㈠ 超濾膜是什麼
你好,下面是有關超濾膜的介紹,希望對你有用
順祝您學習進步,望採納謝謝
超濾膜科技名詞定義中文名稱:超濾膜英文名稱:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定義:膜狀的超濾材料。應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布求助編輯網路名片超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。
目錄
簡介超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
㈡ 為什麼採用微錯流方式工作的超濾膜可以一定程度降低膜污染
1、概述
通常所說的膜污染是指在MBR運行過程中,細胞混合液中的微生物菌群及其代謝產物、固體顆粒、膠體粒子、溶解性大分子等由於與膜存在物理化學作用、機械作用而引起在膜表面或膜內孔吸附、沉積造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產生透過流量和分離特性的不可逆變化的現象[1]。
膜污染根據污染物與膜的作用性質和來源可分為物理污染、化學污染、微生物污染三種。物理污染指原水中的大顆粒無機物(如常見的碳酸鈣和硫酸鈣,還有硫酸鋇、鍶及硅酸等結垢性物質)和部分難降解的大分子有機物、未溶解的蛋白顆粒等在膜表面沉積而形成濾餅的可逆性膜污染;化學污染指細菌胞外聚合物EPS、溶解性有機物及蛋白、多糖類粘性物溶解形成的微細膠體等物質在膜表面與膜發生了不可逆的相互作用而形成的無法消除的膜孔變小和堵塞;微生物污染是由微生物及其代謝產物組成的粘泥(腐殖質、聚糖脂、微生物代謝產物)分層附著於膜表面,易造成膜不可逆阻塞的污染[3]。
從形態上對膜污染進行分類,使我們能更好地理解膜污染形成的空間層次。通常,膜污染從形成的形態上分為膜面凝膠層、污泥層和膜孔堵塞三種污染類型。膜面凝膠層污染(即濾餅),主要是水透過後被載留下來的部分活性污泥、膠體物質和部分濃縮的溶解性有機物,在過濾壓差和透過水流的作用下,堆積在膜表面而形成的可逆性膜面污染。這類污染在閉端膜過濾中佔有很大的比重(約80%~90%),且發展迅速,是膜污染水力控制的主要對象。污泥層污染是由膜表面滋生的大量的微生物及其代謝產物組成的粘泥(粘性多糖類、多肽類和蛋白質分子等),在過濾膜表面形成的一層生物膜而造成膜通量減小的污染。膜孔堵塞污染主要是溶解性大分子有機物質(多為低分子量的肽類),如溶解性微生物產物(SMP)和胞外聚合物(EPS)透過凝膠層,被膜孔內表面吸附或結晶,從而堵塞孔道,使膜通量減少的一種不可逆污染,此類污染一般發展較為緩慢。一般來說,膜污染是由上述三種形態共同構成的,膜表面污泥層的沉積,凝膠層的增厚和膜內表面微生物的滋生是膜污染的主要原因,其中污泥沉積是膜污染的主要構成部分,而污泥顆料在膜表面沉積與否,與膜面液體錯流流速、膜通量和污泥濃度等MBR運行條件密切相關。
2、膜污染的影響因素
盡管目前在膜污染機制方面還沒有達成共識,但對不同的具體環境下膜污染影響因素可歸納為以下3個方面:微生物特性、運行條件與膜自身的結構性質,如圖1-3所示,這些都會直接影響膜污染。
圖1-3 膜污染影響因素
Fig.1-3 Influencing factor of membrane fouling
2.1微生物特性
生物反應器中污泥質量濃度(MLSS)對膜通量有顯著影響。Fane等[2]早在1981年就報道膜污染與MLSS呈線性增長的關系,而後Shmizu等[23]研究發現,通量的下降同MLSS 的增加呈對數關系的。另一些研究者卻認為污泥質量濃度本身並不影響過濾特性,真正的影響因素是污泥的特性、顆粒大小、表面電荷等[1]。
新近的研究發現微生物代謝產物包括胞外聚合物(EPS)和溶解性微生物產物(SMP)對膜污染有重要影響。EPS和SMP主要是微生物細胞分泌的黏性物質,成分復雜,包括多糖、蛋白質、脂類、核酸等高分子物質。一些學者認為EPS質量濃度與膜污染呈線性關系的,EPS減少40%,濾餅的流體阻力也相應地減少40%。WontaeLee等發現膜污染與蛋白質比例呈正比,同時蛋白質的表面特性能影響微生物絮體的表面特性[4]。近年來,以SMP為主要成分的溶解性物質對膜污染的影響越來越引起人們的重視。分置式膜-生物反應器中,循環泵產生的剪切力對污泥絮體有較強的破壞作用,致使污泥絮體釋放出大量的SMP等溶解性物質,從而增加了膜污染,形成了很大的膜過濾阻力。Wisniewski C等用微濾膜過濾城市污水處理廠的污泥,考察不同膜面流速下污泥粒徑分布和溶解性物質對膜污染的影響時,得出了溶解性物質引起的膜污染幾乎構成了50%的膜過濾阻力[5]。
2.2運行條件
在一體式MBR中,曝氣有兩個作用:一是提供微生物所需的氧氣,二是產生錯流速率,減少膜面污泥層的形成。Hong S.P觀察到在較高曝氣量下產生的剪切力會加快污染物脫離膜的運動速度,並指出有臨界曝氣量存在。當超過它時,通量增加就不明顯,而且太大的曝氣量會提供過量的溶解氧,不利於反硝化作用[6]。Ueda等報道降低曝氣量可能會增加膜過濾壓差(TMP)作用,在短期運行中,降低曝氣量可能會使初始通量恢復,但長期運行時,較低曝氣量會導致混合液污染物質在膜面上的快速累積[7]。水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)都不是直接引起膜污染的因素,只是二者的變化會引起反應器內污泥特性的改變,從而間接的對膜污染產生影響。
間歇出水可以有效地減少污染物在膜表面的沉積,在反應器的空曝氣階段,由於對料液的抽吸作用消失,膜表面的污染物質向主體料液中的反向運動佔主導因素,氣液兩相流可以將已經沉積在膜表面的污染物質剪切下來,從很大程度上改善膜污染狀況。空曝氣時間越長,緩解膜污染的效果越好,但這樣會引起膜利用率的下降和運行費用的升高,因此必須根據具體的情況綜合考慮經濟性的因素確定最佳的出水和空曝氣的時間比。
2.3膜的結構和性質
膜的性質包括膜的材質、孔徑大小、孔隙率、粗糙度、疏水性等,這些都會直接影響膜污染。膜孔徑對膜污染的影響與進水的顆粒大小有關,目前大多數的MBR工藝採用011~014μm的膜孔徑,完全截留以微生物絮體為主的活性污泥。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01~1.6μm 的一系列膜的過濾性能,結果表明孔徑分布在 0.05~0.2μm的膜具有最大的通量[8]。常採用的膜材料有陶瓷和聚合物,陶瓷膜機械性能好,壽命長,由於製造成本較高,工程中使用較多的是聚合物膜。Choo等研究結果表明在同樣運行條件下,聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小於聚碸膜、纖維素膜,而且膜孔徑在0.1μm附近時混合液對膜的污染趨勢最小[9]。膜材料的憎水性對膜污染有很重要的影響,ChangI S等比較了憎水性超濾膜和親水性超濾膜,得出憎水性超濾膜膜面更容易吸附溶解性物質,表現出更大的污染趨勢[10]。
Shoji等研究表明,膜表面粗糙度的增加使膜表面吸附污染物的可能性增加,但同時也增加了膜表面的擾動程度,阻礙了污染物在膜表面的沉積。因此,粗糙度對膜通量的影響是兩方面因素綜合作用的結果,可通過在膜表面形成動態膜來減小膜表面粗糙度,從而改善膜污染。
3、膜污染的控制方法
根據上文所提到的膜污染影響因素,目前國內外膜污染控制方法的研究主要從以下幾個方面入手:
3.1 改善混合液特性
一方面,可以在工藝中增加相應的預處理組件,如預過濾去除膠體、固體懸浮物及鐵銹等或改變溶液pH值等,以除去一些能與膜相互作用的溶質。另一方面,改善影響膜污染的污泥特性參數MLSS的可濾性和控制MLSS的濃度。改善MLSS的可濾性可以在混合液中投加絮凝劑如PAC,不僅可使混合液內的COD迅速降低,減輕膜的負擔;還有助於污泥絮體相互聚集而形成體積更大、強度更高、黏性更小的污泥絮體,從而有效的減小EPS含量,提高混合液的可濾性、改善泥水分離性能、減緩濾餅層的形成。羅虹、顧平等[11]在投加粉末活性炭對膜阻力的影響研究中表明粉末活性炭具有改善混合液的性質和膜表面泥餅層結構的作用,投加粉末活性炭是提高和維持膜通量的有效途徑,並且可以降低運行費用。趙英、於丹丹等[12]在PAC投加量對MBR混合液性質及膜污染的影響中1g/L的PAC投加量足以改善混合液性質和減緩膜污染速率,投加量2g/L時反而回引起不可逆污染,加劇膜污染。目前有關活性炭粒徑大小對膜污染的影響的報道比較少,有待進一步研究。
較高的污泥濃度可提高生物反應器的容積負荷,但混合液中過多的固體物質和溶解性代謝產物(SMP)容易在膜表面沉積,導致過濾阻力增加和膜通透量降低。相反,當污泥濃度太低時,微生物對SMP的吸附和降解能力減弱,使得混合液中的SMP濃度增加,從而容易被膜表面吸附形成凝膠層,導致過濾阻力增加,膜通量下降。張軍[13]等研究表明,復合型MBR能維持較低的懸浮生物量濃度且保證高生物總量,從而有效地減緩膜過濾阻力的上升和膜堵塞.
生物強化技術(Bioaugmentation)又稱生物增強技術,是通過向廢水處理系統中投加篩選的優勢菌種和基因重組合成的高效菌種,以強化原處理系統中生物反應的能力,達到對某一種和某一類有害物質的去除或某方面性能的優化目的,龐金釗等[14]在用MBR處理洗車廢水過程中發現難降解有機物在反應器內累積,混合液的COD比進水COD高幾倍,投加優勢菌種來實現對難降解物的去除,能夠有效減輕膜截留形成的膜污染。生物強化技術不僅可以促進對目標物的降解而且某些特定菌的投加還能抑制絲狀菌膨脹,降低污泥產量和污泥黏度。投加EPS黏性小的優勢菌,可以減緩膜污染。
3.2 優化膜生物反應器的運行條件
控制合理的曝氣強度和抽吸時間可以有效地減少顆粒物質在膜面的沉積,減緩膜污染。膜面沉積層的去除效率可以通過提高空氣流率或曝氣強度來提高,而空氣流率對沉積層的去除效率又受到流速標准差的影響,亦即空氣流的紊流程度的影響[15]。通常曝氣強度越大,膜面流速越高,但N.Devereux[16]等發現,膜面流速的增加使得膜表面污泥層變薄,有可能造成不可逆污染,因此控制合理的曝氣強度可以有效的減緩膜污染。如果膜面沉積較嚴重,應該停止出水進行空曝,空曝是去除膜面沉積層的有效方法之一。除了控制合理的曝氣強度外還包括錯流過濾、定期的反沖或反吹和控制混合液的溫度等措施。Magra和Itoh的實驗結果表明,溫度的變化會引起污水粘度的變化,溫度升高1℃可以使膜的通水量增加2%,但升高溫度會直接影響膜本身的壽命,同時對微生物的生長也產生影響,因此如果情況允許,膜生物反應器應盡量在常溫下運行[6]。
3.3 膜材料的選擇
膜的親疏水性、荷電性會影響到膜與溶質間的相互作用大小,通常應選用孔徑適合,孔隙率高,帶有負電,親水性的膜,自然憎水性的膜要進行膜面改性。膜面改性是在膜表面引入親水基團,或用復合膜手段復合一層親水性分離層,或用陰極噴鍍法在膜表面鍍一層碳[17]。J.Pieracci等研究表明,改性後的膜可以增加 25%的膜通量,減少 49%的生物污染[18]。目前,膜面改性和形成動態膜的防治技術應值得注意。
3.4 膜的清洗
盡管採用合理的設計、操作等措施減緩膜污染,但長期使用後膜表面還可能產生沉積和結垢,使膜孔堵塞,膜出水量下降,因此對污染膜進行定期的清洗是必要的。常用的方法有物理清洗、化學清洗、超聲波清洗以及上述方法的綜合技術。物理清洗的方法主要有空曝氣、高流速水沖洗、海綿球機械擦洗、反沖洗、反向脈沖和電泳等。化學清洗主要是酸洗和鹼洗,酸類清洗劑(常用濃硫酸和鹽酸等)可以溶解並去除礦物質和鹽類,而鹼洗(常用次氯酸鈉和氫氧化鈉等)可以有效地去除蛋白質等有機污染物及膜內微生物,一般兩者結合使用效果更好。超聲波能夠在清洗溶液中形成極大的擾動,並伴有強大的沖擊波和微射流,能與污染膜充分接觸和作用,較常規的物理清洗方法更好,能夠使膜通量恢復54%[19],與超聲波結合的化學清洗效果一般要優於常規化學清洗。採用曝氣清洗、超聲波清洗、NaClO鹼洗、HCl酸洗可有效地使污染膜的通量恢復。黃霞等[20]對污染膜進行物理和化學清洗試驗表明,常規物理清洗可使濾餅層大部分脫落,但對膜過濾性能的恢復效果較差,鹼洗對膜過濾性能的恢復作用顯著,這表明有機污染對膜阻力的貢獻最大。
3.5 其他
在膜過濾設計中,還應注意減少設備結構中的水流死角,以防止滯留物在此變質,擴大膜污染。為防止污泥在中空纖維絲間淤積,中空纖維膜應製成平板狀(而不是成束設計),然後組裝成矩形,且底部曝氣(兼有氣水劇烈沖刷膜表面的作用),這些都可有效地防止膜污染,延長膜的清洗周期[6]。如果膜長期停止使用(5d以上),在保養時需用0.5%甲醛溶液浸泡,膜的保養原則是保持膜的濕潤並針對膜的種類採取不同的方法,如聚碸中空纖維膜須在濕態下保存,並以防腐劑浸泡。
在水資源日益短缺的今天,膜生物反應器作為一種新型的廢水處理技術,特別是在污水資源化的進程中,倍受國內外的普遍關注。但是膜污染仍然是影響膜生物反應器大范圍推廣的主要障礙之一,因此研究膜污染,研發抗污染的膜生物反應器是目前急需的。相信隨著膜污染機理及防治方面研究的不斷深入,膜質量的提高,膜污染控制方法的不斷完善,膜生物反應器將會更好地應用和推廣。
目前,有關投加粉末活性炭控制膜污染的研究和報道較多,但投加顆粒活性炭以及活性炭的投加量的文獻很少,本課題重點研究活性炭粒徑大小及投加量對減緩膜污染的影響,具有很強的實用意義,對控制膜污染、促進膜生物反應器的實際應用起到較重要的作用。
㈢ 超濾膜化學清洗方法
化學清洗:隨著超濾膜組件的長期使用,當超濾膜的產水量下降20%以上版或使用了1-4個月時,便需要對超濾權膜進行化學清洗,以便及時去除超濾膜上的污染物,防止超濾膜形成頑固性結垢。一般情況的化學清洗,分為酸洗,鹼洗
A、
酸洗:使用檸檬酸將葯液箱內的RO反滲透水(或超濾水)的PH值調到PH=2,啟動葯液泵,調節節閥使壓力表顯示壓力P=0.20MPa,循環酸洗30分鍾後使用超濾水將超濾膜沖洗干凈為止。
B、鹼洗:使用氫氧化鈉和次氯酸鈉將葯液箱內的RO反滲透水(或超濾水)調節PH=12,啟動葯液泵,調節調節閥使壓力表顯示壓力P=0.20MPa,循環鹼洗30分鍾後使用超濾水將超濾膜沖洗干凈為止。
㈣ 濾芯過濾器的工作原理及技術參數
精密過濾器內裝線繞蜂房式濾芯或熔噴濾芯,用於飲用水、生活用水、電子、印染、紡織、環保等行業的生產用水過濾、酒精過濾、葯業過濾、酸鹼過濾、反滲透RO膜前保安過濾,通量大、耗材成本低、外表拋光或亞光,內表面酸洗鈍化處理。進出口、排污管道配自動控制閥、控制器、可自動反沖冼。
二、主要技術參數: 1、 工作壓力:0.05MPa-0.6MPa 2、 工作溫度:5℃-40℃(特殊溫度可定做) 3、 濾芯介面:平壓式、插入式 4、 過濾精度:3μm-100μm 5、濾芯數量:1芯-180芯 6、 濾芯長度:10」-50」
7、 單台流量:0.1 m³/h -300 m³/h 8、 筒體材質:304、316L、Q235襯膠
三、精密過濾器的工作原理 精密過濾器是採用成型的濾材,原液通過濾材,濾渣留在濾材壁上,濾液透過濾材流出,從而達到過濾的目的。 成型的濾材有:濾布、濾網、濾片、燒結濾管、線繞濾芯、熔噴濾芯、微孔濾芯及多功能濾芯。因濾材的不同,過濾孔徑也不相同。精密過濾是介於砂濾(粗濾)與超濾之間的一種過濾,過濾孔徑一般在0.1-120μm范圍。同種形式的濾材,按外形尺寸又分為不同的規格。線繞濾芯(又稱蜂房濾芯)有兩種:一種是聚丙烯纖維-聚丙稀骨架濾芯,最高使用溫度60℃;另一種是脫脂棉纖維-不銹鋼骨架濾芯,最高使用溫度120℃。 四、精密過濾器特徵 1.材質及結構 圓柱形殼體,304、316L不銹鋼,可選炭鋼及樹脂殼體;配以單支或多支濾芯。 2、規 格 濾芯數量:單支或多支濾芯。 濾芯長度:單節、二節、三節、四節(每10″為一節); 濾芯安裝形式:國際通用平壓式、卡入式和插入式;
筒體與底座聯接方式:快開型、法蘭型; 介質進、出口連接方式:快開型、螺紋型、和法蘭型; 可過濾介質:液體、氣體。 3.性能特點 (1)過濾精度高,濾芯孔徑均勻; (2)過濾阻力小,通量大、截污能力強,使用壽命長; (3)濾芯材料潔凈度高,對過濾介質無污染; (4)耐酸、鹼等化學溶劑; (5)強度大,耐高溫,濾芯不易變形; (6)價格低廉,運行費用低,易於清洗,濾芯可更換。 五、精密過濾器的作用 精密過濾器常設置在壓力過濾器之後,用於去除液體中細小微粒,以滿足後續工序對進水的要求。有時也設置在全套水處理系統未端,來防止細小微粒進入成品水常用的濾芯有以下幾種規格:0.1、 0.2、 0.5、 0.8 、1、 2 、3、 5 、10 、20、 30 、50 、75 、100、120μm,精密過濾器常作為電滲析、離子交換、反滲透、超濾等裝置的保安過濾器使用。
㈤ 水處理中的超濾膜材質:PP、PE、PS、PAN、PSA、PVDF等具體是什麼化學名稱
PET或PETE———聚對苯二甲酸乙二(醇)酯,常簡稱聚酯:常見用於礦泉水瓶、碳酸飲料瓶等
★ 提示:飲料瓶別循環使用、別裝熱水
使用注意:耐熱至70℃,只適合裝暖飲或凍飲,裝高溫液體、或加熱則易變形,有對人體有害的物質融出。並且,科學家發現,此類塑料品用了10個月後,可能釋放出致癌物DEHP,對睾丸具有毒性。 因此,飲料瓶等用完了就丟掉,不要再用來做為水杯,或者用來做儲物容器乘裝其他物品,以免引發健康問題得不償失。
它的透明度高,可一眼看清;耐酸鹼,可裝各種酸性果汁、碳酸飲料;防水性高,不易有滲出的情形。若只作為裝低溫飲料的罐子,則非常的適合,這也是為何它受到飲料商的青睞,常被用來裝盛各種果汁、水、茶等飲料的原因。
HDPE或PE-HD———高密度聚乙烯:常見用於白色葯瓶、清潔用品、沐浴產品
★ 提示:清潔不徹底建議不要循環使用
使用注意:可在小心清潔後重復使用,但這些容器通常不好清洗,殘留原有的清潔用品,變成細菌的溫床,你最好不要循環使用。
HDPE的硬度、熔點、耐腐蝕力都較LDPE好,各種半透明、透明的塑料容器上被廣泛的使用,不過因它較耐各種腐蝕性溶液,所以多被用在清潔用品、沐浴產品等。
PVC或V———聚氯乙烯 :常見雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等,目前很少用於食品包裝
★ 提示:最好不要購買
使用注意:由於可塑性優良,價錢便宜,故使用很普遍!只能耐熱81℃-這種材質高溫時容易有有害物質產生,甚至連製造的過程中它都會釋放,有毒物隨食物進入人體後,可能引起乳癌、新生兒先天缺陷等疾病。目前,這種材料的容器已經比較少用於包裝食品。如果在使用,千萬不要讓它受熱,難清洗易殘留,不要循環使用。若裝飲品不要購買。
PVC是近年逐漸少用的塑料容器。目前已經很少被使用於食品包裝上,若是有容器使用其當做食品盛裝物,建議最好不要購買。
LDPE或PE-LD———低密度聚乙烯:常見用於保鮮膜、塑料膜等
★提示: 保鮮膜別包著在食物表面進微波爐
使用注意:耐熱性不強,通常,合格的PE保鮮膜在遇溫度超過110℃時會出現熱熔現象,會留下一些人體無法分解的塑料制劑。並且,用保鮮膜包裹食物加熱,食物中的油脂很容易將保鮮膜中的有害物質溶解出來。有毒物隨食物進入人體後,可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。因此,食物入微波爐,先要取下包裹著的保鮮膜。
LDPE多用於塑料膜等其它用具上,其延展性佳、且在生活中使用極為廣泛,但一般不做為飲料容器。
PP———聚丙烯:常見用於豆漿瓶、優酪乳瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒
★提示:放入微波爐時,把蓋子取下
使用注意:熔點高達167℃,是唯一可以放進微波爐的塑料盒,可在小心清潔後重復使用。需要特別注意,一些微波爐餐盒,盒體的確以5號PP製造,但盒蓋卻以1號PE製造,由於PE不能抵受高溫,故不能與盒體一並放進微波爐。為保險起見,容器放入微波爐前,先把蓋子取下。
PS———聚苯乙烯:常見用於碗裝泡麵盒、快餐盒
★提示: 別用微波爐煮碗裝方便麵
使用注意:又耐熱又抗寒,但不能放進微波爐中,以免因溫度過高而釋出化學物。並且不能用於乘裝強酸(如柳橙汁)、強鹼性物質,因為會分解出對人體不好的聚苯乙烯,容易致癌。因此,您要盡量避免用快餐盒打包滾燙的食物,別用微波爐煮碗裝方便麵。
Other或O———其它所有未列出的樹脂和混合料:常見用於水壺、水杯、奶瓶
★ 提示:使用時加熱溫度不要超過100℃,不要在陽光下直曬
使用注意:在高溫環境情況下,會釋放出有毒的物質BPA也就是雙酚A,對人體有害。所以正確消毒PC(聚碳酸酯)奶瓶非常重要。北京東四婦產醫院兒科主治醫師付小青,建議家長盡量用玻璃奶瓶,如果使用塑料奶瓶的話,給奶瓶消毒時溫度不要超過100℃,還要使用專門的消毒鍋。有的家長習慣用蒸鍋給奶瓶消毒,但蒸鍋的溫度超過了100℃,此時PC奶瓶中的BPA會溶出更多,因此不宜用蒸鍋消毒。另外由於塑料奶瓶在反復使用,並且多次消毒以後會磨損老化,此時溶出的BPA也會增多,因此醫生提醒家長奶瓶最多用8個月~1年。 而同樣的水壺、水杯也是如此!
記得這幾種塑料瓶都可以回收喲!千萬別把它們當成垃圾處理,否則又將增加環境的負擔。
㈥ 蛋白質層析、超濾常用技術手段
在分離分析特別是蛋白質分離分析中,層析是相當重要、且相當常見的一種技術,其原理較為復雜,對人員的要求相對較高,這里只能做一個相對簡單的介紹。
一、 吸附層析
1、 吸附柱層析
吸附柱層析是以固體吸附劑為固定相,以有機溶劑或緩沖液為流動相構成柱的一種層析方法。
2、 薄層層析
薄層層析是以塗布於玻板或滌綸片等載體上的基質為固定相,以液體為流動相的一種層析方法。這種層析方法是把吸附劑等物質塗布於載體上形成薄層,然後按紙層析操作進行展層。
3、 聚醯胺薄膜層析
聚醯胺對極性物質的吸附作用是由於它能和被分離物之間形成氫鍵。這種氫鍵的強弱就決定了被分離物與聚醯胺薄膜之間吸附能力的大小。層析時,展層劑與被分離物在聚醯胺膜表面競爭形成氫鍵。因此選擇適當的展層劑使分離在聚醯胺膜表面發生吸附、解吸附、再吸附、再解吸附的連續過程,就能導致分離物質達到分離目的。
二、 離子交換層析
離子交換層析是在以離子交換劑為固定相,液體為流動相的系統中進行的。離子交換劑是由基質、電荷基團和反離子構成的。離子交換劑與水溶液中離子或離子化合物的反應主要以離子交換方式進行,或藉助離子交換劑上電荷基團對溶液中離子或離子化合物的吸附作用進行。`
三、 凝膠過濾
凝膠過濾又叫分子篩層析,其原因是凝膠具有網狀結構,小分子物質能進入其內部,而大分子物質卻被排除在外部。當一混合溶液通過凝膠過濾層析柱時,溶液中的物質就按不同分子量篩分開了。
四、 親和層析
親和層析的原理與眾所周知的抗原一抗體、激素一受體和酶一底物等特異性反應的機理相類似,每對反應物之間都有一定的親和力。正如在酶與底物的反應中,特異的廢物(S')才能和一定的酶(E)結合,產生復合物(E-S')一樣。在親和層析中是特異的配體才能和一定的生命大分子之間具有親和力,並產生復合物。而親和層析與酶一底物反應不同的是,前者進行反應時,配體(類似底物)是固相存在;後者進行反應時,底物呈液相存在。實質上親和層析是把具有識別能力的配體L(對酶的配體可以是類似底物、抑制劑或輔基等)以共價鍵的方式固化到含有活化基團的基質M(如活化瓊脂糖等)上,製成親和吸附劑M-L,或者叫做固相載體。而固化後的配體仍保持束縛特異物質的能力。因此,當把圍相載體裝人小層析柱(幾毫升到幾十毫升床體積)後,讓欲分離的樣品液通過該柱。這時樣品中對配體有親和力的物質S就可藉助靜電引力、范德瓦爾力,以及結構互補效應等作用吸附到固相載體上,而無親和力或非特異吸附的物質則被起始緩沖液洗滌出來,並形成了第一個層析峰。然後,恰當地改變起始緩沖 液的PH值、或增加離子強度、或加人抑③劑等因子,即可把物質S從固相載體上解離下來,並形成了第M個層析峰(見圖6-2)。顯然,通過這一操作程序就可把有效成分與雜質滿意地分離開。如果樣品液中存在兩個以上的物質與固相載體具有親和力(其大小有差異)時,採用選擇性緩沖液進行洗脫,也可以將它們分離開。用過的固相載體經再生處理後,可以重復使用。
上面介紹的親和層析法亦稱特異性配體親和層析法。除此之外,還有一種親和層析法叫通用性配體親和層析法。這兩種親和層析法相比,前者的配體一般為復雜的生命大分子物質(如抗體、受體和酶的類似底物等),它具有較強的吸附選擇性和較大的結合力。而後者的配體則一般為簡單的小分子物質(如金屬、染料,以及氨基酸等),它成本低廉、具有較高的吸附容量,通過改善吸附和脫附條件可提高層析的解析度。
五、 聚焦層析
聚焦層析也是一種柱層析。因此,它和另外的層析一樣,照例具有流動相,其流動相為多緩沖劑,固定相為多緩沖交換劑。
聚焦層析原理可以從PH梯度溶液的形成、蛋白質的行為和聚焦效應三方面來闡述。
1、PH梯度溶液的形成
在離子交換層析中,PH梯度溶液的形成是靠梯度混合儀實現的。例如,當使用陰離子 劑進行層析時,制備PH由高到低呈線性變化的梯度溶液的方法是,在梯度儀的混合室(這層析柱者)中裝高PH溶液,而在另一室裝低PH極限溶液,然後打開層析柱的下端出口,讓洗脫液連續不斷地流過柱體。這時從柱的上部到下部溶液的PH值是由高到低變化的。而在聚焦層析中,當洗脫液流進多緩沖交換劑時,由於交換劑帶具有緩沖能力的電荷基團,故PH梯度溶液可以自動形成。例如,當柱中裝陰離子交換劑PBE94(作固定相)時,先用起始緩沖液(配方見表了一2)平衡到PHg,再用含PH6的多緩沖劑物質(作流動相)的淋洗液通過柱體,這時多緩沖劑中酸性最強的組分與鹼性陰離子交換對結合發生中和作用。隨著淋洗液的不斷加人,住內每點的PH值從高到低逐漸下降。照此處理J段時間,從層析柱頂部到底部就形成了PH6~9的梯度。聚焦層析柱中的PH梯度溶液是在淋洗過程中自動形成的,但是隨著淋洗的進行,PH梯度會逐漸向下遷移,從底部流出液的PH卻由9逐漸降至6,並最後恆定於此值,這時層析柱的PH梯度也就消失了。
2.蛋白質的行為
蛋白質所帶電荷取決於它的等電點(PI)和層析柱中的PH值。當柱中的PH低於蛋白質的PI時,蛋白質帶正電荷,且不與陰離於交換劑結合。而隨著洗脫劑向前移動,固定相中的PH值是隨著淋洗時間延長而變化的。當蛋白質移動至環境PH高於其PI時,蛋白質由帶正電行變為帶負電荷,並與陰離子交換劑結合。由於洗脫劑的通過,蛋白質周圍的環境PH 再次低於PI時,它又帶正電荷,並從交換劑解吸下來。隨著洗脫液向柱底的遷移,上述過程將反復進行,於是各種蛋白質就在各自的等電點被洗下來,從而達到了分離的目的。
不同蛋白質具有不同的等電點,它們在被離子交換劑結合以前,移動之距離是不同的,洗脫出來的先後次序是按等電點排列的。
供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操作時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。目前國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。
隨著現代生物技術的發展, 通過基因工程生產蛋白質葯物在治療人類面臨的重大疾病如癌症等方面展示出巨大的潛力. 為滿足生物技術產品工業化生產的需要, 開發高通量、低成本、高效的分離純化方法已引起人們的高度關注. 超濾技術由於具有通量高, 操作條件溫和, 易於放大等特點, 特別適合生物活性大分子的分離. 在生物技術領域, 超濾技術目前已廣泛應用於細胞收集分離、除菌消毒、緩沖液置換、分級( fract ionatio n) 、脫鹽及濃縮[ 1] . 近年來越來越多的研究表明, 通過選擇適當的膜或膜表面改性,以及對分離過程進行優化, 充分利用和調控膜—蛋白質以及蛋白質—蛋白質之間的靜電相互作用, 可以實現分子量相近的兩種蛋白質的高選擇性超濾分離[2- 7] .
為克服常規蛋白質超濾分離過程優化中存在的實驗蛋白質消耗多、工作量大、費時以及費用高等缺點, 我們相繼開發了脈沖進樣技術( Pulsed sampleinject ion technique ) [8]和參數連續變化超濾技術( Parameter scanning ultraf ilt ration) [9]. 並以此為基礎, 結合載體相超濾技術( Carrier phase ult rafil—t rat ion) [10]進一步提出了一種蛋白質超濾分離快速優化新方法[11], 實現了人血漿白蛋白—免疫球蛋白[12]、人源化單克隆抗體( A lemtuzumab) 單體— 二聚體[13]的超濾分離過程快速優化和高選擇性分離,並在膜的篩選及其適用性快速評估方面展現出巨大的潛力. 該方法的主要特徵是與AKTA Prime 系統聯用, 採用脈動進樣技術顯著減少了蛋白質的用量;而利用雙緩沖體系( 類似梯度洗脫) 的參數連續變化超濾技術, 在pH 或離子強度連續變化的情況下考查pH 或離子強度對蛋白質透過率或截留率的影響, 進一步縮短了實驗時間, 降低了蛋白質的用量,極大地減少了實驗量, 加快了過程優化進程; 另外,載體相超濾技術的應用則可保證超濾分離自始至終在設定的條件下進行, 從而最大限度地保證超濾過程的穩定性.
㈦ 超濾和微濾的原理
超濾與微濾原理來
超濾及源微濾是依託於材料科學發展起來的先進的膜分離技術。
超濾和微濾均是利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質則不能透過纖維壁而被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
超濾是利用超濾膜的微孔篩分機理,在壓力驅動下,將直徑為0.002-0.1μm之間的顆粒和雜質截留,去除膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物。應用於鍋爐給水處理、工業廢污水處理、飲用水的生產及高純水制備等。在給水處理中常作為反滲透、離子交換的預處理。
微濾也是利用微濾膜的篩分機理,在壓力驅動下,截留直徑在0.1~1μm之間的顆粒,如懸浮物、細菌、部分病毒及大尺寸膠體,多用於給水預處理系統。
㈧ 腹膜透析患者剛剛開始透析,不太明白超濾量怎麼算,比如我中午灌入1330毫升,晚上流出1300毫升
腹膜透析超濾量是透出量減去透入量。因為沒有描述透入量,不能准確算出超濾量。一般常規透入量是2000ml,故超濾量是500ml。
以慢性腎衰竭的患者為例。如果患者有腹膜透析適應證,沒有禁忌證,則可以選擇腹膜透析治療。專科醫生將向患者或監護人無偏見地介紹血液透析、腹膜透析、腎移植等腎臟替代治療方法的治療方式、原理和各自的優缺點並給予中肯的治療建議。除醫療方面原因外,可由患者自主選擇透析方式。
需要接受透析治療的情況:
透析療法是利用半滲透膜來去除血液中的代謝廢物和多餘水分並維持酸鹼平衡的一種治療方法。
一般來說,患者血肌酐濃度超過700,或者腎小球濾過率在15ml/min/1.73m2以下時,如果出現了水負荷過重(比如有水腫或腹脹的症狀)、嚴重的營養不良、葯物難以糾正的高鉀血症、高磷血症等,就需要做好隨時做透析的准備。
㈨ 超濾膜組件的清洗方法
海綿球清洗
選擇與膜管直徑大小的海綿球,用管子通過膜管進行反復擦拭回,而且可以反復使答用。
熱水沖洗法
熱水洗滌方法將水加熱至(30-40°C),然後沖洗膜表面,這個方法對於粘稠或熱溶性雜質去除效果很好。
超濾膜的化學法清洗,需要根據不同的污染雜質種類來選擇相對應的化學葯劑,才能達到去污效果。
鹼性溶液清洗:比較常用的鹼NaOH。配製溶液的pH約為10-12。水循環操作後可清洗或者浸泡0.5h~1h後在清洗。可有效去除雜質和油脂。
氧化劑清洗劑:超濾膜化學劑H202和NaC10是很常用的殺菌劑。選擇1%~3%H2O2、500~1000mg /
LNaC10等水溶液後在清洗,對污垢和消毒細菌很有效果。
食品工業中的蛋白質沉澱選擇胃促胰酶溶劑或磷酸鹽,硅酸鹽基鹼性洗滌劑進行,需要消毒(使用NaOH和H 2 O 2等)。
化學清洗方法和正常清洗超濾膜過程是一樣的,將相對應的清洗液倒入原液口,會自動滲入濃縮層等返回清洗液容器,一番循環後排出,再用干凈的水沖洗。