[发明专利]一种纳滤膜分离工艺及设备

说明书

本发明公开了一种纳滤膜分离工艺及设备，包括原水罐、原水泵、精密过滤器、超滤膜组器、增压泵、保安过滤器、高压泵、纳滤膜组器、清水罐、浓水罐，以及反冲洗系统。所述纳滤膜分离工艺及设备采用物理筛分、梯级净化的分离技术，原水通过连接管道和阀门依次经过所述精密过滤器、超滤膜组器、保安过滤器过滤后，再进入纳滤膜组器进行深度净化，纳滤膜组器所产浓水用于反洗精密过滤器、超滤膜组器、保安过滤器。本发明操作灵活、简单，运行稳定，适用于水处理以及无机物、有机物的分离和提纯，在水处理、生物、医药、化工领域有广阔的应用前景。

技术领域

本发明属于膜分离技术领域，具体涉及一种纳滤膜分离工艺及设备。

背景技术

纳滤膜是介于超滤膜和反渗透膜之间的一种以压力驱动的膜。纳滤膜具有纳米级的膜孔径，并且膜上多数情况下带有电荷，所以纳滤膜在运行时可以截留住二价或多价离子和较大分子量的有机物，而允许部分单价离子通过。纳滤膜的操作压力和能耗介于超滤和反渗透之间，具有低操作压力、低能耗、高通量，以及相对较低的投入和维护成本等优势。由于性能独特，纳滤膜广泛应用于生物、医药、食品、化工和水处理等行业。

纳滤膜的膜孔径在1nm左右，通过孔径筛分和电荷作用，纳滤膜可筛除分子量大约在100～2000道尔顿的物质，在生物、医药和化工领域可以分离提纯部分多肽、小分子蛋白、有机中间体等物质，在水处理中可以选择性的截留部分离子。目前有很多关于纳滤膜在水处理（CN208964663U、CN211004983U、CN211847266U）和有机分子中分离提纯（CN211025424U、CN104805008A、CN102399033A）的专利技术，但是这些工艺设备存在功能单一、操作不方便或运行不稳定的缺点。

本发明针对以上问题提供一种操作灵活、简单，运行稳定的纳滤膜分离工艺及设备。这种纳滤膜分离工艺和设备适用于水处理，以及小分子蛋白、多肽等有机物的分离、提纯，在水处理、生物、医药、化工领域有广阔的应用前景。

发明内容

本发明提供一种操作灵活、简单、运行稳定的纳滤膜分离工艺及设备，适用于水处理、小分子蛋白、多肽、以及医药中间体等有机物的分离、提纯。

本发明采取的技术方案为：一种纳滤膜分离工艺及设备，包括原水罐、原水泵、精密过滤器、超滤膜组器、增压泵、保安过滤器、高压泵、纳滤膜组器、清水罐、浓水罐、以及反冲洗系统，其特征在于：所述纳滤膜分离工艺及设备采用物理筛分、梯级净化的分离技术，根据不同的原水特性采用不同精度的精密过滤器、超滤膜组器、保安过滤器以及纳滤膜组器，原水通过连接管道和阀门依次经过所述精密过滤器、超滤膜组器、保安过滤器过滤后，再进入所述纳滤膜组器进行深度净化，所述精密过滤器、超滤膜组器和保安过滤器需定期反冲洗，反冲洗水采用所述浓水罐中的水，反冲洗后的水回到原水罐继续进行净化处理。

进一步地，所述精密过滤器的过滤材质为聚丙烯、聚四氟乙烯、醋酸纤维素、陶瓷、活性炭、不锈钢、钛合金等的一种，过滤精度为50～100微米。

进一步地，所述超滤膜组器由若干支并联连接的超滤膜组件组成，所述超滤膜组件为中空纤维超滤膜，超滤膜材料为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、醋酸纤维素、聚四氟乙烯、磺化聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚丙烯腈的一种或多种，所述超滤膜组器的操作压力为0.1～0.5MPa，过滤精度为1～100微米。

进一步地，所述保安过滤器滤芯材料为聚丙烯熔喷料，过滤精度为0.5～10微米。

进一步地，所述纳滤膜组器由若干支并联连接的纳滤膜组件组成，所述纳滤膜组件为卷式膜或中空纤维膜的一种，纳滤膜材料为醋酸纤维素或芳香族聚酰胺的一种，所述纳滤膜组器的操作压力为0.2～1.0MPa，截留分子量为100～2000道尔顿。

进一步地，所述精密过滤器、超滤膜组器和保安过滤器的反洗周期为0.5～10小时，每次反洗的时间为0.5～5分钟。