陶瓷膜安裝、清洗及保存指南.doc

第六章 清洗、衛(wèi)生清洗及消毒指導(dǎo)6.1：標(biāo)準(zhǔn)清洗程序6.2：清洗需重點考慮的問題6.3：熱消毒雖然錯流過濾已經(jīng)將在膜表面形成污物的可能性降為最小，大多數(shù)過濾系統(tǒng)需要進行常規(guī)的化學(xué)清洗。Membralox陶瓷膜能承受一個很寬范圍的清洗劑和清洗條件（腐蝕性溶液，高溫和高壓），這表示他們可以有一個相當(dāng)長的工作壽命，以下為所提供的有效的清洗步驟。6.1節(jié)：標(biāo)準(zhǔn)的清洗程序清洗液和清洗條件將根據(jù)應(yīng)用不同而改變。典型的清洗程序描述如下：1. 排空系統(tǒng)，將與膜具有同樣溫度的水充滿系統(tǒng)時，關(guān)閉透析出口的閥門以使過膜壓力可忽略不計。這種方法可在錯流條件下將污物帶走，且不在膜內(nèi)部或表面再沉積。2. 用同溫度的水沖刷系統(tǒng)直到濃縮液看起來干凈為止。3. 用含0.5% W/W的NaOCl和1 w/w NaOH 清洗液在50下循環(huán)15分鐘。這個預(yù)清洗步驟可去掉系統(tǒng)管路內(nèi)的臟東西同時減輕在表面層的沉積。透析口閥門保持關(guān)閉狀態(tài)。4. 僅排空濃縮端液體。5. 保持透析口關(guān)閉的條件下，用2%w/wNaOH溶液在60-80下循環(huán)30分鐘。6. 慢慢打開透析口，繼續(xù)30分鐘的漂洗，這可以保證膜支撐層和透析端都被清洗到。7. 排空組件透析及濃縮兩側(cè)的液體。8. 用水沖洗直到pH接近中性。檢查純水的透過率，檢測值與在同等條件下第一次測試所得的純水透過率值的差值必須10%范圍內(nèi)。如果這個值低于首次所得測試值，就需要用HNO3（按9-12步）進行清洗。9. 關(guān)閉透析端出口閥，用0.5-1的HNO3在60-70下循環(huán)15分鐘。這步可溶解無機鹽沉積物。10. 緩慢開啟透析端閥門，繼續(xù)清洗10-20分鐘。11. 排空組件透析及濃縮兩側(cè)的液體。12. 用同樣溫度的水沖洗系統(tǒng)直到pH接近中性。13. 檢測純水的透過率（在給定的壓力、溫度條件下），通常表述為在20下l/h.m2.bar的跨膜壓差，來證明清洗完全。新膜清洗透過率值在附件1中給出。6.2節(jié)：清洗需重點考慮的問題q 溫度變化速度應(yīng)小于10/分鐘，尤其是在50-100范圍內(nèi)，以避免對陶瓷膜元件產(chǎn)生熱震。q 清洗水必須是經(jīng)軟化的或是去離子水，其要求的指標(biāo)如下：總硬度 ： 80mg/l的CaCO3濁度指標(biāo)（FI） ： 3總有機物（TOC） ： 8ppm鐵 ： 0.5 ppm錳 ： 0.5 ppm硅 ： 5 ppm* FI指標(biāo)檢測方法詳見附件3。建議對清洗水進行預(yù)處理，以防止水中可能存在的磨蝕顆粒帶來的污染。建議過濾精度為1um（5000）。q 使用含氯清洗劑時，對游離氯的含量需要維持一定量（取決于污染物的含量，所加的氯會被消耗）；含氯清洗液的pH值維持在10-12之間。q 取決于污染物的類型，采取不同的清洗順序?qū)行Вɡ缦人嵯春髩A洗）。然而，需要確定清洗溶劑不會對進料或安裝組件（陶瓷、不銹鋼）產(chǎn)生影響。例如，在處理牛奶的系統(tǒng)先使用酸清洗的話將會造成酪蛋白沉淀。在這個例子中，需要先進行堿清洗步驟。q 控制苛性堿和酸的濃度將會使清洗更有效。q 如果含有高含量的油、碳?xì)浠衔锘蛑?，則清洗步驟需包含陰離子表面活性劑。q 絕對不允許讓臟的膜干掉；如果發(fā)生這種情況，則在清洗之前先進行長期浸泡會更有效；q 長期儲存時，可以將膜放在80條件下干燥一夜（在一個干凈環(huán)境）或者浸泡在無菌儲存溶液中（0.5% HNO3）以防止細(xì)菌的生長；這個溶液需要每個月更換一次。q 熱消毒，如果使用，則必須在一個干凈的系統(tǒng)中進行；6.3節(jié)：熱消毒蒸汽消毒是一個易損傷的過程，其存在對系統(tǒng)元件造成重大損傷的風(fēng)險。因為這個原因，我們建議消毒采用加壓過熱水。陶瓷膜可以使用蒸汽或加壓過熱水進行日常消毒。在任何消毒之前，膜需先進行清洗。對臟膜的熱消毒會將污染物固化或凝固。1. 加壓過熱水：對于加壓過熱水消毒，需要通過在換熱器中注入蒸汽，穩(wěn)定提升在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)的去離子水的溫度，直到溫度至少達(dá)到121，然后需在此溫度下至少維持20分鐘。冷卻需通過在換熱器內(nèi)注入水來小心控制。通常這是最好的辦法來控制溫度的變化速度，因此需要優(yōu)化控制循環(huán)消毒時間。 特別說明：這個程度不能應(yīng)用在包含塑料部件的UTP組件中。處理UTP產(chǎn)品時請向Pall Exekia公司咨詢以獲取更多信息。2. 蒸汽消毒：可以通過穩(wěn)定增加系統(tǒng)溫度到100來實現(xiàn)。往系統(tǒng)中加入蒸汽來代替水，然后穩(wěn)定提高溫度直到達(dá)到消毒溫度的蒸汽充滿膜的每個點。保持這個溫度下維持30分鐘左右。一旦蒸汽停止注入，需通過注入消毒過的空氣來保持系統(tǒng)內(nèi)壓力以避免因溫度下降形成的真空對部件造成損壞。注釋：q 總是從系統(tǒng)循環(huán)回路中注入蒸汽，而不是在透析口，因如果在透析端產(chǎn)生熱震則其對陶瓷膜的危害更大。q 加熱和冷卻的速度每分鐘不能超過10。絕不允許在消毒后直接使用冷水來冷卻系統(tǒng)。最好是讓系統(tǒng)自然冷卻（例如，過夜）或用水來進行冷卻，但是其冷卻速率不能超過每分鐘10。q 消毒用水需是經(jīng)0.2um過濾，不含有表面活性劑等的無離子水?，F(xiàn)在使用的其它衛(wèi)生型消毒方法，尤其是用在食品、飲料和生物工業(yè)，包含：l 水+臭氧循環(huán)l 過氧化氫+過酸溶液進行循環(huán)這兩種化學(xué)方案在進行系統(tǒng)消毒時都有效，且不需提高加熱要求。裝運、裝配和操作Membralox 錯流過濾組件的建議裝運：陶瓷膜元件對震動很敏感（機械和熱），因此在裝運過程中需特別小心以防止可能存在的弱化或破損。組件在運輸過程中必須垂直安裝一個固體箱子中，且箱子至少有2cm厚的高密度泡沫（在0.1bar（等同于100hPa）壓力下，泡沫會有1mm的變形）。組件最好要垂直放置在干凈、木制或硬質(zhì)橡膠盒中以防止對末端連接件的破壞。我們也建議用橡膠片蓋住組件的各個口以防止顆粒進入通道內(nèi)。如果膜是濕的，則組件不能暴露在低于液體凝固點的環(huán)境溫度下。裝配：Membralox衛(wèi)生型組件由2個焊接軸環(huán)裝配成，帶有3A標(biāo)準(zhǔn)的墊圈，連接處采用J-卡箍來連接， 而采用2、3或4個爪的卡箍主要依賴于膜組件類型：1P 組件： 每個端口采用2 爪J-卡箍3P和7P組件： 每個端口采用3爪J-卡箍12P和19P組件： 每個端口采用4爪J-卡箍如果濃縮出口壓力高于4bar，需要增加J-卡箍的爪：每附加一個1bar的壓力就增加1個爪，最多可到8個爪。22P/37P組件用特殊的衛(wèi)生型法蘭來裝配。36P/60P組件用特殊法蘭來裝配。對于M10和M12的螺栓其推薦的最大扭矩值為10 mN。對于Membralox組件，建議最好采用垂直安裝，這樣可以更好的排出空氣及排空透析端的液體。操作：在第一次使用時，安裝后一定要沖洗系統(tǒng)去除任何殘留在系統(tǒng)內(nèi)的金屬顆粒，以避免損壞膜元件。需在過濾回流進料管路上安裝一個60微米的預(yù)過濾器來保護系統(tǒng)。安裝后需先用水沖洗，然后用1 w/w的硝酸在70下沖洗1個小時。當(dāng)系統(tǒng)首次開始操作后，我們建議進行一個標(biāo)準(zhǔn)的清洗順序，同時在一定壓力、溫度和粘度條件下，測定每個組件內(nèi)的清洗水通量。得到的水通量可以作為今后走料清洗通量的參考。注釋（1）：對于超濾過濾等級的氧化鋯陶瓷膜（20nm，50nm，100nm），強制要求必須用酸進行處理（硝酸 2 w/w 在70下運行2個小時）。注釋（2）：清洗水條款在第六章中描述。使用過的Membralox陶瓷膜元件和組件長時間儲存時所需的準(zhǔn)備陶瓷膜元件和組件必須依據(jù)制造商推薦的步驟進行完全清洗。通過使用含酶、酸、堿或氧化劑的清洗劑進行正確的清洗，可以將所有的污物（包括蛋白、有機物和金屬類物質(zhì)）從膜和支撐層中去掉。清洗過程需先關(guān)閉透析端閥門，在80-85下運行30-60分鐘，然后再打開透析端閥門。清洗用水、漂洗水和儲存水的水質(zhì)都必須遵照第6章提到的標(biāo)準(zhǔn)。需測量清洗水通量，然后與推薦值進行對比，以表明清洗是否成功（清洗推薦值詳見第六章）。低于0溫度下在液相中儲存組件清洗完畢后，使用50 w/w 乙二醇溶液（防凍劑）和1000ppm戊二醛溶液（殺菌劑）進行保存。在保護液中也可使用0.1 w/w的亞硫酸氫鈉溶液作為殺菌劑。如果沒有這些化學(xué)品可利用，則替代品必須是水相的以保證能從膜滲透過來。殺菌劑是防止在膜表面長菌，防凍劑的使用則是防止陶瓷膜凍住或破裂。當(dāng)組件的濃縮側(cè)及透析側(cè)充滿保護液時，需將所有的閥門關(guān)閉，組件的透析出口和濃縮出口需封住。每個月都需將組件內(nèi)的保存液排空然后再充入新鮮的化學(xué)溶液。高于0溫度下在液相中儲存組件清洗完畢后，使用0.5 w/w的硝酸來浸泡組件。然后將透析和濃縮出口封住。硝酸可殺滅所有存在的細(xì)菌。組件需在室溫下儲存，而不能低于0。組件需定期排空所用的溶液（一個月一次），然后再充滿新鮮的硝酸溶液。干燥儲存如有大型干凈的爐箱可利用，可選擇的辦法是將組件在90下烘烤至少達(dá)24小時以保證陶瓷膜完成干燥（透析口打開）?？鞠涞臏囟刃柙跍厣怀^10每分鐘的條件下從室溫升到推薦的干燥溫度。完成24小時的烘烤后，組件需在溫升不超過10每分鐘的條件冷卻到室溫。膜元件完全干燥時，就不需用防凍劑和殺菌劑進行處理。組件需存放在可以擋灰的木箱中。如果箱子不能擋灰，則組件在裝箱之前需先塑料包扎。最好將箱子存放在涼爽、干燥的室內(nèi)。如果箱子放置在室外，則需在箱子外再蓋一層，以防止他們干燥后裂開或腐爛。在長時間儲存后開始使用時，如果組件發(fā)生泄漏，則需要檢查陶瓷膜和膠圈的完整性。如果發(fā)生這種情況，最好向Pall Exekia公司咨詢。在搬運和運輸組件時都需要小心處理。組件不能被跌落、過分的搖擺或遭受任何的突然撞擊。組件需在一個相對柔軟的表面例如塑料、紙或紙板上保持一個垂直的狀態(tài)以防止墊圈接觸表面造成損壞。濁度指標(biāo)（FI）的測量原理和計算：（方法參照ASTM D4189-82“水的SDI值標(biāo)準(zhǔn)檢測方法”）水在2bar恒壓條件過流過尺寸為47mm的0.45微米的膜。在經(jīng)過（X=）0 ，5，10和15mn過濾時，分別測量流過500ml或100ml所需的時間（TX）。濁度指標(biāo)（FI）計算為：FI=（