【正文】 還能溶解的輕微變性的蛋白不能通過預(yù)處理去除，因此會(huì)導(dǎo)致通量的降低，增加膜。也是膜系統(tǒng)料液中的麻煩。雖然并不完全有效，但也可以在清潔循環(huán)中操作20小時(shí)。當(dāng)膜系統(tǒng)產(chǎn)生濃縮，磷酸鈣的濃度超過其溶解度，那么已經(jīng)形成的晶體將繼續(xù)增長(zhǎng)，這樣可以從大量的液體中脫除過量的磷酸鈣。一部分晶體可以作為污泥排出，它們不會(huì)影響膜過程。一般的經(jīng)驗(yàn)做法是在膜過濾前對(duì)乳制品進(jìn)行巴氏消毒，即加熱至72℃并保持15～20秒,然后冷卻至操作溫度。而麻煩的是許多乳制品的加工必須提高溫度，同時(shí)很難在膜過濾前從牛奶和乳清中去除磷酸鈣。磷酸鈣或者磷酸氫鈣存在于所有的乳制品中。如果要使不使用巴氏消毒的膜過濾取得成功，必須對(duì)運(yùn)行設(shè)備進(jìn)行非常深入細(xì)致的研究。PH的降低導(dǎo)致產(chǎn)品成為廢品。巴氏消毒的目的是減少細(xì)菌的活動(dòng)能力，同時(shí)形成磷酸鈣結(jié)晶體(見有關(guān)磷酸鈣章節(jié))。巴氏消毒需要加熱至72℃并保持15～20秒，以后再冷卻至操作溫度。巴氏殺菌法。Phospholipids形成于脂肪球的表皮，因此非常討厭，它們需要用高pH和高溫來進(jìn)行清洗。 膜系統(tǒng)可以處理牛奶中的脂肪，%時(shí)可以運(yùn)行得更好。牛奶、脂肪和phospholipids。如果離心機(jī)的運(yùn)行效率很低，則通過膜系統(tǒng)處理乳清時(shí)，顆粒物也會(huì)有效減少。在乳清中含有大量酪蛋白細(xì)小顆粒。解決這些問題通常使用可以清洗和消毒的袋式過濾器，而且效果相當(dāng)好。蒼蠅很容易去除，而毛發(fā)很難發(fā)現(xiàn)和去除。乳制品行業(yè)毛發(fā)、青草和蒼蠅。鹽酸用于鐵的清洗。硫酸(H2SO4)用于大量的溶解過程。例子如下：磷酸(H3PO4)用于鋁的表面處理。因此沈降作用之后加常規(guī)過濾是唯一適合的預(yù)處理方法。金屬加工業(yè)在機(jī)械加工，如切削和磨床中乳化油被大量使用。加入過量的洗滌劑并不是浪費(fèi)。最好的預(yù)處理方法是在洗滌前擠干溶劑。這樣陽離子被有效中和后水中含有大量剩余的陰離子。在膜系統(tǒng)中清潔劑很少引起麻煩，因?yàn)榍鍧嵱玫那鍧崉┮话愣际顷庪x子型的，而唯一的麻煩由軟化劑引起，因?yàn)樗鼈兪顷栯x子型的。一般使用各種常規(guī)的過濾器。因此含乳膠料液不能使用卷式組件。但必須幾個(gè)小時(shí)就打開清洗。但實(shí)際上是很困難的。人們嘗試用膜過濾來取代酶處理，但不成功。通常的經(jīng)驗(yàn)是加果膠酶來凈化果汁，同時(shí)可以有效地防止膜系統(tǒng)的沈積物發(fā)生。怎樣提高預(yù)過濾的可靠性及效率是唯一的問題。微粒并不是很復(fù)雜的問題。因?yàn)樯厥钱a(chǎn)品的一個(gè)很重要的部分。超濾的使用在沒有任何其它過濾的幫助下消除存在通道中的纖維，這使得整個(gè)系統(tǒng)的造價(jià)降低。這通常是作為最后的選擇來做研究－因?yàn)閮r(jià)格的關(guān)系。極短的纖維在紡織、紙漿及造紙工業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)。這通常可以 用這一種常規(guī)的過濾方法來完成。相反有助于減少產(chǎn)品的粘性，而且在室溫下，一種微生物種類的高速生長(zhǎng)有助于減少其它種類的生長(zhǎng)。由于在膜系統(tǒng)中必須避免微生物生長(zhǎng)，因此看來唯一解決方法是同時(shí)進(jìn)行發(fā)酵和反滲透。發(fā)酵的蛋白含有許多微生物，因此用反滲透來脫水看起來問題比較多。葡萄糖的去除有助于避免隨后噴射烘干過程中的Mailaid反應(yīng)(布朗運(yùn)動(dòng))。眾所周知，在膜過濾中蛋白的粘性也是一個(gè)麻煩。因此使用低速均質(zhì)類型的泵和正位移泵來解決剪切力的問題。在處理蛋白時(shí)，通過加熱或剪切力引起蛋白質(zhì)改性才是真正危險(xiǎn)的。阻止所有的卵黃系帶進(jìn)入膜系統(tǒng)是不可能的，用日常的清洗很難去除，除了日常的堿洗外，一般在每周末采用含有大量可以消化卵黃系帶的蛋白酶的清潔劑進(jìn)行系統(tǒng)浸泡，這樣可以較徹底的清洗系統(tǒng)。卵黃系帶由一個(gè)具有特色的回彈，它可以通過過濾器后又立即卷曲。模過程被用于蛋白脫水，在進(jìn)入膜系統(tǒng)前必須先去除卵黃系帶。因?yàn)閺U水中含有油，需要用過剩的清潔劑來乳化油。洗滌廢水相同部分同上。著這可以避免綜合出水的處理問題。這時(shí)需對(duì)常規(guī)過濾器作出改進(jìn)或使用價(jià)廉的管式超濾膜。通常使用常規(guī)的10～20μ的布袋過濾器就足夠了。近50％的染色工作都是用于棉制品的電抗染色，加上棉織品染色中的聚酰胺和聚酯染色，幾乎覆蓋了大多數(shù)的染色工作。紡織品、染色廢水電抗染色、聚酰胺和聚酯染色。在這類項(xiàng)目中，膜材料應(yīng)選擇纖維素、PVDF和其它的非芳香族聚合物。它們具有一個(gè)普遍的化學(xué)特性，在分子結(jié)構(gòu)中具有一個(gè)或多個(gè)苯環(huán)，使聚砜膜非常容易被污染。一些其它的引起麻煩的有色物質(zhì)天然存在于fulvic和腐殖酸中。這樣在大多數(shù)情況下可以確保產(chǎn)品不含無用的絮凝劑，而滲過液具有足夠好的質(zhì)量，但燃料沈淀可能引起很小的問題。從一些食品加工過程的廢水處理案例中，絮凝取得了一些成功，通過絮凝可以在去除顏色的同時(shí)不破壞產(chǎn)品的質(zhì)量，但是棘手的是絮凝劑本身會(huì)污染膜。染色材料水溶性越好，越不容易引起問題。由于離心分離機(jī)被用于許多食品和奶制品工廠，因此這類設(shè)備的可利用性是不容置疑的。因此另外一個(gè)相當(dāng)有效的方法是在離心分離機(jī)中進(jìn)行凈化。最常使用的是套筒式過濾器。CIP表示反沖洗裝置，這是在食品和奶制品加工廠中一個(gè)普通的過程設(shè)備清洗的程序。這樣唯一可行的預(yù)處理方式是加入足夠的陰離子化學(xué)藥劑，以中和陽離子物質(zhì)，一般可加入一些普通的清潔劑如十二醇磺基酸，這是一種普通且不太昂貴的產(chǎn)品。角叉膠的粘性很高，因此作為預(yù)處理方式的一種，必須將產(chǎn)品溫度加熱至更高。若在超濾前沒有pH調(diào)節(jié)，膜的壽命將縮短，因?yàn)槟ぴ诜浅８叩膒H下會(huì)變脆。 由一個(gè)90mil平行物料隔層提供的流道相當(dāng)于2200μ,是顆粒尺寸的10倍。 在行業(yè)中已運(yùn)用多年。 在技術(shù)上完成更好的過濾幾乎是不可能的。事實(shí)上，過濾結(jié)果會(huì)更好些，因?yàn)檫^濾器很快會(huì)堆積。如果發(fā)生輔助過濾器穿透，那么保安過濾器將阻塞，這樣可以減少膜過濾裝置的堵塞。預(yù)過濾從去除一定數(shù)量的蛋白質(zhì)、色度以及懸浮固體開始。角叉膠的分離一般都必須進(jìn)行預(yù)過濾。如果沒有來自血紅素的紅色，這種血漿制品的質(zhì)量一般被認(rèn)為是較低等的。重要的是為了避免細(xì)胞破裂，離心過程必須相當(dāng)柔和。用膜處理全血時(shí)比較困難的。如果使用模處理血漿，檸檬酸鹽和磷酸鹽的添加是非常重要的預(yù)處理方式。因此阻止血的凝結(jié)可以添加鈣的結(jié)合試劑。高質(zhì)量的血漿制品有一定的市場(chǎng)需求。血漿血是屠宰場(chǎng)的副產(chǎn)品。178。但也有兩種情況是例外的：178。預(yù)處理的成功僅限于證明物料中有一些非常小的細(xì)胞物質(zhì)，膜過濾裝置可以在細(xì)菌安全的溫度下進(jìn)行操作。生物堵塞“生物堵塞”一詞一般用于描述微生物、細(xì)菌、酵母、細(xì)胞尸體或新陳代謝產(chǎn)物的沈淀。因此，必須咨詢有經(jīng)驗(yàn)的工程師，因?yàn)榻?jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)是選擇合適的預(yù)處理方法時(shí)唯一可靠的方法。藻類、細(xì)菌、酵母、vira?一般原則上藻類、細(xì)菌、酵母、vira等的計(jì)數(shù)應(yīng)少于100個(gè)/ml。一般大都是終端過濾器，但也存在錯(cuò)流過濾過濾器。表26 預(yù)過濾要求流道亦可見表11管式系統(tǒng)1英寸過濾至毫米級(jí)管 系統(tǒng)纖維系統(tǒng)2mm必須達(dá)100微米或更小板框系統(tǒng)1mm必須達(dá)5微米或更小卷式組件90mil必須達(dá)100微米或更小卷式組件47mil必須達(dá)5微米或更小卷式組件30mil必須達(dá)10微米或更小中空精纖維系統(tǒng)未定義非常敏感，建議物料進(jìn)行超濾或微濾表27列出了在膜表面發(fā)現(xiàn)的最常見的物質(zhì)。管式膜對(duì)料液中的顆粒有耐受力，其它的所有系統(tǒng)都要求對(duì)料液進(jìn)行過濾。果汁：蘋果汁、梨汁、菠蘿汁。例如：蛋白質(zhì)：奶酪、奶類(母牛奶、羊奶、馬奶、水牛奶)、黃豆蛋白、豌豆蛋白、酵素蛋白、血漿、魚刺水和魚凍。因此，如果你需要處理一種沒有在此列出的產(chǎn)品，可以采用在此表中列出的同類產(chǎn)品相同的預(yù)處理方法。表28和表29列出了在預(yù)處理中使用的常規(guī)方法。死的微生物的細(xì)胞殘害，主要是細(xì)胞膜，可以引起阻塞。不管它們是死或活，都可能阻塞膜片。在最初的乳制品行業(yè)中也會(huì)使用離心的方法。料液中的懸浮固體是非常難處理的問題。預(yù)處理方法和策略預(yù)處理的策略可以有非常廣泛的目的,。在實(shí)驗(yàn)室中，很難避免使用正位移泵。一般安裝震動(dòng)緩沖器，只要運(yùn)行良好有助于減震。一般用于低流量和高壓的場(chǎng)合。178。 均質(zhì)泵是一種價(jià)格非常昂貴，但也非常牢固的泵。市場(chǎng)上有許多生產(chǎn)小型、三個(gè)活塞的柱塞泵，但只有很少的產(chǎn)品適用于膜系統(tǒng)。178。當(dāng)然也有些實(shí)際的應(yīng)用限制。通常由一個(gè)Pelton渦輪驅(qū)動(dòng)，同時(shí)由反滲透離心機(jī)驅(qū)動(dòng)(能量回用)。這種類型的泵通過幾級(jí)壓力達(dá)到70bar。178。他們也生產(chǎn)很有趣、大型的工業(yè)多級(jí)離心泵，它們可以在高壓下傳輸每小時(shí)幾百立方米的流量。Tonkaflo泵傳遞壓力可達(dá)40bar，因此在超過26bar高壓場(chǎng)合銷售良好。Tonkaflo(美國)生產(chǎn)用于RO系統(tǒng)的泵。這些泵往往可以運(yùn)行許多年而不需要維修。Grundfos(丹麥)公司在歐洲是流量大于50m3/h，壓力小于26bar的泵的市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)者。 低速多級(jí)離心泵使用得很多，且似乎有一根行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：其輸出最大壓力為26bar。這是一種不同尋常的設(shè)計(jì)。帶水的鼓室快速旋轉(zhuǎn)，一根皮托管插入鼓室外圍高速運(yùn)行的液體中，將液體的速度動(dòng)能轉(zhuǎn)化為壓力能量。這些年為了更高效率的多級(jí)離心泵人們展開了激烈的競(jìng)爭(zhēng)。小一些的泵的效率會(huì)比人們所期望的低些，而大泵的操作效率比較合理。Sunstrand(美國)公司銷售轉(zhuǎn)速在30000rpm以上的一級(jí)離心泵已有很多年了。 高速高速離心泵主要用于海水脫鹽。在膜過濾廠中使用的泵極少使用開放式葉輪。有些用于糖加工業(yè)的大流量泵可輸送6000m3/h，其初期投資可以因其低能耗而得以補(bǔ)償。當(dāng)流量超過100m3/h時(shí)，可以考慮使用1500rpm/1800rpm的泵。也可以使用更低轉(zhuǎn)速的，但投資也將相應(yīng)增加。泵的類型定 義低速轉(zhuǎn)速低于3600rpm高速轉(zhuǎn)速高于3600rpm單級(jí)離心泵178。在歐洲，有五家公司占領(lǐng)了這個(gè)市場(chǎng)。泵的軸向軸承也必須非常堅(jiān)固。應(yīng)該特別注意循環(huán)泵的使用。但由于離心泵很難達(dá)到低流量高揚(yáng)程，因此對(duì)小型的RO系統(tǒng)需要使用正位移泵。因此必須設(shè)置一個(gè)安全閥避免管道系統(tǒng)和膜的損壞。正位移泵若不是特別需要，一般應(yīng)盡量避免使用。大多數(shù)場(chǎng)合都使用普通的帶封閉葉輪的離心泵(3000/3600rpm)。膜系統(tǒng)需要每年365天，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，因此泵的質(zhì)量必須能滿足這個(gè)要求。在膜系統(tǒng)中泵是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，而且單靠泵也不可能做到太好。有幸地是，可供選擇的泵很多。這種方式在乳制品行業(yè)應(yīng)用廣泛，且對(duì)薄壁管道很容易制作。由于焊接產(chǎn)生許多潛在的腐蝕危險(xiǎn)，因此應(yīng)盡可能避免焊接。管道在膜系統(tǒng)中許多管道，通常很容易找到需要材料。在這里，不要僅為了省錢，象腈橡膠這種便宜的材料使用壽命短。確定墊圈的材料往往是一個(gè)容易被人遺忘的部分。以下是一些復(fù)合材料：GRP－玻璃纖維增強(qiáng)聚酯(玻璃鋼)被廣泛應(yīng)用于膜殼。其主要缺點(diǎn)是易脆，且對(duì)酮和芳香族化合物較敏感；PVC－PVC大都用于低壓管，價(jià)格便宜，但有很嚴(yán)格的溫度限制，只能用于無特殊要求的項(xiàng)目，如地面水脫鹽等；C－PVC－氯化PVC比一般的PVC的溫度穩(wěn)定性更好些。以下產(chǎn)品是純質(zhì)材料：ABS－在水脫鹽系統(tǒng)中是非常有用的材料；Delrin－亦稱為DOM；是一種非常好的材料，最大的缺陷是抗低pH環(huán)境的能力較差；PE－聚乙烯化學(xué)穩(wěn)定性好，但溫度穩(wěn)定性有限；PP－聚丙烯是一個(gè)純化學(xué)的耐受力強(qiáng)的高分子材料，溫度穩(wěn)定性有限，但已有增強(qiáng)的趨勢(shì)；PSO－在膜應(yīng)用工程中有許多不同類型的聚砜材料。在膜系統(tǒng)中一般只使用高質(zhì)量的高分子材料，包括聚砜(PSO)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、C－PVC、Delrin和一些其它耐化學(xué)品、耐溫的機(jī)械強(qiáng)度較高的材料。更好的清洗方式可以用硝酸使不銹鋼表面鈍化。而來自紅海(Red Sea)的海水比較溫?zé)?，具有很?qiáng)的腐蝕性，因此需要使用更好、更貴的不銹鋼。注意“不銹鋼”這個(gè)定義并不是很確切，因?yàn)椴牧系哪透g性只是在特定的條件下的。一般直徑3英寸以內(nèi)的不銹鋼的價(jià)格還較易被接受，甚至直徑4英寸的也不是太貴。在水脫鹽處理一般還使用pvc、銅和一些低檔的不銹鋼。和分離液體直接接觸的組件不能使用普通的鋼鐵，否則鐵銹的形成，并且鐵屑、薄片進(jìn)入膜系統(tǒng)將帶來無數(shù)的麻煩。結(jié)構(gòu)材料根據(jù)作者的觀點(diǎn)，有一個(gè)簡(jiǎn)單的原則可以避免膜系統(tǒng)中的許多機(jī)械問題：在膜系統(tǒng)中和液體接觸的所有部件和設(shè)備都使用高質(zhì)量的不銹鋼。因?yàn)樗鼈儾粔蛐l(wèi)生且難于正確地拆卸和安裝。的名稱已被廣泛使用，且被用來取代傳統(tǒng)的Triclover產(chǎn)品的名稱。type)允許的壓力有限。雖然此類夾子價(jià)格有些貴，但它對(duì)于夾住直徑6英寸內(nèi)的管件時(shí)有許多優(yōu)點(diǎn)。我們建議采用手動(dòng)的可調(diào)節(jié)的壓力傳感器進(jìn)行進(jìn)水閥門的調(diào)節(jié)；這種方法比較簡(jiǎn)單，而且在實(shí)際運(yùn)用中工作良好。當(dāng)液位上升時(shí)，水閥全關(guān)，到達(dá)某一稍高液位時(shí)，產(chǎn)品閥門開始關(guān)閉，準(zhǔn)備調(diào)節(jié)進(jìn)入儲(chǔ)罐的產(chǎn)品的量。Uniq Filtration生產(chǎn)了用于食品行業(yè)的衛(wèi)生級(jí)液位傳感器。儲(chǔ)罐內(nèi)的液位傳感器可以將液位轉(zhuǎn)換成3～15psi的信號(hào)，而兩個(gè)控制進(jìn)水和出水壓力的氣動(dòng)閥負(fù)擔(dān)各自的范圍，一個(gè)在3～9psi(水閥)下操作，而另一個(gè)在9～15psi(產(chǎn)品閥)下操作。這樣可以在生產(chǎn)過程中將透過液和濃液分離開，但是當(dāng)把超大流量作為透過液時(shí)，在沖刷過程和反沖洗過程中允許透過液自流入進(jìn)水平衡槽，這樣的作法在許多膜系統(tǒng)中被證明是很切實(shí)可行的。其它多數(shù)材料都有內(nèi)在的溫度限制。液位控制最好使用壓力傳感器，溫度測(cè)量裝置可以用管子連通裝置而不要置于儲(chǔ)罐內(nèi)。不管是否可能，儲(chǔ)罐內(nèi)部不設(shè)加熱盤或液位開關(guān)也是非常重要的。否則一些顆粒、晶體或其它沈淀物質(zhì)將積在儲(chǔ)罐底部，遲早導(dǎo)致一些化學(xué)的、機(jī)械的或生物細(xì)菌的問題，或者三種問題同時(shí)發(fā)生。因此為這類膜過程選擇流量計(jì)時(shí)必須特別注意。解決的方法之一是為反沖洗裝置設(shè)置一個(gè)旁路閥，另一種方法是選擇的電磁流量計(jì)口徑應(yīng)同時(shí)適合于生產(chǎn)和反沖洗的流量。在超濾系統(tǒng)中，反沖洗流量一般要高10～30倍。我們應(yīng)該特別注意透過液流量計(jì)。由于這種流量計(jì)可以耐受90℃高溫和高壓，因此可以用于許多案例的測(cè)試。丹麥Sikeborg公司的ProcesData流量計(jì)價(jià)格不貴且質(zhì)量相當(dāng)好，可以滿足乳制品行業(yè)的衛(wèi)生級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，還有許多大的電磁流量計(jì)供貨商，如Krohne(德國)、Siemens(德國)Fischerard、Porter(英國)、Danfoss(丹麥)。如今一直使用的流量計(jì)是電磁流量計(jì)。因此，如果產(chǎn)品是比較混濁或帶有顏色，它們幾乎沒有用，