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陶瓷纖維不僅具有陶瓷材料固有的耐高溫、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用壽命長等特點,還兼具了纖維材料的高孔隙率、高比表面積等優(yōu)點,陶瓷纖維在制膜過程中,由于本身纖維形狀特點,纖維之間雜亂無章的堆積,形成高孔隙率,總孔隙率高能夠超過70%,而以陶瓷纖維構(gòu)建的分離膜的總孔隙率高可接近陶瓷粒子分離膜的2倍,有效提高膜通量及降低滲透阻力。
研究者以二氧化鈦納米纖維為原料,采用浸漿法在氧化鋁支撐體上制備雙層TiO2膜,通過在纖維層中添加溶膠促進纖維之間的粘結(jié),減少了缺陷孔的產(chǎn)生,在燒結(jié)溫度480℃下制得了純水通量為1000L/m2.h.bar,截留分子量為32000,膜的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)陶瓷膜。
超濾膜過濾設(shè)備和反滲透是膜分離技術(shù)的主要部分。膜分離技術(shù)是近代發(fā)展起來的一項高新技術(shù),該技術(shù)目前已在我國許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。超濾膜過濾設(shè)備和反滲透是在壓力驅(qū)動下于膜界面實現(xiàn)物質(zhì)分離的過程。
超濾膜過濾設(shè)備可以截留乳清廢水中的大分子物質(zhì),如大豆乳清蛋白及非蛋白聚合物。反滲透可以截留大豆低聚糖和絕大部分鹽類。采用超濾手段預(yù)先將乳清中的蛋白除去,再用反滲透技術(shù)提取低聚糖,這種工藝會使膜的污染機會加大,造成膜通量降低,其操作性較差。
從大豆蛋白廢水中提取低聚糖首先要將大分子的乳清蛋白截留出來,由于乳清蛋白的存在既會影響低聚糖的純度,也會使反滲透膜的流量降低。為此,本項目采用了熱處理的工藝,將絕大部分乳清蛋白經(jīng)熱凝聚分離出來,蛋白遇熱發(fā)生變性并形成大塊的凝膠體,蛋白充分變性沉析于下部,下部蛋白漿干燥可得乳清蛋白。上層清液中的蛋白采用超濾膜過濾設(shè)備的方式分離。