生物分離第二章過濾

1、物質(zhì)（包括原子、離子、分子、分子復(fù)合物、分子聚物質(zhì)（包括原子、離子、分子、分子復(fù)合物、分子聚集體和顆粒，一般統(tǒng)稱溶質(zhì)）分離的本質(zhì)是：有效識集體和顆粒，一般統(tǒng)稱溶質(zhì)）分離的本質(zhì)是：有效識別混合物中不同溶質(zhì)間別混合物中不同溶質(zhì)間“物理、化學(xué)和生物學(xué)物理、化學(xué)和生物學(xué)”性質(zhì)性質(zhì)的差別的差別，利用能夠識別這些差別的分離介質(zhì)和（或），利用能夠識別這些差別的分離介質(zhì)和（或）擴大這些差別的分離設(shè)備實現(xiàn)溶質(zhì)間的分離或目標組擴大這些差別的分離設(shè)備實現(xiàn)溶質(zhì)間的分離或目標組分的純化。分的純化。性質(zhì)不同的溶質(zhì)在分離操作中具有性質(zhì)不同的溶質(zhì)在分離操作中具有不同的不同的傳質(zhì)速率和傳質(zhì)速率和（或）平衡狀態(tài)，從而可實現(xiàn)彼此分

2、離。（或）平衡狀態(tài)，從而可實現(xiàn)彼此分離。（1 1）力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì): : 包括溶質(zhì)密度、尺寸和形狀。利用這包括溶質(zhì)密度、尺寸和形狀。利用這些力學(xué)性質(zhì)的差別，可進行顆粒（如細胞）的重力沉些力學(xué)性質(zhì)的差別，可進行顆粒（如細胞）的重力沉降、分子或顆粒的離心分離和膜分離（篩分）。降、分子或顆粒的離心分離和膜分離（篩分）。（2 2）熱力學(xué)性質(zhì)熱力學(xué)性質(zhì): : 即溶質(zhì)的溶解度（液固相平衡）、即溶質(zhì)的溶解度（液固相平衡）、揮發(fā)度（氣液相平衡）、表面活性及相間分配平衡行揮發(fā)度（氣液相平衡）、表面活性及相間分配平衡行為等性質(zhì)。利用這些性質(zhì)的分離方法種類最多，如蒸為等性質(zhì)。利用這些性質(zhì)的分離方法種類最多，如蒸餾、

3、蒸發(fā)、吸收、萃取、結(jié)晶（沉淀）、泡沫分離、餾、蒸發(fā)、吸收、萃取、結(jié)晶（沉淀）、泡沫分離、吸附和離子交換等。吸附和離子交換等。（3 3）傳質(zhì)性質(zhì)傳質(zhì)性質(zhì)：包括黏度、分離擴散系數(shù)和熱擴散現(xiàn)：包括黏度、分離擴散系數(shù)和熱擴散現(xiàn)象等。利用傳質(zhì)速度的差別也可進行分離，但直接應(yīng)象等。利用傳質(zhì)速度的差別也可進行分離，但直接應(yīng)用較少，而傳質(zhì)現(xiàn)象在分離過程中發(fā)揮重要作用。因用較少，而傳質(zhì)現(xiàn)象在分離過程中發(fā)揮重要作用。因此，除熱力學(xué)外，傳遞過程理論也是生物分離工程的此，除熱力學(xué)外，傳遞過程理論也是生物分離工程的基礎(chǔ)。基礎(chǔ)。（4 4）電磁性質(zhì)電磁性質(zhì)：即溶質(zhì)的荷電特性、電荷分布、等電：即溶質(zhì)的荷電特性、電荷分布、等電

4、點和磁性等。電泳、電色譜、電滲析、離子交換、磁點和磁性等。電泳、電色譜、電滲析、離子交換、磁性分離等方法利用溶質(zhì)（或分離介質(zhì)）的這類性質(zhì)。性分離等方法利用溶質(zhì)（或分離介質(zhì)）的這類性質(zhì)?；瘜W(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)：包括化學(xué)熱力學(xué)（化學(xué)平衡）、反應(yīng)動力：包括化學(xué)熱力學(xué)（化學(xué)平衡）、反應(yīng)動力學(xué)（反應(yīng)速率）和光化學(xué)特性（激光激發(fā)作用）等。學(xué)（反應(yīng)速率）和光化學(xué)特性（激光激發(fā)作用）等?；瘜W(xué)吸附和化學(xué)吸收是利用化學(xué)反應(yīng)進行分離的典型化學(xué)吸附和化學(xué)吸收是利用化學(xué)反應(yīng)進行分離的典型例證，如利用激光激發(fā)的離子化作用可進行同位素分例證，如利用激光激發(fā)的離子化作用可進行同位素分離。離。生物學(xué)性質(zhì)生物學(xué)性質(zhì)：生物學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用是

5、生物分離所獨有的。：生物學(xué)性質(zhì)的應(yīng)用是生物分離所獨有的。利用生物分子（或生物分子的聚集體、細胞）間的分利用生物分子（或生物分子的聚集體、細胞）間的分子識別作用，可進行生物分子（如細胞、病毒、蛋白子識別作用，可進行生物分子（如細胞、病毒、蛋白質(zhì)、核酸、寡聚核苷酸）的親和分離，親和色譜是親質(zhì)、核酸、寡聚核苷酸）的親和分離，親和色譜是親和分離的典型代表。和分離的典型代表。（1 1）平衡分離：）平衡分離：平衡分離法根據(jù)溶質(zhì)在兩相（如氣液、氣固、平衡分離法根據(jù)溶質(zhì)在兩相（如氣液、氣固、液液、液固、氣固）間分配平衡的差異實現(xiàn)分離。溶質(zhì)達到分配液液、液固、氣固）間分配平衡的差異實現(xiàn)分離。溶質(zhì)達到分配平衡的推

6、動力僅取決于系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)，即溶質(zhì)偏離平衡態(tài)的平衡的推動力僅取決于系統(tǒng)的熱力學(xué)性質(zhì)，即溶質(zhì)偏離平衡態(tài)的濃度差（化學(xué)勢差）。顯然，溶質(zhì)達到相間分配平衡的過程為擴濃度差（化學(xué)勢差）。顯然，溶質(zhì)達到相間分配平衡的過程為擴散傳質(zhì)過程，因此，平衡分離又稱擴散分離。蒸餾、蒸發(fā)、吸收、散傳質(zhì)過程，因此，平衡分離又稱擴散分離。蒸餾、蒸發(fā)、吸收、萃取、結(jié)晶（沉淀）、泡沫分離、吸附和離子交換（色譜）等均萃取、結(jié)晶（沉淀）、泡沫分離、吸附和離子交換（色譜）等均為典型的平衡分離過程。為典型的平衡分離過程。 從分離操作的角度，一般可將分離技術(shù)分為兩大類：從分離操作的角度，一般可將分離技術(shù)分為兩大類：（1 1）基于相間

7、分配平衡差異的平衡分離法）基于相間分配平衡差異的平衡分離法（2 2）外力作用下產(chǎn)生的溶質(zhì)移動速度差別的差速分離法）外力作用下產(chǎn)生的溶質(zhì)移動速度差別的差速分離法（2 2）差速分離：）差速分離： 差速分離是利用外力（如壓力、重力、離心力、差速分離是利用外力（如壓力、重力、離心力、電場力、磁力）驅(qū)動溶質(zhì)遷移產(chǎn)生的速度差進行分離的方法。傳電場力、磁力）驅(qū)動溶質(zhì)遷移產(chǎn)生的速度差進行分離的方法。傳統(tǒng)的過濾、重力沉降和離心沉降等非均相物系的機械分離方法根統(tǒng)的過濾、重力沉降和離心沉降等非均相物系的機械分離方法根據(jù)溶質(zhì)大小、形狀和密度差進行分離，也屬差速分離的范疇。其據(jù)溶質(zhì)大小、形狀和密度差進行分離，也屬差速分

8、離的范疇。其他典型的差速分離法包括超濾、反滲透、電滲析、電泳和磁泳等。他典型的差速分離法包括超濾、反滲透、電滲析、電泳和磁泳等。 在許多情況下，兩種分離原理共同發(fā)揮作用，促進分離效率在許多情況下，兩種分離原理共同發(fā)揮作用，促進分離效率的提高。例如，色譜和電泳相結(jié)合的色譜電泳和電色譜的提高。例如，色譜和電泳相結(jié)合的色譜電泳和電色譜（electro-chromatographyelectro-chromatography）過程既利用色譜的平衡分離原理，）過程既利用色譜的平衡分離原理，又利用電泳或（和）電滲的電場驅(qū)動作用強化分離。因此，分離又利用電泳或（和）電滲的電場驅(qū)動作用強化分離。因此，分離技術(shù)

9、豐富多彩，并不局限于上述簡單的分類。技術(shù)豐富多彩，并不局限于上述簡單的分類。不同分離原理的組不同分離原理的組合可派生新型高效的分離方法，是生物分離工程研究的重要內(nèi)容。合可派生新型高效的分離方法，是生物分離工程研究的重要內(nèi)容。分離容量分離容量：指單位體積的分離設(shè)備（或分離介質(zhì)）處理料液或目：指單位體積的分離設(shè)備（或分離介質(zhì)）處理料液或目標產(chǎn)物的體積或質(zhì)量。標產(chǎn)物的體積或質(zhì)量。對于特定的分離方法或分離設(shè)備（如離心、膜分離、萃取、色譜對于特定的分離方法或分離設(shè)備（如離心、膜分離、萃取、色譜等），其評價指標包括：分離容量（等），其評價指標包括：分離容量（capacitycapacity）、分離速度）、

10、分離速度（speedspeed）和分辨率（）和分辨率（resolutionresolution）。）。生物分離工程的主要目標就是研究開發(fā)：生物分離工程的主要目標就是研究開發(fā)：高容量、高速度和高分高容量、高速度和高分辨率辨率的分離純化的分離純化新技術(shù)、新介質(zhì)、新設(shè)備新技術(shù)、新介質(zhì)、新設(shè)備。分離速度分離速度：指單批次分離所需的時間，或連續(xù)分離過程的進料速：指單批次分離所需的時間，或連續(xù)分離過程的進料速度，批次時間越短，分離速度越快。度，批次時間越短，分離速度越快。分辨率分辨率：指目標產(chǎn)品的純化效果或雜質(zhì)的去除能力。：指目標產(chǎn)品的純化效果或雜質(zhì)的去除能力。在生物反應(yīng)領(lǐng)域：在生物反應(yīng)領(lǐng)域：v 幾乎幾乎

11、“所有所有”的發(fā)酵液均或多或少地存在的發(fā)酵液均或多或少地存在“懸浮固懸浮固體體”，如生物細胞、固態(tài)培養(yǎng)基或代謝產(chǎn)物中的不溶，如生物細胞、固態(tài)培養(yǎng)基或代謝產(chǎn)物中的不溶性物質(zhì)；因此要進行性物質(zhì)；因此要進行固液分離固液分離操作。操作。v 在在原料處理過程原料處理過程也常采用過濾操作，如谷氨酸發(fā)酵也常采用過濾操作，如谷氨酸發(fā)酵用糖液的脫色過濾處理和啤酒生產(chǎn)麥芽汁的過濾澄清。用糖液的脫色過濾處理和啤酒生產(chǎn)麥芽汁的過濾澄清。無論何種情況，過濾是實現(xiàn)無論何種情況，過濾是實現(xiàn)“固液分離固液分離”的的一種一種重要手段重要手段離心和沉降離心和沉降還有什么手段？還有什么手段？不同手段的不同手段的共性與差異？共性與差

12、異？描述：描述：“料液料液”通過過濾介質(zhì)，固態(tài)懸浮物與溶液分通過過濾介質(zhì)，固態(tài)懸浮物與溶液分離離 得到清夜和固態(tài)濃縮物（濾渣）得到清夜和固態(tài)濃縮物（濾渣）Why？Which one is easy？v舉實例舉實例（？）輪廓（？）輪廓分明的晶體。分明的晶體。So what？輪廓分明的晶體輪廓分明的晶體形狀多變的細胞形狀多變的細胞過濾操作是借助于過濾介質(zhì)，過濾操作是借助于過濾介質(zhì)，在一定的壓力差在一定的壓力差p作用下作用下，使懸浮液中的液體通過介質(zhì)使懸浮液中的液體通過介質(zhì)的孔道的孔道，而固體顆粒被截留在介，而固體顆粒被截留在介質(zhì)上，質(zhì)上，從而實現(xiàn)固液分離從而實現(xiàn)固液分離的單元操作的單元操作。 濾漿

13、濾漿（filter pulp） : : 所處理所處理的懸浮液的懸浮液。濾餅或濾渣濾餅或濾渣（filter cake）: :被被截留的固體物質(zhì)。截留的固體物質(zhì)。濾液濾液（filtrate）: : 通過多孔通通過多孔通道的液體道的液體過過濾介濾介質(zhì)（質(zhì)（filter medium）: : 過濾采用的多過濾采用的多孔物孔物質(zhì)質(zhì)無定形顆粒：無定形顆粒：無煙煤、顆?；钚蕴?、鐵礦砂，都可充填于過濾 器內(nèi)做澄清過濾用。成型顆粒：成型顆粒：燒結(jié)金屬、燒結(jié)塑料以及用合成樹脂黏結(jié)的硅砂、 塑料顆粒等，做成圓筒形或板狀用于澄清過濾。金屬織布金屬織布：不銹鋼絲及鐵絲等織布，主要用于預(yù)涂助濾劑場合無紡品：無紡品：紙、氈

14、、石棉板以及合成纖維無紡布等，大多用于精 密過濾非金非金屬織布屬織布：棉、化學(xué)纖維（維尼龍、尼龍）、玻璃纖維織品長纖維與短纖維濾布的比較長纖維與短纖維濾布的比較長纖維濾布長纖維濾布 一般來說，長濾布有彈性；一般來說，長濾布有彈性； 織物表面平滑，堵塞少；織物表面平滑，堵塞少； 過濾過程中，濾布阻力增加少，濾塊剝離容易，但在過過濾過程中，濾布阻力增加少，濾塊剝離容易，但在過濾初期會出現(xiàn)一些細粒子的滲透現(xiàn)象，可將織物切口的濾初期會出現(xiàn)一些細粒子的滲透現(xiàn)象，可將織物切口的毛頭加熱熔融來防止纖維混入濾塊中毛頭加熱熔融來防止纖維混入濾塊中短纖維濾布短纖維濾布 由于堵塞現(xiàn)象，很快就不能再用，而且有纖維混進

15、濾塊由于堵塞現(xiàn)象，很快就不能再用，而且有纖維混進濾塊中的可能，但過濾初期就可獲得澄清濾液。中的可能，但過濾初期就可獲得澄清濾液。 適用于要獲得澄清度高的濾液，缺點是濾塊剝離困難，適用于要獲得澄清度高的濾液，缺點是濾塊剝離困難，洗滌次數(shù)增多洗滌次數(shù)增多濾餅過濾采用非金屬材料時：要求其強度高、耐用、價格低，且（預(yù)實驗）（阻力、清洗） 要耐高溫或腐蝕。直立圓筒濾板溢水管出水管量筒 達西定律是由砂質(zhì)土體實驗得到的，后來推廣應(yīng)用于其他土體如粘土和達西定律是由砂質(zhì)土體實驗得到的，后來推廣應(yīng)用于其他土體如粘土和具有細裂隙的巖石等。在某些條件下，滲透并不一定符合達西定律，注意達具有細裂隙的巖石等。在某些條件下

16、，滲透并不一定符合達西定律，注意達西定律的適用范圍。西定律的適用范圍。在一般情況下，砂土、粘土中的滲透速度很小，其滲流可以看作是一種在一般情況下，砂土、粘土中的滲透速度很小，其滲流可以看作是一種水流流線互相平行的流動水流流線互相平行的流動層流，滲流運動規(guī)律符合達西定律。粗顆粒土層流，滲流運動規(guī)律符合達西定律。粗顆粒土（如礫、卵石等）由于其孔隙很大，當水力梯度較小時，流速不大，滲流可（如礫、卵石等）由于其孔隙很大，當水力梯度較小時，流速不大，滲流可認為是層流認為是層流, ,滲透速度與水力梯度關(guān)系成線性變化，達西定律仍然適用。當水滲透速度與水力梯度關(guān)系成線性變化，達西定律仍然適用。當水力梯度較大時

17、，流速增大，滲流將過渡為不規(guī)則的相互混雜的流動形式力梯度較大時，流速增大，滲流將過渡為不規(guī)則的相互混雜的流動形式, ,這時這時滲透速度與水力梯度關(guān)系呈非線性變化滲透速度與水力梯度關(guān)系呈非線性變化, , 達西定律不再適用。達西定律不再適用。 式中：式中：K=K=o/(2p) B=Rm/p 恒壓過濾基本公式恒壓過濾基本公式3221180pd : : particle densitydp: mean diametere : porositySo what？變?yōu)殛P(guān)于變?yōu)殛P(guān)于更復(fù)雜更復(fù)雜的函數(shù)的函數(shù)不變不變 lgplgK=K=o/(2p) B=Rm/p 3221180pd : : particle de

18、nsitydp: mean diametere : porositySo what？發(fā)酵液特點發(fā)酵液特點： 粘度大（非牛頓型流體），含有蛋白質(zhì)、多糖粘度大（非牛頓型流體），含有蛋白質(zhì)、多糖等膠體物質(zhì)等膠體物質(zhì) 固體粒子可固體粒子可壓縮性壓縮性大，大，恒壓過濾基本公式恒壓過濾基本公式加熱法（加熱法（Heating）凝聚和絮凝（凝聚和絮凝（Coagulation and flocculation）助濾劑（助濾劑（Filter aids） 加水稀釋法（加水稀釋法（Dilution with water） 調(diào)節(jié)懸浮液的調(diào)節(jié)懸浮液的pH值（值（Regulation of pH） 高價無機離高價無機離子的

19、去除（子的去除（Removal of inorganic ion） 雜雜蛋白的去除（蛋白的去除（Removal of useless protein）預(yù)處理常用方法 t 水化作用（水化作用（hydrationhydration）: :物質(zhì)與水發(fā)生化合的反應(yīng),又稱水合作用，一般指分子或離子的水合作用。其中當鹽類溶于水中生成電解質(zhì)溶液時，離子的靜電力破壞了原來的水結(jié)構(gòu)，在其周圍形成一定的水分子層，稱為水化層。原理：原理：根據(jù)X射線衍射分析，液態(tài)水是微觀晶體，在短程和短時間內(nèi)具有與冰相似的結(jié)構(gòu)，即1個中心水分子周圍有4個水分子占在四面體的頂角包圍著它，四面體結(jié)構(gòu)是通過氫鍵形成的。5個水分子沒有占滿四

20、面體的全部體積，是一個敞開式的松弛結(jié)構(gòu)。離子溶入水中后，離子周圍存在著一個對水分子有明顯作用的空間，當水分子與離子間相互作用能大于水分子與水分子間的氫鍵能時，水的結(jié)構(gòu)就遭到破壞，在離子周圍形成水化膜。，氫鍵：氫鍵：分子間作用力的一種，是一種分子間作用力的一種，是一種永久偶極之間永久偶極之間的作用力。氫鍵發(fā)的作用力。氫鍵發(fā)生生在已經(jīng)以共價鍵與其它原子鍵合的在已經(jīng)以共價鍵與其它原子鍵合的氫原子與另一個原子之間（氫原子與另一個原子之間（X-X-HYHY），通常發(fā)生氫鍵作用的氫原），通常發(fā)生氫鍵作用的氫原子兩邊的原子（子兩邊的原子（X X、Y Y）都是電負性）都是電負性較強較強的原子的原子，可以穩(wěn)定負

21、電可以穩(wěn)定負電荷，因荷，因此氫易解離，具有酸性（質(zhì)子給予此氫易解離，具有酸性（質(zhì)子給予體）。而體）。而Y Y則具有較高的電子密度，則具有較高的電子密度，一般是含有孤對電子的原子，容易一般是含有孤對電子的原子，容易吸引氫吸引氫原子原子。氫鍵既可以存在于分子間，也可以存在于分子內(nèi)。其鍵能最大約為200kJ/mol，一般為5-30kJ/mol，比一般的共價鍵、離子鍵和金屬鍵鍵能要小，但強于靜電引力。配位鍵配位鍵靜電引力：靜電引力：無煙煤、顆粒活性炭、鐵礦砂，都可充填于過濾 器內(nèi)做澄清過濾用。成型顆粒：成型顆粒：燒結(jié)金屬、燒結(jié)塑料以及用合成樹脂黏結(jié)的硅砂、 塑料顆粒等，做成圓筒形或板狀用于澄清過濾。金

22、屬織布金屬織布：不銹鋼絲及鐵絲等織布，主要用于預(yù)涂助濾劑場合無紡品：無紡品：紙、氈、石棉板以及合成纖維無紡布等，大多用于精 密過濾非金非金屬織布屬織布：棉、化學(xué)纖維（維尼龍、尼龍）、玻璃纖維織品 聚合鋁鹽主要指聚合氯化鋁，為無色或黃色樹聚合鋁鹽主要指聚合氯化鋁，為無色或黃色樹脂狀固脂狀固體。其溶液為無色或黃褐色透明液體，有時因含雜質(zhì)而呈體。其溶液為無色或黃褐色透明液體，有時因含雜質(zhì)而呈灰黑色粘液。灰黑色粘液。 聚合鐵鹽主要是指聚合硫酸鐵，為淡黃色無聚合鐵鹽主要是指聚合硫酸鐵，為淡黃色無定型粉狀定型粉狀固體，極易溶于水，固體，極易溶于水，10%10%（重量）的水溶液為紅棕色透明溶（重量）的水溶液

23、為紅棕色透明溶液，吸濕性。液，吸濕性。陽離子型絮凝劑：陽離子型絮凝劑：對于帶負電性菌體或蛋白質(zhì)，陽離子型絮凝劑同時具有降低粒子排斥電位和產(chǎn)生吸附架橋的雙重機理非離子型與陰離子型絮凝劑：非離子型與陰離子型絮凝劑：主要通過分子間引力和氫鍵等作用吸附架橋。它們常與無機電解質(zhì)絮凝劑搭配使用，無機電解質(zhì)使懸浮粒子間的排斥能降低，脫穩(wěn)而凝聚成微粒，然后加入絮凝劑。選擇聚合氯化鋁選擇聚合氯化鋁pacpac、聚合氯化鋁鐵、聚合氯化鋁鐵pafcpafc、聚合硫酸鐵、聚合硫酸鐵pfspfs在相同實驗條件下分別在相同實驗條件下分別處理生活污水，比較其絮凝效果。處理生活污水，比較其絮凝效果。實驗所用的水樣為生活污水，

24、取五份實驗所用的水樣為生活污水，取五份200ml200ml水樣分別放置在水樣分別放置在500ml500ml燒杯中加入燒杯中加入一定量的聚合氯化鋁鐵，氯化鋁鐵的投加量分別為一定量的聚合氯化鋁鐵，氯化鋁鐵的投加量分別為0.05g0.05g、0.10g0.10g、0.15g0.15g、0.20g0.20g、0.25g0.25g、0.30g0.30g，后先用攪拌機快攪，后先用攪拌機快攪2min(2min(攪拌速度為攪拌速度為 150r/min),150r/min),再慢攪再慢攪5min5min（攪（攪拌速度為拌速度為 75r/min75r/min），靜置沉降），靜置沉降20min20min后取上清液用

25、后取上清液用uv755buv755b型分光光度計分別在型分光光度計分別在330nm330nm和和340nm340nm波長處測定吸光度值，由公式計算出相應(yīng)的濁度和色度以及波長處測定吸光度值，由公式計算出相應(yīng)的濁度和色度以及codcod值值和它門對應(yīng)的去除率，由此確定最佳投加量。和它門對應(yīng)的去除率，由此確定最佳投加量。分別取分別取8 8份份200ml200ml的生活污水水樣放置于的生活污水水樣放置于500ml500ml的玻璃燒杯中，用橡膠滴管滴加的玻璃燒杯中，用橡膠滴管滴加naohnaoh或或 hclhcl，運用，運用phsphs3c3c精密精密phph計調(diào)節(jié)水樣的計調(diào)節(jié)水樣的phph值，測定相應(yīng)

26、的值如下表所示：值，測定相應(yīng)的值如下表所示：取取4 4份份200ml200ml的廢水樣于燒杯中，先用的廢水樣于燒杯中，先用phsphs3c3c精密精密phph計調(diào)節(jié)計調(diào)節(jié)phph值到值到8.08.0，再加入，再加入0.15g/200ml 0.15g/200ml pafcpafc絮凝劑，用絮凝劑，用78-178-1型磁力加熱攪拌器攪拌。第一個燒杯以型磁力加熱攪拌器攪拌。第一個燒杯以50r/min50r/min轉(zhuǎn)速攪拌轉(zhuǎn)速攪拌2min2min，第二個燒杯以，第二個燒杯以100r/min100r/min轉(zhuǎn)速攪拌轉(zhuǎn)速攪拌2min2min，第三個燒杯以，第三個燒杯以150r/min150r/min轉(zhuǎn)速攪

27、拌轉(zhuǎn)速攪拌2min2min，第四個燒杯以，第四個燒杯以200r/min200r/min轉(zhuǎn)速攪拌轉(zhuǎn)速攪拌2min,2min,均靜置沉降均靜置沉降20min20min后取其上清液，測其濁度、后取其上清液，測其濁度、phph值、值、codcod值值懸浮液懸浮液中的細微膠體粒子被吸附到助濾劑的表面上濾餅的結(jié)構(gòu)改變，可壓縮性下降過濾阻力降低，過濾速率提高加入助濾劑加入助濾劑型號型號相對流速相對流速相對澄清度相對澄清度用途用途Celatom FP-21001000啤酒、果膠、糖、醋Celatom FP-4200995啤酒、明膠、脂肪、果酸Celatom FW-6300986抗生素、啤酒、腐蝕劑、搪瓷Cel

28、atom FW-201000960果汁、海藻、豬油、水Celatom FW-502500940蘋果汁、柴油、石油、麥芽汁Celatom FW-805500927抗生素、樹脂、水、麥芽汁硅藻土的主要用途硅藻土添加量太大，則形成的濾餅太厚，阻力的增加將占主導(dǎo)地位，使濾速從最高點下降。最佳的添加率應(yīng)通過實驗來確定 助濾劑助濾劑特點特點粗金屬網(wǎng)上粗金屬網(wǎng)上的堆積密度的堆積密度干燥濾塊的干燥濾塊的容積密度容積密度室溫時的酸室溫時的酸性液溶解度性液溶解度室溫時的堿室溫時的堿性液溶解度性液溶解度硅藻土一般用于要求最高澄清度的情況良好0.26-0.35微溶于弱酸微溶于弱堿珍珠巖最適于旋轉(zhuǎn)真空過濾，也適于加壓、

29、真空過濾中等程度0.19-0.29微溶于弱酸微溶于弱堿混合助濾劑用于粗金屬網(wǎng)濾材的被覆優(yōu)良0.22-0.32微溶于弱酸微溶于弱堿纖維素用于粗金屬網(wǎng)濾材的被覆，改善另一助濾劑的被覆性質(zhì)優(yōu)良0.14-0.32不溶于弱酸微溶于弱堿與強堿活性炭特別用于苛性堿溶液的過濾，需要助濾劑中等程度0.24-0.32不溶于弱酸不溶于弱堿、強堿各種助濾劑的性能粒度分布是助濾劑最主要的性能指標之一,它直接決定過濾孔道大小和微孔尺寸分布,粗粒度的顆粒透水性較好,但過濾精度較低,故應(yīng)按要求的流量和過濾精度這兩方面來選擇合適的粒度的助濾劑。若懸浮液固體粒子較小而助濾劑的粒度較粗時，過濾效果顯然受到嚴重影響。： 過濾的目的是

30、將懸浮液中的固相與液相分開,有的是為了得到澄清的濾液,有的是需要固形物形成的濾餅,或者濾液和濾餅都回收。 工業(yè)過濾的很多場合是舍去濾餅而凈化液體的。如果是為了得到澄清的濾液而且需要較大的過濾速度,可選用硅藻土助濾劑,亦可選用珍珠巖,它具備硅藻土的過濾性能,但來源沒有硅藻土充足。 如果過濾所需要的有價物是濾餅,最終還必須從濾餅中把助濾劑除掉才能得到純凈的固形物,這種場合若采用硅藻土或珍珠巖,則將其從濾餅中分離出來較困難,故一般不被采用。而選用纖維素或活性炭粉作助濾劑較適合,因這二種助濾劑可通過加熱燃燒的方法從濾餅中全部清除,因此可得到單一純凈的固形物。在有色金屬冶煉和廢觸媒的金屬回收中常被采用。

31、按推動力不同可分為四類： 重力過濾：應(yīng)用不多且設(shè)備簡單 加壓過濾：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁雜、連續(xù)化較難，使用較少 真空過濾：設(shè)備易于連續(xù)化，較常用 離心過濾：將在離心章節(jié)介紹真空轉(zhuǎn)鼓過濾機垂直葉片式硅藻土過濾機離心式過濾機裝置裝置操做方式操做方式形式形式加壓過濾設(shè)備間歇式連續(xù)式 密閉式圓盤過濾器 壓濾器 加壓葉狀過濾器 水平板形加壓過濾器 工業(yè)型管狀過濾器 加壓圓筒形過濾器 加壓圓筒形被覆過濾器真空過濾設(shè)備間歇式連續(xù)式 吸濾缸 Galigher傾斜型過濾器 真空葉狀過濾器 多室圓筒形真空過濾器 單室圓筒形真空過濾器 圓盤形真空過濾器 水平型真空過濾器過濾設(shè)備的種類加壓過濾設(shè)備的優(yōu)缺點優(yōu)點優(yōu)點 過濾速

32、率快，每單位過濾面積所占安裝過濾速率快，每單位過濾面積所占安裝面積小面積小 多數(shù)是間歇式，這樣使過濾裝置具有一多數(shù)是間歇式，這樣使過濾裝置具有一定的通用性定的通用性 過濾裝置的價格便宜過濾裝置的價格便宜缺點 由于多數(shù)是間歇式，故很難用作連續(xù)操作系統(tǒng)的過濾裝置 因大多數(shù)是間歇式的，所以人工費用增加 也有連續(xù)式的裝置，但是連續(xù)式多半缺少通用性，且價格昂貴選擇合適的過濾設(shè)備，需要考慮以下5個方面：（1）被過濾液體的過濾特性：決定所選設(shè)備能否進行順利操作的關(guān)鍵 A類：固形物含量20%、能在數(shù)秒內(nèi)形成濾餅厚度在50mm以上的料液，此類料液沉淀速率快，在普通轉(zhuǎn)鼓過濾機的料液槽中用攪拌器不能保持懸浮狀態(tài)。

33、這類料液大規(guī)模生產(chǎn)采用內(nèi)部給料式的真空轉(zhuǎn)鼓過濾機。如果由于濾餅的多孔性不能保持在過濾面上的料液，可以采用翻斗式或帶式過濾機。水平過濾機的洗滌效果要比轉(zhuǎn)鼓式過濾機好。 小型生產(chǎn)可采用吸濾槽式過濾機，但采用離心過濾機則更為經(jīng)濟。 B類：固形物含量10-20%、能在30s內(nèi)形成50mm厚濾餅或至少能在1-2min內(nèi)形成13mm以上的、能在轉(zhuǎn)鼓過濾機上被真空吸住，并保持一定形狀的濾餅的料液。 在大規(guī)模生產(chǎn)中普遍采用連續(xù)真空轉(zhuǎn)鼓式過濾機，也可用水平翻盤式進行更好的洗滌。加壓過濾機可采用圓盤式或葉片式。 小規(guī)模生產(chǎn)時才采用吸濾槽式或間歇式加壓過濾機。 C類：固形物含量1-10%、當真空度為500mmHg時，在5min內(nèi)能形成3mm厚的濾餅。這種料液是采用連續(xù)式過濾機的極限情況。 一般可采用單室式轉(zhuǎn)鼓過濾機；對于有腐蝕或洗滌要求較嚴格的場合可采用間歇式真空葉片吸濾槽式過濾機。加壓過濾時可采用板框壓縮機。 D類：固形物含量0.1-1%、難以連續(xù)排出濾餅的料液。大規(guī)模生產(chǎn)采用預(yù)涂助推劑，并采用間歇式過濾設(shè)備。 E類：固形物含量0.1%,這屬于“澄清過濾”的范疇，這類料液的粘度和顆粒大小對澄清有很大關(guān)系。（3）操作條件：操作條件限制過濾機的選型 若處理有揮發(fā)性、爆炸性或有毒的物料，需采用全密閉式過濾機