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濾芯清洗指南
2016-11-18 15:01:34 來(lái)源:密理博概述
過(guò)濾芯可通過(guò)清洗來(lái)*大程度減低膜的物理性堵塞,其效果可通過(guò)選擇合理的清洗劑及清洗的方法來(lái)達到;
過(guò)濾芯的清洗可分為正向清洗和反向清洗,通常,我們不建議用戶(hù)使用反向清洗,尤其是終端過(guò)濾器,其原因是反向清洗后,清洗劑或清洗水中的雜質(zhì)會(huì )殘留在膜的下游端,以至給下一批次的產(chǎn)品造成污染。
1.正向清洗:
既指清洗劑或清洗水從膜的上游到下游的清洗方法,可以用稍大于過(guò)濾產(chǎn)品的壓力來(lái)完成該
過(guò)成。
2.反向清洗:
既指清洗劑或清洗水從膜的下游到上游的清洗方法,使用該方法清洗時(shí),請切記:
1. 清洗劑,配制清洗劑的水和沖洗用水要絕對純凈;
2. 壓力要嚴格按照產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)給定的參數來(lái)執行;
3.清洗劑的選擇
選擇清洗劑時(shí),必須考慮下列因素
1、堵塞的類(lèi)型
2、膜的類(lèi)型
3、應用的要求
清洗劑的選擇是根據清洗的效果,以及膜與清洗劑的化學(xué)兼容性來(lái)綜合考慮,清洗劑是專(zhuān)
門(mén)用于除去殘留的制品。
許多料液是有機和無(wú)機化合物的復雜混合物,可能需要一種以上的清洗劑,因此,了解制
品特性,確認其成份,對于選擇清潔劑是非常重要的。不同類(lèi)型的堵塞,可能要求多步清
洗步驟才能達到清洗要求。
清洗劑的化學(xué)性質(zhì)必須與系統的材料兼容,包括膜,TFF膜堆和系統硬件,有些材質(zhì)的膜
能提供較高收率,并且也能承受苛刻的清洗和消毒條件,某些膜材料對PH和化學(xué)兼容性有
限制。
在選擇清潔劑時(shí),一個(gè)重要的考慮因素是清洗劑與*后被過(guò)濾的流體的化學(xué)兼容性,在要求苛刻的應用中,如藥品,某些清潔劑的使用和除去很難被驗證,因為清潔劑的存在很難被測定,那么就不能采用這種清洗劑。
例如,表面活性劑作為清洗劑時(shí)不能用于注射產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中,因為殘留在系統中的微
量的清洗劑會(huì )污染注射品藥液,這是非常危險的。適用于工業(yè)廢水等應用的清潔劑不能應
用于食品,飲料和制約工業(yè),所以,*終產(chǎn)品會(huì )影響清潔劑的選擇。
清洗劑的概述
清洗劑有許多種,每一種清洗劑能除去一部分堵塞或一類(lèi)堵塞。清洗劑分成幾類(lèi),每一種清洗劑在除去膜,泵和管道內的堵塞時(shí)都有一定作用。這些作用包括濕潤,乳化,水解,溶解,分散,膠溶,螯合。下圖列出了幾種典型的清潔劑和他們主要的作用和應用。
清洗劑 作用方式 堵塞 堿 較高PH水解
溶解作用
皂化作用生物聚合體,脂肪,蛋白,
糖類(lèi)酸 溶解作用 無(wú)機鹽 表面活性劑 濕潤
乳化
懸浮
分散生物 氧化劑 氧化作用 生物聚合體,蛋白,多糖 酶 酶解作用 生物聚合體,蛋白,多糖 溶劑 溶解作用 油,脂肪
典型的清潔劑
堿 NaOH是*通用的清潔劑,濃度為0.1N-1.0N,NaOH水溶液與許多類(lèi)型的膜都兼容,能
除大多數有機物和生物聚合體所造成的堵塞。
酸 HNO3,H3PO3,HCl是用于除去無(wú)機物堵塞常用酸,例鈣鹽,鎂鹽。HNO3,H3PO3
可用于清洗不銹鋼表面,HCL會(huì )腐蝕大部分的不銹鋼,推薦用檸檬酸除去含鐵化合物
造成的堵塞。
表面活性劑
表面活性劑是*有效,對膜的損害*低的清洗劑,許多表面活性劑和洗滌劑都能用于
膜的清洗,許多表面活性劑是螯合形式,酶和NaOH構成清潔劑的活性基團。兩種常用的表面活性劑,SDS和Triton-X100適合大部分膜,能除去蛋白,生物聚合體,脂
肪,黃油,油和其他油污。表面活性劑和洗滌劑被推薦用于*初對膜和系統的清洗,
用于除去污染物及部分制品。
氧化劑
C12能使堵塞的蛋白和有機物氧化降解,當NaOH和表面活性劑使用效果不佳時(shí),建議
用C12作為清洗劑,或作為NaOH和表面活性劑使用之后的第二步清洗,C12來(lái)源于
NaOC1或Ca(OC1)2,應使有效氯濃度在100-300ppm范圍內使用。(等于300-
800ppmNaOC1)。氯作為一種清洗劑和除熱原劑在PH10-11活性*強,NaOC1也能
作為一種消毒劑,但用于消毒時(shí)應在低濃度下使用(20-40ppm)。在PH6-8時(shí)會(huì )形
HOC1,具有*大的殺菌活性。由于氯在清洗過(guò)程中會(huì )消耗,因此在清洗過(guò)程中應該
定時(shí)檢測氯的濃度,并加入NaOC1,來(lái)保持所推薦濃度。
雙氧水
是一種有用的消毒劑,但不能有效降解蛋白,因此不建議用于清洗。
酶
酶偶爾用于特殊的清洗應用,但不建議經(jīng)常使用。
溶劑
一般不使用,如果需要使用,請與密理博公司聯(lián)絡(luò )
影響清洗效果的因素
有幾種因素會(huì )影響清洗過(guò)程的效果,這些因素的作用會(huì )隨著(zhù)清洗方法和堵塞類(lèi)型的不同而
改變。
清洗時(shí)間和清洗劑的濃度
建議的清洗劑濃度,通常是要保證在一個(gè)合理的時(shí)間范圍內,除去主要的堵塞,對每一次
清洗過(guò)程,典型的時(shí)間范圍是30-60分種。對濃度的選擇首先要求清洗有效,還應根據化
學(xué)品的價(jià)格和對膜的壽命的影響來(lái)選擇,濃度也可能會(huì )受到清洗劑與膜的化學(xué)兼容性的限
制。
溫度
在清洗操作中,溫度是一個(gè)非常重要的因素,溫度以三種方式影響清洗;
1、溫度降低堵塞的強度
2、溫度能增加流體內化合物的溶解度
3、溫度還能增加清洗劑的化學(xué)反應速度(當清洗劑起氧化作用和水解作用時(shí))
在40℃時(shí),清潔過(guò)程非常成功;在24℃時(shí),并不總是有效的。這對幾乎所有的清洗過(guò)程都
適用。在30-70℃范圍內,每增加20℃會(huì )使清洗速率大約增加一倍。
除有說(shuō)明以外,一般推薦清洗溫度為30℃-60℃。
水質(zhì)
對于清洗效果評判的主要標準是測定膜的清潔水通量。因此必須用高品質(zhì)的水進(jìn)行清洗和
沖洗,水質(zhì)以?xún)煞N方式影響清洗:
1、含有雜質(zhì)的水對膜造成堵塞,這些雜質(zhì)的組易形成有機膠或懸浮物,如,膠態(tài)
硅,腐殖酸,氧化鐵等。
2、水中的雜質(zhì)可能會(huì )與清潔劑發(fā)生反應,形成堵膜的物質(zhì),尤其當水中的鐵、鎂含
量高時(shí)。
鑒于以上因素,我們建議水質(zhì)應符合下列要求;
水質(zhì)要求
水質(zhì) 允許濃度 Fe
Mn
Al
活性硅
膠態(tài)硅
Ca,Mg
混濁度
SD114
(fouling index)
顆粒物質(zhì)
油,脂,等<0.04ppm
<0.04ppm
<0.4ppm
<2ppm
Nil
<2.4ppm
<1.0JTU
*好小于3.0
沒(méi)有
沒(méi)有
清洗效果的確定
判斷清洗得效果的*直接的方法是,在清洗之后測定過(guò)濾芯的水通透量,并且把該值與使用之前的水通透量比較。當膜的水通透量值恢復到*初的水通透量值時(shí),清洗步驟可以認為是完全的。
水溫影響水的粘度,在溫度高時(shí),水的粘度較低,因此,在常壓下,溫度高時(shí),水通透量也較高。
為了確定水通透量,水通量必須在標準溫度下標定。
*初水通透量,必須在*次過(guò)濾料液之前測定,以此作為每次使用后測定水通透量的衡量基準。
在所有應用中,較好的做法是,在同樣的壓力和溫度條件下測定水通透量。
系統沖洗
沖洗的目的是除去系統內殘留的制品或清洗劑。在生產(chǎn)之后,首先進(jìn)行沖洗來(lái)除去殘留的
制品,沖洗能減少污染物質(zhì)。另外,在清洗過(guò)程完成后,也要進(jìn)行沖洗,來(lái)除去殘留的清
洗劑,保證清洗劑從系統和裝置中被除去。
選擇清洗劑的方法
1.從清洗劑選擇圖表中確認你的應用和可能的堵塞。
2.選擇與你所使用膜具有化學(xué)兼容性的清洗劑。
3.。參考清洗劑條件圖表和推薦的程序。
儲存
清洗,消毒后的過(guò)濾芯,在80度的烘箱中烘干后保存!
化學(xué)兼容性表
化合物 PT-系列 PZHK DURAPORE PL-系列 甲醛 1.0%
甲酸 0.1%
甲酸 4.0%
糠醛+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-戊二醛 0.4%
甘油 24.0%
鹽酸胍 6M+
+
++
+
++
+
++
+
+鹵代烴
Hcl 0.01N
Hcl 0.4N
雙氧水 1.0%-
+
+
S-
+
+
+-
+
+
+-
+
S
S異鏈烷烴
乙酸異丙酯1.0%
異丙醇 4%
異丙醇 24%-
-
+
++
-
+
++
-
+
++
+
+
+煤油
焦化瀝青質(zhì)-
-+
-+
-S
S乳酸 4% + + + + 巰基乙醇 0.1M
巰基乙醇1.0M
甲醇 4%
甲醇 24%
二氯甲烷 1.0%
MEK(100%)
甲基異丁基甲酮100%
M-Pyrol 1.0%+
0
+
+
-
-
-
-+
+
+
+
-
-
-
-+
+
+
+
-
-
-
-+
+
+
+
-
+
+
-HNO3 1N
硝基苯 100%
硝基乙烷0
-
-+
-
-+
-
-0
S
S油酸 4%
草酸 1.0%+
++
++
++
+
化合物 PT-系列 PZHK DURAPORE PL-系列 過(guò)氧乙酸 400ppm
磷酸鹽緩沖液(PH8.2 1.0M)
磷酸 10%
極性的芳香化合物+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-鈉鹽 1%
氯化鈉
脫氧膽酸鈉 4%
十二烷基磺酸鈉0.001M
十二烷基磺酸鈉0.01M
NaOH 0.01N
NaOH 0.1N
NaOH 0.4N
次氯酸鈉
亞硝酸鈉1.0%
乙基汞硫代水楊酸鈉0.1%
苯乙烯 100%
氨基磺酸 4%
硫磺酸 1.0%
+
+
+
+
+
+
+
+
S
+
+
-
+
++
+
+
+
+
+
+
S
S
+
+
-
+
++
+
+
+
+
-
-
-
S
+
+
-
+
++
+
+
+
+
+
+
S
S
+
+
-
+
+
Tergazyme 1.0%
THF 4.0%
甲苯 1.0%
三羥甲基氨基甲烷緩沖液
(PH8.2, 1.0M)
Triton X-100 0.0002M
Triton X-0.1%+
-
-
+
+
++
-
-
+
+
++
-
-
+
+
++
S
S
+
+
+尿素 6M + + + +
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