生物醫藥與發酵工程
在乳清蛋白、酶制劑生產中,旋轉陶瓷膜可替代傳統離心+板框過濾組合工藝,實現發酵液的高效澄清。例如,采用Membralox®陶瓷膜處理青霉素發酵液時,濾液透光率>99%,下游純化成本降低30%。
超細粉體生產:在球形氧化硅、納米碳酸鈣等粉體的制備中,旋轉陶瓷膜可將漿料濃縮至固含量65%-70%,后續干燥能耗降低50%以上。例如,領動膜科技的碟式陶瓷膜在石墨漿料處理中,節水量超過60%,且粉體顆粒團聚率下降40%。
工業廢水處理
針對含油廢水、重金屬廢水,旋轉陶瓷膜可實現微米級顆粒物(如乳化油滴)的高效截留,出水濁度<0.1NTU。例如,上海科域的軸流旋轉膜過濾系統結合微納米氣泡技術,可將垃圾滲濾液中的COD從50000mg/L降至500mg/L以下。
食品飲料加工
在果汁澄清、乳制品濃縮中,旋轉陶瓷膜可保留天然風味物質,同時實現無菌過濾。例如,處理蘋果汁時,膜通量可達80L/(m2?h),且無需添加助濾劑,產品保質期延長20%。 離心力與剪切力清理膜面雜質,延長膜使用壽命 2-5 年。浙江靠譜的旋轉陶瓷膜動態錯流過濾設備
物料調整:針對高濃度多肽溶液(如發酵液、酶解液),先進行 pH 值調節、過濾除雜(如離心、粗濾),避免大顆粒雜質堵塞膜孔。
溫度控制:根據多肽穩定性,將物料溫度控制在適宜范圍(如 20-50℃),防止高溫導致多肽變性。
循環濃縮:物料從料罐進入旋轉膜組件,透過液(水及小分子雜質)排出,截留液(高濃度多肽)回流至料罐,不斷循環直至達到目標濃度。
錯流速率調節:通過調節旋轉軸轉速(通常 1000-3000 轉 / 分鐘)和錯流流量,控制膜面剪切力,確保高濃度下膜通量穩定(如維持 10-30 L/(m2?h))。
對于分子量較小的多肽(如寡肽,分子量 < 1000 Da),選用 50-100 nm 孔徑的陶瓷膜;
對于較大分子多肽或蛋白質,選用 100-500 nm 孔徑膜,實現準確截留。
濃縮后的多肽溶液可進一步通過層析、電泳等技術純化,或直接進行噴霧干燥、冷凍干燥制備多肽產品。 海南靠譜的旋轉陶瓷膜高濃粘物料分離濃縮微藻濃縮至 600-700g/L,取代離心機降低能耗。
1. 旋轉陶瓷膜動態錯流技術的典型應用工業廢水處理:如含油廢水、重金屬廢水、煤化工廢水,可直接處理高濃度體系,回收資源并達標排放。食品與生物工程:果汁澄清、發酵液除菌(如乳清蛋白、酶制劑分離)、蛋白質濃縮,避免熱敏性物質破壞。石油與化工:催化劑回收、油墨廢水處理、乳液破乳,適應強腐蝕性、高溫工況(陶瓷膜耐溫≥300℃)。環保與資源回收:垃圾滲濾液處理、貴金屬回收、油水分離,替代傳統混凝 - 沉淀 - 砂濾工藝,減少污泥產生。
2. 傳統過濾分離技術的典型應用水預處理:自來水廠砂濾、地下水除濁,精度要求不高的場景。低濃度固液分離:啤酒過濾、飲料澄清(袋式過濾)、化工原料粗濾,適合固相含量<1% 的體系。間歇式生產:實驗室小規模過濾、板框壓濾處理污泥(需預處理),對效率和連續性要求低的場景。
膜類型:100 nm 孔徑陶瓷微濾膜;
轉速:2000 rpm,錯流流速 1.2 m/s;
濃縮倍數:從固含量 5% 濃縮至 30%,通量維持 20 L/(m2?h);
洗濾工藝:通過添加去離子水進行錯流洗濾,去除 95% 以上的 SO?2?離子。
母液預處理:LiPF?合成母液(含 LiPF? 100 g/L、HF 5 g/L、碳酸酯溶劑)經靜置分層,去除不溶物;
旋轉納濾濃縮:使用截留分子量 500 Da 的有機納濾膜,在 0.5-1.0 MPa 壓力下,截留 LiPF?(純度提升至 99.5%),透過液為含 HF 的溶劑(可回收處理);
結晶與干燥:濃縮后的 LiPF?溶液經冷卻結晶、離心分離,得到電池級 LiPF?晶體(純度≥99.9%)。
關鍵優勢:納濾過程中旋轉剪切力抑制 LiPF?晶體在膜面的析出,膜通量比傳統靜態納濾提高 40%,HF 去除率達 99%。
初始分散液固含量 10%,目標濃縮至 50%;
采用 0.2 μm 陶瓷微濾膜,轉速 2500 rpm,配合反向沖洗(每 30 分鐘一次);
濃縮后粉體粒徑分布更均勻(D50 從 5 μm 降至 3 μm),分散劑殘留量 < 0.1%,滿足鋰電池隔膜填料的高純度要求。 動態錯流通過旋轉產生剪切力,減少濃差極化,維持穩定通量。
旋轉陶瓷膜動態錯流技術在粉體洗滌濃縮中的應用,是基于其獨特的 “動態剪切 + 陶瓷膜分離” 特性,針對粉體物料洗滌效率低、能耗高、廢水處理難等問題開發的新型技術。
1. 動態錯流與旋轉剪切的協同作用
旋轉陶瓷膜組件在膜表面形成強剪切流,有效抑制粉體顆粒(如微米級或納米級粉體)在膜面的沉積和堵塞,解決傳統靜態膜 “濃差極化” 導致的通量衰減問題。
錯流過程中,料液中的雜質(如可溶性鹽、有機物、細顆粒雜質)隨透過液排出,而粉體顆粒被膜截留并在旋轉剪切力作用下保持懸浮狀態,實現 “洗滌 - 濃縮” 同步進行。
2. 陶瓷膜的材料特性優勢
大強度與耐磨損:陶瓷膜(如 Al?O?、TiO?材質)硬度高(莫氏硬度 6~9),抗粉體顆粒沖刷能力強,使用壽命遠高于有機膜,適合高固含量粉體體系(固含量可達 10%~30%)。
耐化學腐蝕與耐高溫:可耐受強酸(如 pH 1)、強堿(如 pH 14)及有機溶劑,適應粉體洗滌中可能的化學試劑環境(如酸洗、堿洗),且可在 80~150℃下操作,滿足高溫洗滌需求。
精確孔徑篩分:孔徑范圍 0.1~500 nm,可根據粉體粒徑(如納米級催化劑、微米級礦物粉體)精確選擇膜孔徑,確保粉體截留率≥99.9%,同時高效去除可溶性雜質。 膜面流速 7-14m/s,湍流促發抑制濾餅堆積。生化系統廢水處理中動態錯流旋轉陶瓷膜設備常見問題
濕法分級后高濃度漿料干燥能耗明顯降低,溫度波動小。浙江靠譜的旋轉陶瓷膜動態錯流過濾設備
1. 生物發酵液的菌體濃縮與產物分離
某醫藥企業處理含菌體 12 g/L、黏度 80 mPa?s 的發酵液,采用 φ19 mm 旋轉陶瓷膜組件(孔徑 0.2μm),在轉速 1500 r/min、溫度 50℃條件下,連續運行 72 小時,通量穩定在 80 L/(m2?h),菌體截留率>99%,濃縮倍數達 10 倍,相比傳統板框壓濾效率提升 5 倍,能耗降低 30%。
2. 化工高黏廢液處理與資源回收
某油墨廠處理含顏料顆粒 5%、黏度 300 mPa?s 的廢水,傳統袋式過濾需每 2 小時更換濾袋,且顏料回收率<60%;改用旋轉陶瓷膜(孔徑 0.5μm),在轉速 2000 r/min 下,通量穩定在 40 L/(m2?h),顏料截留率>98%,濃縮液可直接回用于油墨配制,每年減少危廢處理費用 80 萬元。
3. 石油石化高黏體系分離
某油田處理含油 5000 mg/L、黏度 120 mPa?s 的稠油污水,傳統氣浮 - 砂濾工藝出水含油>50 mg/L,無法回用;采用碳化硅旋轉陶瓷膜(孔徑 0.05μm),在線速度 18 m/s 條件下,出水含油<5 mg/L,通量 50 L/(m2?h),可直接回注地層,替代傳統 “三級處理 + 反滲透” 工藝,投資成本降低 40%。
浙江靠譜的旋轉陶瓷膜動態錯流過濾設備