超濾設備的應用領域有哪些?
制水工業
(1)作為反滲透等水處理技術的前處理工
反滲透裝置在海水淡化和超純水制備領域中,因其設備結構簡單、運行費用低、操作維修方便、產水質量高等優勢得到了廣泛的應用。但反滲透裝置對供水質量要求高,大多數反滲透廠家推薦反滲透進水FI值不高于5,而傳統水處理方式無法滿足要求,可用超濾工藝對供水進行預處理,以滿足反滲透裝置的進水要求。
同樣的道理,超濾也可以用作電滲析和離子交換樹脂等水處理系統的預處理設備,不但保護了這些裝置的安全運行,而且也提高了產品水的質量。超濾裝置對前處理工藝的要求,一般采用5~10μm精度的濾器過濾即可。
(2)天然水凈化
① 自來水凈化自來水多取之于江、河、湖水或者井水。這些水在自然界的循環過程中由于接觸大氣和流經多種復雜環境而含有大量對人體有害的雜質,超濾處理過的水,不僅去除了水中大量的懸浮物、膠體和微粒,使水變得清澈透明,而且也除掉了有機物、細菌和大腸桿菌等致病的物質。因而經超濾處理過的水,可以用于各行各業,例如食品飲料、化妝品生產用水等,也可以作為家用凈水器以高品位的水質造福于人民。
② 礦泉水凈化礦泉水是雨水滲入地層后溶解了多種礦物質的地下水。在礦泉水積聚的過程中,既溶解了大量對人體健康有益的礦物質,也往往同時混進了一些懸浮物、有機物、細菌和大腸桿菌等有害的物質,因此一般不提倡直接飲用。超濾是一種比較理想的處理方法。因為它只允許純水和礦物質透過,而阻止其他大分子的物質通過。所以超濾法處理過的礦泉水由于水中的可見雜質已被除去,透明度明顯提高,而那些有利于人體健康的礦物質則毫無損失。因而超濾已成為我國目前在礦泉水生產中的主體凈化設備。
無菌液體食品制造
(1)低度白酒去濁除菌
白酒降度時,原來溶于酒基中的棕櫚酸乙酯、油酸乙酯、亞油酸乙酯等物析出,產生絮狀物沉淀。除濁的方法有多種,有的采用硅藻土過濾兩次,不僅濾除困難,而且對硅藻土的毒性問題尚有異議。近年,有些酒廠采用了深度冷凍過濾、淀粉和活性炭吸附過濾等方法,生產成本高、能耗大,而且在高溫時有復濁現象。
超濾法則克服了上述缺點,用它處理低度白酒具有過濾除濁、滅菌和陳化等多種功能超濾能使低度白酒中的辛辣、苦澀和邪雜味物質減少,而產生香味的酯類物質增加,在短時間的處理過程中就可以達到自然窖藏需要半年甚至數年才能完成的化學和物理變化,加速了氧化、酯化和締合作用。
(2)果酒、啤酒及其他酒類的精制
酒中常常因含有殘存的酵母、雜菌及膠體物質而產生沉淀現象。用超濾處理后,不但使酒的澄清度明顯提高,而且酒的風味也在一定程度上得到改善,變得入口綿甜、爽凈,香味諧調,余味悠長。在國外,例如美國、意大利、日本等國家,常常采用超濾精制葡萄酒、威士忌、果子酒、清酒、燒酒等,避免了因熱殺菌而易形成的混濁物質析出。
處理酒類選用的膜材質和膜的截留分子量應當認真選擇。膜材料須對醇有良好的穩定性,不產生任何有損于膜和酒質的物理化學反應。例如目前常用的膜材料有聚砜、聚丙烯等。用于處理不同類型酒的膜所對應的截留分子量范圍為10000~100000。
(3)凈化茶汁制備速溶茶
茶葉經水抽提后得到的茶水中,往往含有大量的固體雜質,采用傳統的機械過濾技術無法徹底除去,因而很難生產出純凈的速溶茶。如果選用超濾法(膜的截留分子量50000~100000)處理,將其透過液再用反滲透裝置進行濃縮,即得到濃縮茶汁,最后經噴霧干燥處理,就可以制得粉末狀速溶茶。由這種茶粉泡出的茶水清澈、透明。但是用超濾膜凈化和用反滲透膜濃縮茶葉水這一連續過程中,整個系統必須保持30℃以上的溫度。否則,茶汁會變得粘稠,無法處理。反滲透膜可將糖度為3~3.5度的原茶水濃縮至30~35度,節約了噴霧干燥的能量消耗。
醫療醫藥方面的應用
(1)血液超濾凈化
近年來血液透析已經廣泛用于臨床去除血液找那個的尿毒素、肝毒素等,對于去除血液中尿毒素的人工腎,超濾不但可以有效地去除了尿毒素,而且同時補充了相當于濾液體積的無菌水疏回體內,成本也低。
(2)雙黃連粉針藥液處理
雙黃連粉針藥液所含主要成分為黃芩、雙花和連翹。這些中草藥蒸煮后,藥液經活性炭過濾除熱原,經板框過濾機過濾,即可輸入超濾裝置。再用微孔膜過濾并冷凍干燥即制成粉針。用超濾法處理過的藥液去掉了固體雜質,而有效成分基本不變,提高了產品質量。
(3)針劑、大輸液除熱原
目前醫療機構常用的靜脈注射葡萄糖氯化鈉水溶液如果含有熱原(一種發熱物質,分子量約為1000~5000),會導致受注者體溫上升。而用超濾法處理過的藥劑,則安全得多。例如含有0.33mg/L熱原的5%葡萄糖液,可使受體體溫升高0.3~1℃,而經過超濾處理后,體溫上升情況為0~0.3℃,明顯地提高了藥液的質量。
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