生物分离第二章过滤.pptx

生物分离第二章过滤;;（3）传质性质：包括黏度、分离扩散系数和热扩散现象等。利用传质速度的差别也可进行分离，但直接应用较少，而传质现象在分离过程中发挥重要作用。因此，除热力学外，传递过程理论也是生物分离工程的基础。;化学性质：包括化学热力学（化学平衡）、反应动力学（反应速率）和光化学特性（激光激发作用）等。化学吸附和化学吸收是利用化学反应进行分离的典型例证，如利用激光激发的离子化作用可进行同位素分离。;;（2）差速分离： 差速分离是利用外力（如压力、重力、离心力、电场力、磁力）驱动溶质迁移产生的速度差进行分离的方法。传统的过滤、重力沉降和离心沉降等非均相物系的机械分离方法根据溶质大小、形状和密度差进行分离，也属差速分离的范畴。其他典型的差速分离法包括超滤、反渗透、电渗析、电泳和磁泳等。;;;;;;;;Darcy定律把流速与通过固体多孔状床产生的压降联系起来，由法国水力学家 H.-P.-G.达西在1852～1855年通过大量实验得出：;;对于板框过滤，速率方程为：;;;;;为计算出s和α’，可用lgα对lg△p作图，如下图;“生物”滤饼可压缩性的意义;;加热法（Heating） 凝聚和絮凝（Coagulation and flocculation） 助滤剂（Filter aids） 加水稀释法（Dilution with water） 调节悬浮液的pH值（Regulation of pH） 高价无机离子的去除（Removal of inorganic ion） 杂蛋白的去除（Removal of useless protein）;;;指在某些电解质作用下，使扩散双电层的排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。;扩散层 在斯特恩平面以外，剩余的正离子在溶液中扩散开去，距离越远，浓度越小，最后达到主体溶液的平均浓度，称为扩散层;;胶粒能保持分散状态的原因是带有相同电荷和扩散双电层的结构。 一旦布朗热运动使粒子间距离缩小到它们的扩散层部分重叠时，即产生电排斥作用，使两个粒子分开，从而阻止了粒子的聚集。 胶粒能稳定存在的另一个原因是其表面的水化作用，形成了粒子周围的水化层，阻碍胶粒间的直接聚集。;;;;;指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产生架桥作用而使胶粒形成粗大的絮凝团的过程;;1）天然有机???分子絮凝剂 如多糖类物质、聚糖类胶粘物、海藻酸钠、明胶、骨胶等。 特点：天然无毒、使用安全、适用于食品或医药;;;;;　　实验所用的水样为生活污水，取五份200ml水样分别放置在500ml烧杯中加入一定量的聚合氯化铝铁，氯化铝铁的投加量分别为0.05g、0.10g、0.15g、0.20g、0.25g、0.30g，后先用搅拌机快搅2min(搅拌速度为 150r/min),再慢搅5min（搅拌速度为 75r/min），静置沉降20min后取上清液用uv755b型分光光度计分别在330nm和340nm波长处测定吸光度值，由公式计算出相应的浊度和色度以及cod值和它门对应的去除率，由此确定最佳投加量。;（3）溶液pH 溶液pH的变化会影响离子型絮凝剂官能团的电离度，从而影响链的伸展状态，提高电离度可分子链上同号电荷间的电排斥作用增大，链就从卷曲状态变为伸展状态，因而能发挥最佳的架桥能力。;（4）搅拌速率和时间 总加入絮凝剂时，液体的湍动能使絮凝剂迅速分散，但是在絮凝团形成后，高剪切力会打碎絮凝团，因此要控制操作时的搅拌转速和搅拌时间。;悬浮液;其使用方法是在过滤前先在过滤介质表面预涂一层助滤剂，同时在料液中也添加一些助滤剂使操作能稳定下去。;型号;（1）作为深层过滤介质过滤悬浮液，硅藻土不规则的粉粒之间形成许多曲折的毛细孔道，可借筛分作用去除固体粒子，同时由于吸附作用，也可除去一部分胶体离子;;;助滤剂;（1）粒度选择 助滤剂的粒度必须与悬浮液中固体粒子的尺寸相适应， 颗粒较小的悬浮液应采用较细的助滤剂。;（3）用量选择 助滤剂的使用量必须适合，使用量过少，起不到有效 的作用； 使用量过大，不仅浪费，而且会因助滤剂成为主要的 滤饼阻力而使过滤速率下降。;（4）根据目的产物选择助滤剂品种： 要注意防止泄漏和堵塞过滤介质。;;真空转鼓过滤机;;;;;;;;;;;;残留可溶物的分数常与洗液体积有关，可用下式表示;;