1.2.2 膜技术在处理发酵液的应用

膜技术广泛应用于发酵液的后处理中[18-19]，超滤膜处理乳酸发酵液，可截留细胞和蛋白质。后续的离子交换工艺，乳酸收率比结晶法高29.2 %，同时还缩短生产周期，超滤浓缩液循环回发酵罐重新作为底物得到充分利用，降低了能耗和废水量。灵芝发酵液中的真菌多糖、蛋白质、核酸、核苷等，具有广泛的生理活性。用超滤膜对其进行浓缩，发酵液浓缩5倍以上，收率达92.6 %。

1.3 污染陶瓷膜的清洗

膜清洗方法通常分为物理方法和化学方法，物理方法一般是指采用高流速水冲洗，海绵球机械清洗等去除污染物，化学方法是采取对膜材料本身没有破坏，且对污染物含有溶解作用或者置换作用的化学试剂对膜进行清洗。由于膜材料，操作条件，分离体系的差异，膜污染的机理与原因也各有不同，所以至今还未获得对所有体系都适用的清洗方法。

就无机膜而言，优异的化学稳定性和较高的机械强度使其可采用更加广泛的清洗方法进行清洗。目前用化学清洗污染后的无机膜的一般规律为：无机强酸可使污染物中一部分不溶性物质变成可溶性物质；有机酸主要清除无机盐的沉淀；配位剂可与污染物中的无机离子络合成溶解度大的物质，减少膜表面和孔内沉积的盐和吸附的无机污染物；表面活性剂主要用于清除有机污染物；强氧化剂和强碱适用于清除油脂和蛋白、藻类等生物物质的污染；对于细胞碎片等污染体系，多采用酶清洗剂。而对于污染非常严重的膜，通常采用强酸、强碱交替清洗并加入表面活性剂与次氯酸钠等氧化剂。

除了化学清洗外，无机膜的耐高温特点使其可以采用所谓热清洗方法来达到再生的目的，特别是在生物、食品等领域应用中，可以通过高压釜或蒸气等进行消毒，在这之前仍需要先进性化学清洗去除污染物，采用蒸汽等进行膜的消毒再生可达到120-130 oC，在这过程中冷却或者加热的速度不宜过快，以免膜受冲击发生损坏，特别是陶瓷膜。

1.4 本文研究目的和内容

本文采用陶瓷微滤膜处理纤维素酶发酵液，考察膜孔径对纤维素酶发酵液膜分离过程及分离效果的影响，优化了操作工艺，建立以陶瓷微滤膜分离为核心的纤维素酶发酵液处理新工艺。

2 实验部分

2.1 实验仪器和试剂

实验所用仪器和试剂见表1和表2。

表1 实验原料

实验原料 试剂级别 生产厂家

高纯凹土 纯度>99% 江苏玖川纳米材料科技发展有限公司

聚丙烯酰胺(PAM) 含量>85% 国药集团化学试剂有限公司

六偏磷酸钠(SHMP) CP 国药集团化学试剂有限公司

发酵液 淮安市科技创业园

表2 实验设备

实验仪器及设备 生产厂家

电动搅拌器(JJ-1) 金坛市医疗仪器厂

酸度计(FE20X) 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司

浊度仪(2100N) 美国希哈公司

数字式粘度计(DV-2) 上海精天电子仪器有限公司

电子天平(BSA224S) 赛多利斯科学仪器(北京)有限公司

2.2 凹土膜的制备文献综述