低壓區(qū)影響膜污染阻力的主要因素有哪些

當操作壓力位于低壓區(qū)時，膜阻力主要來自于膜自身的機械阻力和膜污染阻力，膜通量與膜兩側(cè)壓差成正比例關(guān)系。此時，若工作壓力不變,要保證較高的膜通量，只有盡量減小膜的機械阻力和膜污染阻力。其中，膜的機械阻力與膜材料和膜結(jié)構(gòu)有關(guān),一旦膜選定后，其大小幾乎不變。因此，應主要考慮膜污染阻力。而影響膜污染阻力的主要因素有：

(1)   膜材料:膜的親疏水性和荷電性會影響膜與溶質(zhì)之間的作用力大小,所以在設計膜裝置之前,應根據(jù)料液性質(zhì),在不同條件下對膜材料進行篩選。一般強親水性和強疏水性且表面電荷與溶質(zhì)電荷相同的膜較耐污染。

(2)  膜孔徑:理論上，在保證膜的截留率的前提下，為了能夠獲得較高的膜通量,應盡量選擇孔徑大一些的膜。但實驗結(jié)果顯示，當選用更大孔徑的膜后，因有更高的膜污染速率,膜通量反而下降得更快。一般應選擇孔徑比被截留粒子尺寸小一個數(shù)量級的膜。

(3)  溶液pH值:溶液pH值對蛋白質(zhì)在水中的溶解性、荷電性及分子構(gòu)型有很大影響。通常蛋白質(zhì)在等電點時溶解度最低，偏離等電點時溶解度增加，并帶一定量的電荷。因此在用膜分離、濃縮蛋白質(zhì)和酶時，在不使蛋白質(zhì)或酶變性失活的前提下，把pH值調(diào)至遠離等電點，可以減少膜污染。

(4)   鹽:無機鹽對膜污染產(chǎn)生重大影響的方式為:一是有些無機鹽復合物會在膜表面或膜孔內(nèi)直接沉積,或使膜對蛋白質(zhì)的吸附量增大而污染膜;二是無機鹽改變了溶液的離子強度，影響到蛋白質(zhì)的溶解性、構(gòu)型與懸浮狀態(tài)，使其形成的沉積層疏密程度發(fā)生改變，從而影響膜的過濾阻力并最終導致膜通量的改變。但無機鹽對膜污染的影響與膜的化學特性、待分離蛋白質(zhì)的特性及料液pH值有關(guān)，需進行綜合考慮。

(5)   溫度:通常情況下，溫度的升高會使料液黏度降低，從而增大膜通量。但對某些蛋白質(zhì)來說，溫度升高會造成膜對這些蛋白質(zhì)的吸附量增大，反而使膜通量降低。對基因工程產(chǎn)品、生物活性制品等來說，溫度過高會導致產(chǎn)品失活。另外，膜本身也有一個適宜的工作溫度范圍，過高的溫度會破壞膜的化學結(jié)構(gòu)，而改變膜性能。