Metode čiščenja membrane filtra s tangencialnim tokom
Zametode za čiščenje membrane filtra s tangencialnim tokom
Na področju biofarmacevtike se membranske kasete s tangencialnim pretokom ali votla vlakna pogosto uporabljajo pri bistrenju, koncentriranju, razsoljevanju in odstranjevanju endotoksinov. Kot nekakšna natančna filtrirna membrana lahko učinkovito in hitro ločijo ciljni predmet in nečistoče, vendar se bodo po uporabi v membrani kopičila različna onesnaževala, kar bo povzročilo zmanjšano delovanje membrane in krajšo življenjsko dobo membrane. Da bi ponovno vzpostavili delovanje filtrirne membrane, zaščitili filtrirno membrano pred kontaminacijo in blokado ter preprečili navzkrižno kontaminacijo med serijami, je čiščenje filtrirne membrane po uporabi zelo pomemben del dnevnega vzdrževanja.
Zato je praktičnega pomena razprava o tehničnih sredstvih za obnovitev onesnaženja filtrske membrane. Ta članek bo predstavil več tehnologij čiščenja filtrske membrane.
Namen čiščenja membrane je sprejeti razumne metode čiščenja za čiščenje in regeneracijo onesnažene membrane, uničiti adsorpcijsko plast topljenca na površini membrane, odstraniti nečistoče v porah membrane in obnoviti membrano na prvotni tok, kolikor je mogoče. Tehnologija čiščenja filtrske membrane vključuje predvsem fizično čiščenje, kemično čiščenje in biološko čiščenje.
Fizično čiščenje
Skupna tehnologija fizičnega čiščenja je hidravlična tehnologija čiščenja in impulzna tehnologija plin-tekočina, ki je osnovna metoda čiščenja za začetno stopnjo onesnaženja filtrske membrane, ki se uporablja predvsem za odpravo reverzibilnega onesnaženja filtrske membrane. Tehnologija hidravličnega čiščenja v glavnem vključuje nizkotlačno metodo visoke hitrosti pretoka, metodo čiščenja z povratnim tlakom, izobarično metodo čiščenja in metodo čiščenja z negativnim tlakom itd., običajno se nanaša na metodo odstranjevanja membranskih onesnaževal z uporabo plina, vode ali mešane tekočine vode in zraka v obratni ali tangentni smeri. Tehnologija impulznega čiščenja plin-tekočina je usmerjena v visokotlačni plin v režo membranske filtrirne naprave, da se razširi membranska luknja, nato pa tekočina spere onesnaževala. Poleg tega so bile uporabljene tudi fizične tehnologije čiščenja, kot so ultrazvočno čiščenje, mehanske vibracije, čiščenje s spužvasto kroglico in impulzno čiščenje z električnim poljem.
Kemično čiščenje
Kadar učinek fizičnega čiščenja ni dober, lahko uporabimo kemično čiščenje, ta metoda pa je najpogosteje uporabljena metoda čiščenja bioloških onesnaževalcev. Kemično čiščenje je uporaba reakcije med čistilnimi sredstvi in membranskimi porami ter površinskimi onesnaževalci za odstranitev fizičnega čiščenja, ki je težko odstraniti onesnaženje. Pri kemičnem čiščenju je treba upoštevati tudi dejavnike, kot so čas čiščenja, temperatura in vrste zdravil. Pri dejanskem delovanju filtrirnega membranskega sistema je treba izbrati nestrupeno in neškodljivo čistilno sredstvo z dobrim čistilnim učinkom glede na obdelani material in membranski material.
Načela izbire kemičnih čistilnih sredstev:
Z ultrafiltracijsko membrano in drugimi materiali komponente ne more priti do nobenih kemičnih reakcij.
Izbira zdravil za preprečevanje sekundarnega onesnaženja ultrafiltracijsko čiščenje membrane.
Čiščenje s kislinsko raztopino: običajno uporabljene kislinske raztopine so klorovodikova kislina, citronska kislina, oksalna kislina itd., PH pripravljene raztopine je {{0}} (specifična vrednost PH je odvisna od vrste materiala), cikel čiščenja {{ 3}}.5-1h ali namočite 0.5-1h pred cikličnim čiščenjem, ki lahko učinkovito odstrani onesnaževala (DNK, polisaharide, bakterijske celice in anorgansko umazanijo).
Čiščenje z alkalnimi raztopinami: Glavna pogosto uporabljena alkalija je NaOH, koncentracija pripravljene raztopine je {{0}}.5M, PH=10-12 (specifična koncentracija in vrednost PH sta odvisni od vrste materiala), cikel čiščenje 0.5-1h ali namočite 0.5-1h pred cikličnim čiščenjem, ki lahko učinkovito odstrani onesnaževala (beljakovine, lipidne in polisaharidne spojine).
Površinsko aktivna snov: Pogosto uporabljene površinsko aktivne snovi so SDS (natrijev dodecil sulfonat), Tween 80, Triton X-100 (neionska površinsko aktivna snov), ciklično čiščenje 0.5-1h ali namakanje 0.5-1h pred cikličnim čiščenjem, ki lahko učinkovito odstranijo onesnaževala (beljakovine, olja in druge biopolimere), vendar uporaba samo površinsko aktivnih snovi ni dobra. Kombinirati ga je treba z drugimi čistilnimi sredstvi.
Čistilo z oksidantom: Ko kislinsko-bazična raztopina in površinsko aktivna snov ne delujeta, lahko uporabite 200-400mg/L aktivnega klora (500-1000mg/L vodne raztopine NaClO), PH=10-11, ciklično čiščenje {{ 4}}.5-1h ali namakanje 0.5-1h pred cikličnim čiščenjem. Poleg tega 1-3% H2O2 in kalijev permanganat v nekaterih primerih prav tako pokažeta dober čistilni učinek. H2O2 in NaClO sta pogosto uporabljena fungicida.
0.5M NaOH+200-400 PPM NaClO (25-45stopnja), ki je najboljše čistilno sredstvo za biološke onesnaževalce.NaOH lahko učinkovito hidrolizira večino beljakovin, lipidov in polisaharidov. Dodajanje NaClO raztopini NaOH lahko poveča čistilno sposobnost. Reagent NaClO lahko oksidira in razgradi beljakovinsko umazanijo in drugo organsko umazanijo, ne da bi pri tem vplival na površino nerjavečega jekla. Običajni postopek čiščenja je ciklično čiščenje {{0}}.5-1h ali namakanje 0.5-1h in nato ciklično čiščenje.
Stanje čiščenja
Pogoji delovanja, kot so razlika v delovnem tlaku, čas delovanja, delovna temperatura in stopnja vstopnega pretoka, so pomembni dejavniki, ki vplivajo na učinek čiščenja med postopkom čiščenja.
V normalnih okoliščinah je vstopni pretok nadzorovan na {{0}} L/min/m², temperatura čiščenja je nadzorovana na 20-50 stopinj, čas čiščenja pa na {{4} }.5-1.0h. Za razliko v tlaku čiščenja je na splošno priporočljivo doseči 30-50 % vstopnega pretoka skozi pretok. Ker je velikost por filtrirne membrane drugačna in s povečanjem uporabe filtrirne membrane je razlika v tlaku čiščenja negotova, zato ne jemljite primerov v podrobnosti. Opomba: TMP na splošno ne sme preseči 1,5 bara in vstopni tlak ne sme preseči 2 bara. Če je med prvim čiščenjem dovodni tlak mogoče nadzorovati pod 1 barom, povratni tlak pa je mogoče nadzorovati na približno 0,5 bara.
Priporočene metode za čiščenje biološke kontaminacije
V normalnih okoliščinah je večino bioloških proizvodov mogoče popolnoma očistiti pri sobni temperaturi z uporabo {{0}}.5M raztopine NaOH za 0.5-10h.
Tukaj je nekaj posebnih metod čiščenja.
Biološko čiščenje
Biološko čiščenje se nanaša na odstranitev ali razgradnjo onesnaževal, kot so polisaharidi in beljakovine v onesnaženih snoveh filtrske membrane, z biološkimi sredstvi ali encimi z visoko biološko aktivnostjo.
Encimski detergent: kot je 0.5-1.5% pepsina, tripsina itd., lahko učinkovito odstrani beljakovine, polisaharide in snovi, ki onesnažujejo olje. Ker encimska reakcija traja določen čas in je običajno reakcija nepopolna, poleg tega pa je beljakovina, bo povzročila novo onesnaženje, zato je potrebno ponovno čiščenje z drugimi čistilnimi sredstvi, zato je uporaba encimskih čistil najmanj priporočljivo med vsemi čistilnimi sredstvi.
O Guidlingu
Guidling Technology je nacionalno visokotehnološko podjetje, ki se osredotoča na biofarmacevtiko, celično kulturo, čiščenje in koncentracijo biomedicine, diagnostiko in industrijske tekočine. Uspešno smo razvili centrifugalne filtrirne naprave, ultrafiltracijske in mikrofiltracijske kasete, virusni filter, sistem TFF, globinski filter, votla vlakna itd., ki v celoti izpolnjujejo scenarije uporabe biofarmacevtskih izdelkov, celične kulture itd. Naše membrane in membranski filtri se pogosto uporabljajo pri koncentraciji, ekstrakciji in ločevanju predfiltracije, mikrofiltracije, ultrafiltracije in nanofiltracije. Naše številne linije izdelkov, od majhnih laboratorijskih filtrov za enkratno uporabo do proizvodnih filtracijskih sistemov, testiranja sterilnosti, fermentacije, celične kulture in več, izpolnjujejo potrebe testiranja in proizvodnje. Guidling Technology se veseli sodelovanja z vami!
