絮凝是通过加入絮凝剂的方法,形成桥梁,使胶粒形成较大的絮凝团。日常生产生活中常用的絮凝剂包括天然有机高分子絮凝剂和微生物絮凝剂。

絮凝和聚集是将化学药剂提前加入到悬浮液中,作为发酵液预处理的两种方式,改变悬浮液中蛋白质、细胞和菌体等粒子的分散情况,毁坏其稳定性,将这些粒子聚集形成可分离的絮凝体,然后进行分离。这两种方式不仅有效地增加了颗粒的尺寸,而且加速了颗粒浮选以及沉降的速率。

(4)加入助滤剂

加入的助滤剂通常是指一些惰性助滤剂,它是一种颗粒平均、质地坚硬、难以压缩的粒状物质,既能够预先涂在过滤介质的表面,又能够直接加入发酵液中。助滤剂表面带有吸附性,能形成具有格子型特征的滤饼结构,不能压缩,滤孔不会被完全堵塞,能够维持良好的通透性,促进过滤能力和生产效率的提高。生产生活中常用硅藻土、膨胀珍珠岩等作为助滤剂。

(5)加入反应剂

加入不影响目的产物的反应剂和可溶性盐反应生成沉淀,生成的沉淀一方面可以防止菌丝体粘结,并使菌丝体具有块状结构;另一方面,沉淀可以作为助滤剂使胶状物质和悬浮物质凝固,提升过滤性能。

1。2 膜分离

膜是一种新兴的分离材料,带有选择性[8]。

膜分离技术是把具有选择透过性的膜作为分离的介质,通过化学位差或浓度差或外界能量的作用来促进双组份或者多组分气体(液体)分离、分集和富集的操作的[9]。与过往的过滤操作对比,膜分离技术的不同之处在于,膜分离是一种常温下物理分离操作过程,它能够在分子范围内进行分离操作,并且膜是一种常温下没有相变、添加助剂、适宜分离浓缩的具有热敏性或生物活性的物质,具有分散浓缩效率高、节约能源、操作过程简单、资金投入少、污染范围小等优点。

膜孔径的单位通常为微米,依据其孔径大小的差异(或称作截留分子量),膜可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜及反渗透膜;根据膜结构可以划分为对称膜和不对称膜,按膜材料的不一致,还可将膜划分无机膜及有机膜,无机膜通常是指微滤级别的膜,大部分是陶瓷膜和金属膜,而像醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜等有机膜是由高分子材料制作而成的[10]。按照分离对象来划分,膜分离包含气体分离、液体分离等等。按照分离方法划分,膜分离可以划分以下几种:微滤法(MF)、超滤法(UF)、透析法(D)、反渗透法(RO)、电渗析法(ED)、气体分离(GS)、渗透蒸发(PV)以及一些与其它过程联合使用的分离过程膜蒸馏和膜萃取[11]。

1。3 膜污染

因为料液中胶体粒子、溶质大分子等微粒与膜之间存有着物理化学互相作用或机械作业,膜表面或者膜孔内存在着吸附以及沉积征象,导致膜孔径内堵塞或者膜孔径变小,从而造成膜的透过流量与分离特征的不可逆现象,这称为膜污染[2]。

1。3。1 膜污染的产生

当浓差极化、大溶质发生吸附或者吸附层聚集的时候,极易产生膜的污染,并且当料液一开始与膜接触,膜污染即产生[12]。

1。3。2 膜污染的影响因素

影响膜污染的因素:

(1)粒子或溶质粒径大小与模孔尺寸的关系

若粒子或者溶质的内径尺寸与膜的内劲尺寸临近时,容易造成堵塞现象,然而若膜孔内径的大小小于粒子的内径大小,因为横切流作用的效果,这些溶质或粒子难以在膜面进行沉积吸附,很难造成堵塞现象[5,13]。此外,溶液中球形蛋白质、支链以及直链线性聚合物的状况也是能对膜的污染情况造成直接了当的影响的;而膜的孔径的分散情况或者其分割分子量的敏锐度也对膜的污染情况起着重要的作用。

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