摘要：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，优化了膜分离操作工艺。结果表明：在过滤纤维素酶发酵液时，50 nm氧化锆膜的稳定通量为140 L/(m2•h)，而500 nm和200 nm膜的稳定通量比较接近，约为100 L/(m2•h)左右；不同孔径的陶瓷膜均可有效去除纤维素酶发酵液中的悬浮物，对发酵液中蛋白质的截留率均在80 %左右，500 nm陶瓷膜的纤维素酶截留率最大，达到了46.7 %，200 nm陶瓷膜的纤维素酶截留率次之，为41.2 %，而50 nm陶瓷膜的纤维素酶截留率最小，只有22.6 %。不同孔径凹土微滤膜的稳定渗透通量存在明显差异，其中540 nm凹土微滤膜的稳定通量最大，为140 L/(m2•h)，不同孔径的凹土微滤膜均可有效去除纤维素酶发酵液中的悬浮物，凹土膜的孔径对发酵液中蛋白质和纤维素酶的截留率影响不大。63374

毕业论文关键词：陶瓷膜，凹土膜，发酵液，纤维素酶

Abstract: The ceramic microfiltration membrane treatment of cellulase fermentation, effect of membrane pore size on cellulase fermentation liquid membrane separation process and separation efficiency, optimize the operation of membrane separation process. Results show that: in filtration of cellulase fermentation broth and 50 nm zirconia membrane stable flux for 140 L/(m2•h), and 500 nm and 200 nm membrane stable flux relatively close, is about 100 L/(m2•h); different aperture ceramic membrane can effectively remove the suspended solids in cellulase fermentation broth, of fermentation liquid protein retention rate in 80 % and 500 nm ceramic membrane cellulase interception rate is the largest, reaching 46.7 %, 200 nm ceramic membrane cellulase interception rate, was 41.2 %, and 50 nm ceramic membrane cellulase interception rate is the minimum, only 22.6 %. Stability of different aperture attapulgite microfiltration membrane permeation flux, there is significant difference, the 540 nm attapulgite microfiltration membrane stable flux is the largest 140 L/(m2•h), different aperture of attapulgite microfiltration membrane can effectively remove the suspended solids in cellulase fermentation broth, attapulgite clay membrane pore size of fermentation liquid protein and cellulase retention rate has little effect.

Keywords: Ceramic membrane, attapulgite film, fermentation liquid, cellulase

1 前言 4

1.1 膜分离 4

1.2 发酵液 5

1.3 污染陶瓷膜的清洗 6

1.4 本文研究目的和内容 6

2 实验部分 6

2.1 实验仪器和试剂 6

2.2 凹土膜的制备 7

2.3 实验测试和分析方法 8

2.4 污染膜的清洗和再生 10

3 结果与讨论 10

3.1 氧化铝陶瓷微滤膜孔径对膜渗透性能的影响 10

3.2 氧化锆陶瓷微滤膜孔径对分离效果的影响 11

3.3 凹土微滤膜孔径对渗透通量的影响 12

3.4 凹土微滤膜孔径对分离效果的影响 13

结   论 15

参考文献 16

致   谢 18

1 前言

1.1 膜分离

1.1.1 膜分离简介

膜分离是指一些具有选择透过性的半透膜作为过滤介质，在外界能量、浓度差或化学位差作为推动力下，对在混合物中的某些特定组分进行分离提纯的过程。膜分离技术主要有微滤(MF)、超滤(UF)纳滤(NF)、反渗透(RO)、电渗析(ED)等[1~2]，其中微滤膜的孔径为0.05 - 10 μm之间，主要用于过滤悬浮物、细菌和大尺度胶体。微滤是以半透膜作为过滤介质[3]，在压力的驱动下，粒径较小的物质可通过膜过滤层上的微孔到达膜的另一侧，粒径较大的物质则不能透过膜过滤层而被截留，从而达到筛分溶液中不同粒径组分的目的，实现对不同物质的选择透过性。微滤过程作为目前膜分离领域中应用范围最广，经济价值最高、市场潜力最大、环境效益最好的技术之一，主要应用于生物、化工等行业[4]。