陶瓷膜澄清中药水提液过程中膜污染的研究

本文以开发陶瓷膜澄清中药水提液的应用技术为背景,对生地黄水提液微滤 过程中影响膜渗透性能的因素、污染机理和清洗方法等方面展开了系统的研究。 用不同孔径的陶瓷膜对生地黄水提液进行澄清过滤,考察了膜孔径、膜材料、 支撑体等膜参数和操作压力、膜面流速及料液浓度等操作参数对膜渗透通量的影 响,认为在 0.05μm 、0.2μm、0.5μm、0.8μm 几种孔径的 Al2O3膜中,孔径为 0.2μm 的 Al2O3陶瓷膜比较适合生地黄水提液微滤澄清;在温度 27℃,膜面流速 4m/s, 操作压力 0.15MPa 条件下,渗透通量为 200L/m2.h;在生地黄水提液微滤过程中, 膜的稳定通量随膜面流速的增大而增大,随操作压力的增大而增大;随膜面流速 的减小,膜渗透通量的随时间的衰减加快;随操作压力增大, 膜渗透通量随时间 的衰减加快。 对陶瓷膜微滤生地黄水提液过程中的各种阻力所占的比例进行了计算,得出 影响通量的控制因素是滤饼层和凝胶层阻力,占总阻力的80%,并由此得出陶瓷 膜微滤生地黄水提液过程中渗透通量下降的主要原因是膜面形成滤饼层和凝胶 层。对污染机理进行了初步探讨,考察了膜材料、操作压力、膜面流速、料液浓 度对陶瓷膜污染机理的影响。 通过用 IR、UV-Vis、ICP、SEM 和 EDX 的分析,从不同角度相互验证了污染 物发生的主要位置是膜面,少量在膜孔道内;污染物的主要成分是多糖类有机物, 还有少量含无机元素的物质。比较了不同清洗剂对膜渗透通量的恢复效果,得出 了较合适的清洗方法为:清水冲洗装置至循环液无色以后,用 60℃的热水清洗 膜管 15min,用 2%NaClO 清洗剂清洗 1h,再用清水冲洗整个装置至渗透液为中 性,膜的渗透通量能完全恢复。