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超滤膜的净化、分离、浓缩功能

超滤膜的净化、分离、浓缩功能

超滤作为一种膜分离技术,在工业生产、医药卫生、环境保护和人民生活等国民经济的各个领域都得到了广泛的应用。超滤所起的作用可归结为净化、分离、浓缩三大功能。

一、净化

制水工业

①超纯水、纯净水制备中作为反渗透的预处理。预处理水质SDI可达到0~1;

②海水淡化:海水中含有大量的悬浮物、微粒、胶体物质、细菌和藻类等杂质,特别是细菌和藻类物质,利用常规的预处理技术很难完全除去,它可以在管道及膜面迅速繁衍生长,容易堵塞水路和污染反渗透膜,影响反渗透装置的使用寿命。如果采用  海水→灭菌→混凝→双介质过滤→活性碳过滤→精密过滤→超滤  这一工艺流程,不但使海水的FI值达到0-1,而且细菌及海藻等也几乎全部除去,从而大大延长了反渗透脱盐膜的使用寿命。

③用超滤法制备自来水,较常用的预处理方法水质高,工艺简单,占地面积小;

④自来水净化:自来水多取之于江、河、湖水或者井水。这些水在自然界的循环过程中由于接触大气和流经多种复杂环境而含有大量对人体有害的杂质。超滤处理过的水,不仅去除了水中大量的悬浮物、胶体和微粒,使水变得清澈透明,而且也除掉了有机物、细菌和大肠杆菌等致病的物质。甚至超滤处理后的饮用水可以作为直饮水源;

⑤矿泉水的净化:矿泉水是雨水渗入地层后溶解了多种矿物质的地下水。在矿泉水积聚的过程中,即溶解了大量对人体健康有益的矿物质,也往往同时混进了一些悬浮物、有机物、细菌和大肠杆菌等有害的物质,因此一般不提倡直接应用。超滤是一种比较理想的处理方法。因为它只允许纯水和矿物质透过,而阻止其他大分子的物质通过。所以超滤法处理过的矿泉水,由于水中的可见杂物已被除去,透明度明显提高,而那些有利于健康的矿物质则毫无损失。因而超滤目前已成为我国在矿泉水生产中的主体净化设备。

二、无菌液体食品制造

①低度白酒的去浊除菌:低度白酒并非利用高度白酒加水稀释而成,因为白酒降度时,原来溶于酒基中的棕榈酸乙脂、油酸乙酯、亚油酸乙酯等物析出,产生絮状物沉淀。除浊的方法有多种,有的采用硅藻土过滤二次,不仅滤除困难,而且对硅藻土的毒性问题尚有异议。近年,有些酒厂采用了深度冷冻过滤、淀粉和活性碳吸附过滤等方法,生产成本高、能耗大,而且在高温时有复浊现象。

超滤法则克服了上述缺点,用它处理低度白酒具有过滤除浊、灭菌和陈化等多种功能。超滤能使低度白酒中的辛辣、苦涩和邪杂味物质减少,而产生香味的酯类物质增加,在短时间的处理过程中就可以达到自然窖藏需要半年甚至数年才能完成的化学和物理变化,加速了氧化、酯化和缔合作用。

②果酒、啤酒、黄酒的精制:酒中常常因含有残存的酵母、杂菌及胶体物质而产生沉淀现象。而用超滤处理后,不但使酒的澄清度明显提高,而且酒的风味也在一定程度上得到改善,变得入口绵甜、爽净。香味谐调,余味悠长。在国外,例如美国、意大利、日本等国家,采用超滤精制葡萄酒、威士忌、果子酒、清酒、烧酒等。避免了因热杀菌而易形成的混浊物质析出。

处理酒类用膜材质和膜截留分子量应当认真选择。膜材料对醇要有良好的稳定性,不能产生任何有损于膜和酒质的物理化学反应。例如目前常用的膜材料有聚砜、聚丙烯等。膜的截留分子量范围为10,000-100,000用于不同类型酒的处理。