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滤芯清洗指南
2016-11-18 15:01:34 来源:密理博概述
过滤芯可通过清洗来*大程度减低膜的物理性堵塞,其效果可通过选择合理的清洗剂及清洗的方法来达到;
过滤芯的清洗可分为正向清洗和反向清洗,通常,我们不建议用户使用反向清洗,尤其是终端过滤器,其原因是反向清洗后,清洗剂或清洗水中的杂质会残留在膜的下游端,以至给下一批次的产品造成污染。
1.正向清洗:
既指清洗剂或清洗水从膜的上游到下游的清洗方法,可以用稍大于过滤产品的压力来完成该
过成。
2.反向清洗:
既指清洗剂或清洗水从膜的下游到上游的清洗方法,使用该方法清洗时,请切记:
1. 清洗剂,配制清洗剂的水和冲洗用水要绝对纯净;
2. 压力要严格按照产品说明书给定的参数来执行;
3.清洗剂的选择
选择清洗剂时,必须考虑下列因素
1、堵塞的类型
2、膜的类型
3、应用的要求
清洗剂的选择是根据清洗的效果,以及膜与清洗剂的化学兼容性来综合考虑,清洗剂是专
门用于除去残留的制品。
许多料液是有机和无机化合物的复杂混合物,可能需要一种以上的清洗剂,因此,了解制
品特性,确认其成份,对于选择清洁剂是非常重要的。不同类型的堵塞,可能要求多步清
洗步骤才能达到清洗要求。
清洗剂的化学性质必须与系统的材料兼容,包括膜,TFF膜堆和系统硬件,有些材质的膜
能提供较高收率,并且也能承受苛刻的清洗和消毒条件,某些膜材料对PH和化学兼容性有
限制。
在选择清洁剂时,一个重要的考虑因素是清洗剂与*后被过滤的流体的化学兼容性,在要求苛刻的应用中,如药品,某些清洁剂的使用和除去很难被验证,因为清洁剂的存在很难被测定,那么就不能采用这种清洗剂。
例如,表面活性剂作为清洗剂时不能用于注射产品的生产过程中,因为残留在系统中的微
量的清洗剂会污染注射品药液,这是非常危险的。适用于工业废水等应用的清洁剂不能应
用于食品,饮料和制约工业,所以,*终产品会影响清洁剂的选择。
清洗剂的概述
清洗剂有许多种,每一种清洗剂能除去一部分堵塞或一类堵塞。清洗剂分成几类,每一种清洗剂在除去膜,泵和管道内的堵塞时都有一定作用。这些作用包括湿润,乳化,水解,溶解,分散,胶溶,螯合。下图列出了几种典型的清洁剂和他们主要的作用和应用。
清洗剂 作用方式 堵塞 碱 较高PH水解
溶解作用
皂化作用生物聚合体,脂肪,蛋白,
糖类酸 溶解作用 无机盐 表面活性剂 湿润
乳化
悬浮
分散生物 氧化剂 氧化作用 生物聚合体,蛋白,多糖 酶 酶解作用 生物聚合体,蛋白,多糖 溶剂 溶解作用 油,脂肪
典型的清洁剂
碱 NaOH是*通用的清洁剂,浓度为0.1N-1.0N,NaOH水溶液与许多类型的膜都兼容,能
除大多数有机物和生物聚合体所造成的堵塞。
酸 HNO3,H3PO3,HCl是用于除去无机物堵塞常用酸,例钙盐,镁盐。HNO3,H3PO3
可用于清洗不锈钢表面,HCL会腐蚀大部分的不锈钢,推荐用柠檬酸除去含铁化合物
造成的堵塞。
表面活性剂
表面活性剂是*有效,对膜的损害*低的清洗剂,许多表面活性剂和洗涤剂都能用于
膜的清洗,许多表面活性剂是螯合形式,酶和NaOH构成清洁剂的活性基团。两种常用的表面活性剂,SDS和Triton-X100适合大部分膜,能除去蛋白,生物聚合体,脂
肪,黄油,油和其他油污。表面活性剂和洗涤剂被推荐用于*初对膜和系统的清洗,
用于除去污染物及部分制品。
氧化剂
C12能使堵塞的蛋白和有机物氧化降解,当NaOH和表面活性剂使用效果不佳时,建议
用C12作为清洗剂,或作为NaOH和表面活性剂使用之后的第二步清洗,C12来源于
NaOC1或Ca(OC1)2,应使有效氯浓度在100-300ppm范围内使用。(等于300-
800ppmNaOC1)。氯作为一种清洗剂和除热原剂在PH10-11活性*强,NaOC1也能
作为一种消毒剂,但用于消毒时应在低浓度下使用(20-40ppm)。在PH6-8时会形
HOC1,具有*大的杀菌活性。由于氯在清洗过程中会消耗,因此在清洗过程中应该
定时检测氯的浓度,并加入NaOC1,来保持所推荐浓度。
双氧水
是一种有用的消毒剂,但不能有效降解蛋白,因此不建议用于清洗。
酶
酶偶尔用于特殊的清洗应用,但不建议经常使用。
溶剂
一般不使用,如果需要使用,请与密理博公司联络
影响清洗效果的因素
有几种因素会影响清洗过程的效果,这些因素的作用会随着清洗方法和堵塞类型的不同而
改变。
清洗时间和清洗剂的浓度
建议的清洗剂浓度,通常是要保证在一个合理的时间范围内,除去主要的堵塞,对每一次
清洗过程,典型的时间范围是30-60分种。对浓度的选择首先要求清洗有效,还应根据化
学品的价格和对膜的寿命的影响来选择,浓度也可能会受到清洗剂与膜的化学兼容性的限
制。
温度
在清洗操作中,温度是一个非常重要的因素,温度以三种方式影响清洗;
1、温度降低堵塞的强度
2、温度能增加流体内化合物的溶解度
3、温度还能增加清洗剂的化学反应速度(当清洗剂起氧化作用和水解作用时)
在40℃时,清洁过程非常成功;在24℃时,并不总是有效的。这对几乎所有的清洗过程都
适用。在30-70℃范围内,每增加20℃会使清洗速率大约增加一倍。
除有说明以外,一般推荐清洗温度为30℃-60℃。
水质
对于清洗效果评判的主要标准是测定膜的清洁水通量。因此必须用高品质的水进行清洗和
冲洗,水质以两种方式影响清洗:
1、含有杂质的水对膜造成堵塞,这些杂质的组易形成有机胶或悬浮物,如,胶态
硅,腐殖酸,氧化铁等。
2、水中的杂质可能会与清洁剂发生反应,形成堵膜的物质,尤其当水中的铁、镁含
量高时。
鉴于以上因素,我们建议水质应符合下列要求;
水质要求
水质 允许浓度 Fe
Mn
Al
活性硅
胶态硅
Ca,Mg
混浊度
SD114
(fouling index)
颗粒物质
油,脂,等<0.04ppm
<0.04ppm
<0.4ppm
<2ppm
Nil
<2.4ppm
<1.0JTU
*好小于3.0
没有
没有
清洗效果的确定
判断清洗得效果的*直接的方法是,在清洗之后测定过滤芯的水通透量,并且把该值与使用之前的水通透量比较。当膜的水通透量值恢复到*初的水通透量值时,清洗步骤可以认为是完全的。
水温影响水的粘度,在温度高时,水的粘度较低,因此,在常压下,温度高时,水通透量也较高。
为了确定水通透量,水通量必须在标准温度下标定。
*初水通透量,必须在*次过滤料液之前测定,以此作为每次使用后测定水通透量的衡量基准。
在所有应用中,较好的做法是,在同样的压力和温度条件下测定水通透量。
系统冲洗
冲洗的目的是除去系统内残留的制品或清洗剂。在生产之后,首先进行冲洗来除去残留的
制品,冲洗能减少污染物质。另外,在清洗过程完成后,也要进行冲洗,来除去残留的清
洗剂,保证清洗剂从系统和装置中被除去。
选择清洗剂的方法
1.从清洗剂选择图表中确认你的应用和可能的堵塞。
2.选择与你所使用膜具有化学兼容性的清洗剂。
3.。参考清洗剂条件图表和推荐的程序。
储存
清洗,消毒后的过滤芯,在80度的烘箱中烘干后保存!
化学兼容性表
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%
盐酸胍 6M+
+
++
+
++
+
++
+
+卤代烃
Hcl 0.01N
Hcl 0.4N
双氧水 1.0%-
+
+
S-
+
+
+-
+
+
+-
+
S
S异链烷烃
乙酸异丙酯1.0%
异丙醇 4%
异丙醇 24%-
-
+
++
-
+
++
-
+
++
+
+
+煤油
焦化沥青质-
-+
-+
-S
S乳酸 4% + + + + 巯基乙醇 0.1M
巯基乙醇1.0M
甲醇 4%
甲醇 24%
二氯甲烷 1.0%
MEK(100%)
甲基异丁基甲酮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 过氧乙酸 400ppm
磷酸盐缓冲液(PH8.2 1.0M)
磷酸 10%
极性的芳香化合物+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-+
+
+
-钠盐 1%
氯化钠
脱氧胆酸钠 4%
十二烷基磺酸钠0.001M
十二烷基磺酸钠0.01M
NaOH 0.01N
NaOH 0.1N
NaOH 0.4N
次氯酸钠
亚硝酸钠1.0%
乙基汞硫代水杨酸钠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%
三羟甲基氨基甲烷缓冲液
(PH8.2, 1.0M)
Triton X-100 0.0002M
Triton X-0.1%+
-
-
+
+
++
-
-
+
+
++
-
-
+
+
++
S
S
+
+
+尿素 6M + + + +
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