃縮和純化過程，蘇保衛等採用DL和DK納濾膜進行納濾濃縮克林黴素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。實驗結果表明，DL納濾膜可將CLP乙醇水溶液由40g/L濃縮至90g/L，適宜的操作壓力為1.2-1.6MPa，溫度為 40-50℃。李潔妹等採用超濾+納濾雙膜技術對林可黴素發酵液進行提純和濃縮，通過對不同材料的納濾膜的篩選結果表明，NF-20在膜通量和林可黴素回收率、雜質去除等方面優於其它的膜，為最佳選擇。

3.3.2醫葯工業

納濾膜分離效率高、節能、不破壞產品結構等特點使其在醫葯產品的生產中也得到了日益廣泛的應用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用納濾膜技術除去血漿製造中所產生的傳染性有毒物質(HPVB19)，結果表明中空纖維膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒，納濾膜可完全過濾掉其中的HPVB19病毒。徐為中等人採用超濾、納濾技術濃縮家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗，建立家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗濃縮工藝。家兔產氣莢膜梭菌(A)型超濾、納濾濃縮疫苗的保護率達100%，而傳統鋁膠疫苗對照組的保護率平均為86.7%。何旭敏等採用的超濾與納濾組合技術改造6-APA的原有生產工藝，使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上，採用納濾濃縮裂解液來提高6- APA結晶濃度，不僅降低了溶媒消耗，而且使結晶母液中的6-APA損失減少，從而提高了成品的收率(表2)。由此可見，隨著膜技術的不斷發展，納濾將成為醫葯工業生產中一種高效的分離技術。

3.4食品工業、飲料行業

在食品工業和飲料行業中，納濾主要用來對加工過程中的料液進行濃縮、脫鹽、調味、脫色和去除雜質。

3.4.1低聚糖的處理

功能性低聚糖由於可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多種生理功能而倍受關注。低聚糖與蔗糖的分子量相差很小，分離很困難。通常採用高效液相色譜法分離，但此法處理量小，耗資大。採用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果，並大大降低操作成本。

俞三傳等對低聚糖進行納濾濃縮實驗研究，結果表明，納濾可實現對多糖溶液的濃縮。李煒怡等對蔗果低聚糖進行納濾提純實驗，結果證明納濾對蔗果低聚糖體系具有很好的分離效果，提純過程中可得到純度在90%以上的蔗果低聚糖產品。袁其朋等採用超濾、納濾組合工藝對大豆乳清廢水進行了處理實驗。經超濾處理後的乳清廢液，再經納濾濃縮10倍後，濃縮液中總糖約有77%被截留，其中功能性地聚糖水蘇糖和棉子糖的截留率高達95%以上，濃縮液中總糖質量分數達 8.72%，再經活性炭脫色和離子交換脫鹽及真空濃縮，即可得到透明狀的大豆低聚糖糖漿。該法的優點在於既解決了廢水的排放問題，同時又通過回收利用增加了經濟效益。

3.4.2果汁的高濃度濃

縮果汁濃縮傳統上使用蒸餾法或冷凍法濃縮，但這些方法會造成果汁風味和芳香成分的散失，不僅消耗大量的能源，而且還得不到令人滿意的成品。相比之下，納濾膜濃縮技術具有節約能源、降低損耗、可在常溫下連續操作、過程簡單、高效、沒有相變、分離系數大等優點，而且特別適用於熱敏性物質的處理，因此在果汁濃縮方面得到了廣泛的應用。高學玲等人用納濾膜技術對烏龍茶提取液進行濃縮，發現納濾不僅能實現烏龍茶提取液的濃縮，還可截留茶液中的茶多酚、咖啡鹼等有效物質。Warczok等人報道了利用不同的納濾膜濃縮蘋果汁和梨汁的研究，通過實驗過程中果汁通量的觀察，表明納濾膜用於果汁濃縮是可行的。

鄭必勝等進行了納濾濃縮西番蓮果汁的研究，發現操作溫度為28℃左右，壓力為3MPa時，分離效果最好，此時實際膜通量達17L/(m2.h)。經過納濾濃縮，西番蓮澄清汁可溶性固形物從13oBx提升到30oBx左右。

3.4.3純化濃縮多肽和氨基酸

離子與荷電膜之間存在道南(Donnan)效應，即相同電荷排斥而相反電荷吸引的作用。氨基酸和多肽帶有離子官能團如羧基或氨基，在等電點時是中性的，當高於或低於等電點時帶正電荷或負電荷。由於一些納濾膜帶有靜電官能團，基於靜電相互作用，對離子有一定的截留率，可用於分離氨基酸和多肽。 Garem等利用無機和高分子復合納濾膜進行了九種氨基酸和三種多肽的分離實驗，探討了這種方法的可行性。王曉琳等用ESNA2和ES20兩種納濾膜對苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液體系進行分離實驗，過程結束時，濃縮液中苯丙氨酸和天冬氨酸濃度的差值比原料液中的差值增大近4倍，納濾分離的效果非常明顯，實現了生物質的分離、精製與回收。

3.5其它方面的應用

納濾的特點使其越來越受人們的關注，因此，納濾的應用也愈來愈廣泛。除了以上幾方面的應用外，還在高濃度有機廢水處理、城市生活污水處理等方面都有具體應用，這里就不再詳細敘述。

4 結語

隨著國家「節能減排」發展策略的不斷深入，以及人們環保意識的加強，廢水資源再生利用已經成為包括我國在內的世界各國實現水資源可持續發展的重要戰略之一。納濾由於其獨特的分離性能使其在水處理領域得到日益廣泛的應用。但納濾還需要很多方面需要優化改進，如在實際運行過程中如何更好的控制膜的污染問題，以保持膜分離性能和通量的穩定性，這需要人們對膜自身的傳質機理進一步的深入探究，以開發出新的高通量、耐溶劑、耐酸鹼、耐氯和抗污染性強的膜材料;此外膜的成本問題也是阻礙納濾膜技術進一步推廣應用的制約因素，因此，低成本高性能的膜生產必定是以後發展的趨勢;最後，開發研製新的膜清洗技術及膜清洗劑以延長膜使用壽命也是亟待解決的問題。隨著膜科學技術的不斷進步，相信納濾膜技術目前面對的問題都會逐一解決，那時候它在水處理領域的應用前景必將更加廣闊。

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淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇2

摘要：隨著我國經濟的高速發展，水處理行業已迎來黃金發展階段。生活用水方面，家用凈水器逐漸成為品質生活必備品。工業用水方面，污水回用、污水零排放已經是大勢所趨。由於膜技術具有高效、實用、可調、節能和精密分離等優點，使得膜法在水的深度處理領域已佔據重要位置。可以預見在未來的十年，膜法將更加普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發展進行分析，找出膜技術存在的問題並探究其發展趨勢，以便更好地開展膜技術的應用工作。

關鍵詞：膜技術；水處理；應用；發展

膜技術主要由微濾、超濾、納濾、反滲透等組成，已有效的處理了部分水資源。隨著膜技術的發展，膜法將在更廣闊的水處理領域得到應用。反滲透液水處理分離過程中截留率最高的膜工藝。納濾實為低壓反滲透，高度截留多價鹽，低度截留一價鹽。超濾是一種凈化高分子量化合物（例如蛋白質），膜工藝。微濾是一種截留懸浮固體、脂肪和大分子有機物的凈化工藝。

1、膜技術在水處理中應用的發展概況

1.1膜技術在水處理中應用的發展背景

當前，經濟建設仍是我國的中心工作，工業化、城鎮化進程明顯加快，這對我國水環境卻造成了嚴重影響。水環境污染防治成為我國重要的工作任務，對於人民生活與生產活動意義重大。水處理是水環境污染防治的一項重要內容，其應用的處理技術對於水質改善具有直接的影響，以往的水處理技術還較為傳統，不能保證處理後水質顯著改善。近些年，隨著我國經濟實力的逐漸提高，國家在水處理新技術領域中的投入逐年增加，這使得水處理技術得以發展與革新。而膜技術作為水處理應用領域中的一種新型處理技術，它與以往傳統技術相比具有新型高效、精密分離等優點，膜技術的應用與發展使我國水處理水平有了大幅提高，對於國家社會經濟發展及生態環境改善具有積極意義。

1.2膜技術在水處理應用中的發展現狀

現階段，膜技術在水處理中的應用正在進行完善，膜技術還存在一些有待進一步完善的方面，在水處理領域有待進一步推廣和應用。膜技術主要是利用先進的膜生產技術所生產的高效半透性膜來進行水處理的技術手段，根據膜孔的大小、通過物理作用及生化反應等來過濾不同類型的物質，以達到水處理的目的。膜技術在水處理中的應用較多，能夠去除微生物、隔離小微型雜質以及具有排斥作用等，這些作用使得膜技術在水處理中得以廣泛應用，它是我國水處理技術發展的階段性成果。

1.3重視膜技術在水處理中應用的必要性分析

伴隨著國家環境不斷遭到破壞，導致了水體受到嚴重污染，降低了飲水質量。因此，應該加大對水處理技術工作的力度，確保提供給人們一個安全的飲水環境。由於膜技術比起傳統處理技術更加節能環保，分離更精密，降低風險，水質處理效果得到提升。在未來處理水質中應該加大對膜技術的利用以及研究，完善膜技術，進一步改善水質質量，得到健康安全的水質。

2、膜技術在水處理中的應用

2.1膜技術在給水中的應用

膜技術的發展對於給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來，城市水資源的給水問題一直是城市建設的巨大問題，例如，我國為了緩解北京、天津等地區水資源緊張的問題而進行的南水北調工程，就是典型的解決給水問題而進行的水利工程，而發達國家隨著膜技術的成熟，已經成功利用的膜技術解決的城市或偏遠地區的給水問題。法國建設有世界上最大的膜凈水廠，以膜技術為核心，通過膜技術來對城市廢水、地下水、工業水資源進行處理，充分利用現有的水資源完成城市淡水的供應，最高可以達到每天凈化34萬立方米的水資源，保障的大城市的給水問題。

美國掌握著世界上的最先進性的膜處理水的技術，建設在美國科羅拉多州的膜法凈水廠，膜技術的已經實現反滲透凈化技術，可以過濾到水資源中的溶解性物質，有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術的成熟，在水資源處理技術方面相較於傳統的處理技術差距將越來越小，最終可以實現的以最小的代價處理大量水資源，滿足城市給水的需求。

2.2反滲透膜在飲用水處理的應用

反滲透膜是當前膜技術發展中應用較多的一種膜技術，廣泛的應用在飲用水處理當中。反滲透膜利用的是生物細胞膜的原理，其本質上是一層半透膜，具有選擇透過性，但是對於溶質微粒較小的物質不具備選擇透過性，當半透膜兩段的液體具有不同的濃度時，在滲透壓的作用下，溶液會向滲透壓較高的一方的流動，反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強，就可以使得溶液向濃度的度較低的一側移動，從而實現反滲透的作用。反滲透膜應用於飲用水處理當中，依據反滲透膜的性質，向需要處理的水資源是假壓強，利用反滲透膜處理的廢水當中的微粒子，從而實現水資源的淡化處理，變為人體可以應用的純凈水資源，這種方法較於傳統法的化學沉降過濾處理方法具有較大的先進性。一般為了保證水資源的絕對健康，必須採用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水，同時為了保證的飲用水的營養，可以採取礦化的方法，製作出營養價值較高的飲用水資源。

2.3膜生物反應器在污水、廢水處理應用

膜生物反應器是一種復合膜技術與生物凈化技術的機器，在處理水的過程中，通過膜技術對需要處理的水進行一次處理，大幅降低水中有害物質或雜質的數量，染頭通過生物處理單元進一步凈化水資源，這樣處理過的廢水或污水，其內部的有害物質已經微乎其微，對於環境的影響不是很大，可以進行排泄或者重生產利用。膜生物反應器是隨著膜技術的發展而誕生的，膜生物反應器具有較大的先進性，較於傳統的生化處理污水技術，膜生物反應器處理效率高、速度快，並且水質更加的純凈，膜生物反應器在經過安裝之後，可以實現自動化運行，方便企業或工廠進行管理維護。

3、膜技術在水處理中的發展趨勢

3.1、提高膜技術的應用水平

隨著膜技術在水處理上的應用，在未來我們更應該集中對膜技術的應用水平進行提高。只有對膜技術進行改善，處理水質上才能更加深入地提升膜技術的應用力度，進一步改善水質效果。

3.2、重視膜材料製造工藝

在水處理技術中，膜技術有著很寬廣的利用前景。為此，膜材料製造工藝更應該重視，結合先進的國內外膜材料製造方法，根據實際情況進行改進，使膜材料更加穩定，提升膜材料的質量，促進膜技術的發展。

3.3、提高膜性能

膜技術雖然已得到廣泛應用，但還存在著各種問題，主要集中於抗污堵能力差、使用要求較高等。所以，相關人員在未來中更應該提高膜性能，利用發展較快的新科學技術，結合膜技術，進一步改善膜結構，使膜性能得到改善，使它的分離優勢作用最大程度地得到發揮。

結束語：

總之，目前我國水資源短缺，在處理水質領域，膜技術由於它的簡單高效而且處理效果良好的優勢具有很廣的利用前景，可以解決水資源問題，改善水質。在未來的水資源處理技術發展中，我們要做的就是使膜技術利用更為廣泛，最為重要的就是關於分離膜的把握，就應該針對膜材料進行進一步的探析，製造出性能更加優良的分離膜，充分發揮膜技術在水質處理上的優勢。

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F. 膜分離技術在環境工程中的應用探討論文

膜分離技術在環境工程中的應用探討論文

摘要：隨著科學技術水平的提升，膜分離技術發展的越來越成熟，且應用范圍也不斷的拓寬，這其中，以環境工程中的應用最為廣泛，環境工程中通過應用膜分離技術，可有效地提升環境污染治理及預防的效果，在本文中，論述了各種膜分離技術在環境工程中的具體應用。

關鍵詞：膜分離技術;環境工程;應用

以分離過程為劃分依據，膜分離技術中包含多種類型，比如微濾、超濾、納濾等。通過膜分離技術，可有效地處理環境中的固體、氣體污染物，避免這些污染物污染環境，提升環境中的清潔度。環境工程開展的目的在於緩解環境污染的現狀，防止環境污染加重，提升環境質量，應用膜分離技術後，可有效地提升工程開展的效果，實現環境質量提升的目的。

一、微濾技術在環境工程中的應用

顆粒、細菌等物質的大小位於0.1~ lOLm時，過濾時適合採用微濾技術，此項技術屬於篩網過濾，操作過程中，具備比較低的壓力，而且能夠較好的適應液體，在飲水處理工程中有著比較廣泛的應用。傳統的過濾技術中，過濾池中需要設置澄清過濾和二沉池，佔地面積比較大，但在應用微濾技術後，澄清過濾及二沉池可以直接取消，使得過濾池的佔地面積有效縮小，而且如果水質出現比較大的波動時，過濾處理的效果依然比較好。此外，通過膜分離技術，可以良好的處理廢水，循環實現閉路，經過處理的'污染水可以再次回收利用，實現廢水再利用的同時，節約水資源，並提升資源的利用效率，同時，還可以將環保意識有效地提升。

二、超濾技術在環境工程中的應用

超濾膜的過濾孔直徑非常小，最小0.05nm，最大Inm。環境工程中，應用超濾技術後，物質中含有的固體顆粒、懸浮物可以被有效的過濾清除，同時，大分子物質、膠體的過濾中也可以應用超濾技術，具備比較好的過濾效果。在電泳塗漆廢水的處理工程中，廣泛的採用超濾技術，通過此種膜分離技術，有效地清除廢水中的金屬離子雜質，實現廢水的回收再利用，提升了廢水的再利用效率，並且其再生的可生化性顯著增強。需要注意的是，在環境工程在應用超濾技術時，使用的超濾膜及相應的組件通量要比較大，而且所具備的耐高溫、抗氧化性能要非常好，當前的超濾技術水平還無法有效地滿足這一要求，需要進一步加大研發的力度，實現這一目標。

三、反滲透技術在環境工程中的應用

無論是何種類型的溶質，反滲透膜雖具備的脫除率都非常高，且具備非常高的出水水質，通常，除鹽處理工程中經常採用反滲透技術。現階段，環保領域已經大規模的應用了反滲透技術，主要體現在四個方面，一是改善城市飲用水的水質，二是處理城市污水，三是處理工業廢水，四是處理垃圾滲濾液。在垃圾滲濾液中，含有的氨氮、鹼度及重金屬的濃度非常高，而當氨氮的濃度非常高時，會產生比較大的毒副作用，利用活性污泥法處理垃圾滲濾液時，處理的效果非常差，而應用反滲透技術進行處理時，可以顯著的提升處理的效果。現階段，環境工程應用反滲透技術時，還存在的一定的問題，主要表現在兩個方面，一個是膜污染，一個是濃差極化，在今後的研究中，重點在於研究出耐污染、價格低的膜材料，並使新研製的膜材料具備耐高溫、抗氧化、超低壓的性能。

四、納濾技術在環境工程中的應用

上世紀八十年代，典型反滲透復合膜出現，隨後，經過進一步的研究與開發之後，研製出新型的膜分離技術——納濾技術，該項技術為分子級技術，位於超濾技術與反滲透技術之間。納濾技術的過濾過程屬於壓力驅動型，操作過程中，設置壓力時，通常最小設置為0.5MPa，最大時設置為l.OMPa。離子選擇性是納濾膜的一個突出特點，去除二價離子時，去除率可超過95%，但去除一價離子時沒去除率僅在40%~ 800/0之間，基於納濾技術的特點及去除率，在河水有害物質去除、地下水有害物質去除、廢水脫色等工程有著比較廣泛的應用。在低壓狀態下，納濾膜的通量比較高，與反滲透膜相比，僅需比較少的投資成本及操作成本，但利用納濾技術過濾過程中，納濾膜較易受到污染，預處理時，需要進水水質比較高，且處理過程比較復雜，使得納濾技術的應用受到一定的限制。

五、液膜技術在環境工程中的應用

所謂液膜，就是乳液顆粒懸浮在液體中，乳液顆粒層非常薄，膜分離過程中，滲透具有一定的選擇性，通過化學反應，萃取和吸附其中的污染物，實現凈化。與固膜相比，液膜具有更為快速的傳質速度，且具備非常高的選擇性和分離效率。在溶液中，如果定分離離子和有機物，適合採用此種技術進行膜分離。當前，醫葯化工、濕法冶金、廢水處理中已經良好的應用液膜分離技術，通過資源化處理的方式，促使廢水實現再利用。

六、結論

環境工程中，通過膜分離技術的應用，可有效的減少廢水、廢氣、固體顆粒等對環境的污染，並實現廢水的再生利用，有效的增強了環境保護的效果。

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G. 果蔬加工技術論文範文(2)

果蔬加工技術論文範文篇二

果蔬汁加工技術的應用進展

摘要 ：果蔬經過制汁後比原果更容易貯藏，含有豐富的營養成分，且在減少果蔬原料的損失的同時提高其附加值。本文綜述了果蔬汁加工過程中破碎榨汁技術、過濾澄清技術、均質技術、濃縮技術和殺菌技術的應用進展。

關鍵詞 ：果蔬汁 加工技術 應用進展

近年來，隨著人們生活水平的逐步提高，對日常飲品的“營養、安全、健康”更為關注和重視。果蔬汁在口感及營養方面都接近新鮮果蔬，並且和具有一定的保健價值，受到各年齡階段人們的喜愛。不同果蔬汁的加工方法不同，但某些關鍵技術是相似的。本文主要介紹果蔬汁加工技術中破碎榨汁技術、膜分離技術、超高壓技術、高壓脈沖技術和酶技術的應用進展。

1. 破碎榨汁技術

根據果蔬不同的形狀、特性及加工需要，選用合適的破碎設備，並結合相適宜的破碎工藝進行破碎。常用的破碎工藝可分為熱破碎和冷破碎。通常情況下，為了生產得到組織形態好、具有一定粘稠度的果蔬汁，可以運用熱破碎，通過抑制和破壞某些酶的活力，如果膠分解酶、脂肪氧化酶等，從而達到破碎效果。[1]果蔬汁榨汁過程中，果蔬中所含有的果膠、澱粉、纖維素等物質會影響果蔬的出汁率，導致果蔬出汁率降低。採用酶技術處理果蔬原料， 即可提高產品出汁率， 該技術不僅可提高產品的澄清度， 且能防止果汁產生沉澱。[2]

2. 膜分離技術

傳統的澄清方法是對果蔬汁進行酶處理，如果膠酶等，再用明膠、單寧、膨潤土、硅溶膠等澄清劑對其進行絮沉降處理，靜置、取清液，最後用離心或過濾的方法進一步處理。[3]在傳統加工工藝過程中，果蔬汁成品的營養物質和風味物質損失多、成本高、耗能大。膜分離技術在果蔬汁製品的生產加工過程中發揮重要作用，能夠有效地克服這些缺陷。膜分離技術主要具備使果蔬汁脫苦、脫酸、澄清和濃縮的功能，並提高果蔬汁的穩定性。

2.1 果蔬汁的脫苦

柑橘類果汁由於含有柚皮苷、檸檬鹼等苦味物質，對產品的風味和商業價值造成負面影響。1E. Hernandez等人[4]利用超濾和二已烯基聚苯乙烯樹脂吸附的聯合過程對葡萄抽汁進行脫苦的實驗，表明柚皮苷和檸檬鹼可被完全除去，果汁風味得到顯著提高。

2.2 果蔬汁的脫酸

根據劉茉娥等人[5]介紹利用電滲析膜，表明電滲析膜可以脫除果汁中的有機酸，能夠使果汁酸度降低，從而提高果汁的品質。

2.3 果蔬汁的澄清

果蔬汁中因含有一些膠體物質、單寧、蛋白質等物質，它們在加熱和貯存過程中往往使果蔬汁變得混濁，有的甚至產生沉澱，縮短了產品的貨架期。應用超濾法澄清番茄汁、蘋果汁、菠蘿汁、梨汁、柑橘汁等，可獲得較好的經濟效益和較高的產品質量。

2.4 果蔬汁的穩定性

超濾可提高果蔬汁的穩定性，如蘋果汁在超濾前賓透光率為52.8%，經超濾後，透光率為96.8%，在戶觀上已達到清澈透明，並在常溫下貯存四個月，其透光率幾乎為一定值，穩定性良好。[6]

3.超高壓技術

殺菌是果蔬汁製品生產中的關鍵技術之一。傳統的熱力殺菌雖然可以殺滅鮮榨果蔬汁中的微生物， 但果蔬汁中的營養成分仍會受到破壞， 產生熱臭、風味劣變， 造成果蔬汁製品產品質量變差。[7]食品超高壓技術(ultrahigh pressure processingUHP)，又稱為高靜壓技術(high hydrostatic pressure processing，HHP)，是指將密封於彈性容器內的食品置於水或其他液體作為傳壓介質的壓力系統中，經100MPa以上壓力處理，在常溫甚至更低的溫度下達到殺菌、滅酶和改善食品功能特性等作用口。由於超高壓技術只作用於非共價鍵，能夠保證共價鍵完好無損，因而可以降低鮮榨果蔬汁中的微生物數量， 並保持產品的營養、風味和安全品質， 具有重要的意義。[8]與加熱殺菌相比，超高壓技術有著無法比擬的優越性， 特別是超高壓殺菌可以保持食品原有的色、香、味和營養成分。

3.1 超高壓對果蔬汁色澤的影響

經研究發現，與傳統的熱殺菌相比，超高壓技術處理果蔬汁能夠較好的保持其色澤，對部分果蔬，如番茄等甚至有改善色澤的作用。其原因在於超高壓對果蔬內源酶的鈍化作用及高壓的均質作用使果蔬組織細胞內的呈色物質溶出。

3.2 超高壓對果蔬汁芳香成分的影響

超高壓對果蔬汁的香氣有不同方面的影響，不僅能夠處理過程中會使香氣反應前體物的濃度增加還能使香氣物質降解降低或激活某些有關香氣的酶的活性。因此超高壓加工的果蔬汁的風味會呈現出不同的變化。

3.3 超高壓對果蔬汁營養物質的影響

超高壓對食品中營養成分的影響與各種營養成分的性質有關，由於超高壓處理不能破壞共價鍵，因此認為超高壓處理對於食品中小分子化合物一類的營養物質不會有直接的破壞作用，但可能會加速一些食品體系中的生化反應，使部分營養物質間接受到破壞。

3.4 超高壓對果蔬汁中酶活性的影響

內源酶易引起果蔬最初的品質變化，，壓力在酶的活性中心通過打破穩定分子內和酶蛋白的相互作用間的微妙平衡， 導致酶構象的變化而導酶失活。大量研究表明，超高壓技術可鈍化果蔬汁中的大部分酶。[9]

4. 高壓脈沖技術

高壓脈沖電場技術(pulsed electric field，PEF)作為非熱加工工藝之一，因其作用時間短、均勻、效率高，且能夠最大程度地保持食品新鮮度的優點而成為食品非熱處理方式應用的熱點之一。此外，在殺菌鈍酶、活性物質提取、保持食品原汁原味等方面顯示了很大的優勢。

4.1 PEF技術在果蔬汁活性物質提取時的應用

由於細胞膜的滲透性功能，PEF技術作用於細胞時能夠提高物質傳質系數，將低能量PEF應用於不同的植物組織，PEF技術不僅提高果蔬汁提取率，且使果蔬汁中活性成分如酚類物質、VC的保留率更高。 4.2 PEF技術在果蔬汁鈍酶方面的應用

經研究表明，PEF技術對果蔬汁酶活性的鈍化有很好的作用效果，PEF技術不僅在鈍化酶活性及延緩氧化、褐變等不良變化中發揮積極作用，同時對果蔬汁品質影響也較小。

4.3 PEF技術對果蔬汁品質的影響

研究PEF能溫和且高效地處理物料，最大程度上保留原料的營養成分。經過PEF處理的果蔬汁，一般最好保存於低溫下，如果酸度適宜，也可存於常溫。[11]經PEF技術處理後的果蔬汁與熱處理及酶處理等傳統技術相比，果蔬汁品質更接近於原汁，符合人們對食品原汁、原味、天然營養的需求。

綜上所述，隨著科學技術的發展，雖然果蔬汁製品加工技術已達到一定的水平，但仍存在著一些問題。目前已有應用生物技術改善飲料加工原料、生產飲料添加劑和功能因子以及去除飲料不良性狀的研究， 但生物技術要真正實現大規模地運用於果蔬汁飲料加工還有待進一步研究與完善。總之，果蔬汁飲料的各種加工技術需要相互貫通、相互融合、取長補短、集成發展，這是果蔬汁飲料加工技術的一個必然發展趨勢。

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