生物化工膜分離技術的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究

楊秋霞 李剛

摘要：迄今為止，生物化工領域膜離子分離材料技術已成為近幾十年來最偉大的工業(yè)高新技術之一，是業(yè)界認為在20世紀中最為具有發(fā)展前途的高新技術研究發(fā)展項目，生物化工膜分離技術成為國際科學研究項目的最大熱點。隨著生物化工膜分離的設備和技術的不斷創(chuàng)新發(fā)展，我國在生物化工膜分離技術上取得巨大進步。生物化工膜分離技術被應用在醫(yī)學、工業(yè)、食品、化工等行業(yè)中，在各個領域發(fā)揮著作用。本文根據(jù)所查詢的相關資料講述當前生物化工膜分離技術的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢。

關鍵詞：生物化工膜分離技術;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

引言：生物化工化學膜被人們廣泛稱之為分離化學技術，通常指人工利用天然或者人造天然等技術進行合成，利用生物膜產(chǎn)生的化學反應能力作為推動力，從而對天然溶質和有機溶劑等化學物質的膜進行化學分離、濃縮等操作過程的高新技術。因為生物化工膜分離技術擁有行業(yè)所要求、符合技術操作的效果和特點，并且很適用于有關于熱敏性物質處理的操作過程，現(xiàn)如今，被世界廣泛應用于各個行業(yè)技術領域操作當中，對化工行業(yè)發(fā)展起到巨大的作用。因此，人們了解到生物化工膜分離技術給社會帶來的有利影響，越來越關注生物化工膜分離技術的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，也在努力地提高生物化工膜分離技術的應用效果。

一、生物化工膜分離技術的現(xiàn)狀

現(xiàn)階段、生物化工膜分離技術已然成為世界現(xiàn)代生物技術中的重要技術之一。生物化工膜分離技術在各種學科中都以重組DNA技術和細胞融合技術作為研究基礎，大力發(fā)展各學科技術。

在操作過程中，膜的表面易于接受雨水污染，形成許多附著透水層，使極化膜的透水性能大大降低，降低了水膜的極化透水性效率，形成濃差和極化不良現(xiàn)象。為了有效減少溶液濃差中的極化，常見地采用高壓錯流過濾流程，即高壓過濾的溶液是從主體內(nèi)部水平垂直流過過濾膜面，而對流過濾液內(nèi)部是主體垂直直流通過過濾膜的表面。此外，在玻璃膜透水分離處理技術中容易面臨遇到的是膜整體污染性的問題，即使是膜的整體透水性含量也會隨著膜運行持續(xù)時間不斷延長而有所下降。因此就必須及時采用一定的清洗方法對附在膜面或透水膜內(nèi)的各種污染物對膜進行徹底清洗，以使膜的透水膜質量可以得到大大提高。常用的鍍膜清洗處理方法主要是高水平流速和低水平的清洗和用一些化學中性清洗劑對鋁鍍膜表層進行脫水清洗。膜生物分離技術雖然看起來操作簡單，但由于各種生物品種繁多，那么，膜生物分離技術對生物的特點性質等都會產(chǎn)生不同的影響，如吸附能力會直接使生物膜孔發(fā)生堵塞等，所以我們要正確的運用生物化工膜分離技術，以及充分利用各種膜生物分離相關技術，必須針對具體應用過程進行研究設計，開發(fā)各種可以防止生物膜分離性能大幅降低的分離裝置，并研究探討有效的操作方法。

二、生物化工膜分離技術的發(fā)展

2.1、生物化工膜分離技術的應用技術

2.1.1、微孔過濾技術

微孔過濾技術最開始是被使用于十九世紀，是利用靜壓差作為操作的推動力使懸浮液透過生物膜，讓物質中的液體，以及溶質透過膜收集可使用的透過液。它的優(yōu)點是操作簡單、占地面積也小，為行業(yè)節(jié)省了大部分資金、人力資源和占地面積。因此，微孔過濾技術作為國家的熱點項目，已經(jīng)被各個領域中廣泛應用。

2.1.2、反滲透技術

滲透現(xiàn)象是指在自然界當中一種常見的物理現(xiàn)象。目前，反應性滲透檢測技術已經(jīng)逐步發(fā)展出并成為一種普遍廣泛使用的一種現(xiàn)代氣體分離檢測技術。在工業(yè)海水和其他苦咸水的水質脫鹽化和淡化、超純水體的制備、廢水處理等各個方面，反海水滲透處理技術都具有其他科學方法技術不可比擬的巨大優(yōu)勢。

2.2、生物化工膜分離技術的發(fā)展前景

現(xiàn)如今，企業(yè)面臨三個技術方面的主要技術問題，即產(chǎn)品選擇性技術問題、適量性和穩(wěn)定性技術問題和企業(yè)產(chǎn)值轉化問題。選擇性材料問題研究應重點集中于彈性膜復合材料的基礎研究，繼續(xù)努力開發(fā)已成功高分子彈性膜復合材料和無機分子膜復合材料。對智能仿生膜、高效利用電解質的薄膜、分子信息識別型的薄膜的深入研究也就需要同時達到薄膜智能化、高效化和專一技術化三大目標。膜通量的化學穩(wěn)定性和工業(yè)產(chǎn)值比較等問題實際應用多集中于透時的環(huán)境防污染和關于膜反應過程性能強化的技術研究上。無論我們采用那種不同類型的雨水膜，都可能存在由于膜孔被雨水堵塞、膜內(nèi)層表面開裂形成具有黏性的粘附層等導致膜內(nèi)有污染物的問題，從而影響膜流通量的溫度穩(wěn)定性以及其他問題。雖然目前膜過程分離材料技術的廣泛成熟以及應用在許多技術方面上距離滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展要求仍然還有長的一段距離，但是隨著新型過程膜分離材料的不斷研究開發(fā)、高效的過程強化分離膜以及過程涂層分離等新技術應用研究的不斷深入，膜過程分離對新技術的適應將來會得到更加廣泛的發(fā)展應用，其在未來也將是目前世界大地各國科學研究的一個熱點，它將在各個領域都將發(fā)揮更引人注目的重要作用。因此，目前的化學薄膜合物離子分離裝備工藝技術已逐漸發(fā)展純熟成為現(xiàn)代工業(yè)設備分離生物薄膜離子混合物的關鍵技術裝備方法，越來越多地日益受到業(yè)內(nèi)國際社會人們的高度重視，其技術國際化的應用以及市場前景必將更加廣闊。

三、結束語

膜涂層分離相關技術經(jīng)過近十幾年的快速發(fā)展，已逐步具有較高的技術水平，并且不斷出現(xiàn)有新的固體膜涂層分離相關技術被研究開發(fā)，進入應用領域。膜涂層分離應用技術的廣泛應用對逐步提高企業(yè)生產(chǎn)管理效率，降低生產(chǎn)能耗，減少或加快消除其他環(huán)境污染因素具有重要指導意義，隨著當前我國化工膜涂層分離應用技術的快速發(fā)展，其在化學工業(yè)技術中的廣泛應用必將也會有一個新的飛躍，人們將對生物化工膜分離技術有重新認知和了解，要加快發(fā)展綠色化工必須大力探索研究新和開發(fā)各種膜技術。

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