Pellicon 切向流超滤系统

Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 1 - 目 录 第一章 系统及膜包安装 .............................................................................................................. - 2 - 1、MINI-PELLICON 系统的组成 ........................................................................................... - 2 - 2、安装...................................................................................................................................... - 2 - 第二章 系统操作 .......................................................................................................................... - 3 - 1．初次清洗.............................................................................................................................. - 3 - 2．冲冼步骤.............................................................................................................................. - 3 - 3．标准水通量的测量（NWP）............................................................................................. - 3 - 4．完整性试验.......................................................................................................................... - 5 - 第三章 膜的保养...................................................................................................................... - 7 - 1． 总的保养指南..................................................................................................................... - 7 - 1．1 膜为什么要清洗 ....................................................................................................... - 7 - 1．2 清洗剂的选择 ........................................................................................................... - 7 - 1．3 清洗剂的概述 ........................................................................................................... - 7 - 2．膜堵...................................................................................................................................... - 9 - 2．1 膜堵的影响 ............................................................................................................... - 9 - 2．2 膜堵与浓差极化 ....................................................................................................... - 9 - 2．3 堵塞的机理 ............................................................................................................... - 9 - 2．4 控制膜的堵塞 ......................................................................................................... - 10 - 3．膜的选择............................................................................................................................ - 10 - 4．操作条件............................................................................................................................ - 10 - 5．流体的预处理.................................................................................................................... - 10 - 6．膜的清洗............................................................................................................................ - 10 - 7．影响清洗效果的因素 ........................................................................................................ - 11 - 8．清洗时间和清洗剂的浓度 ................................................................................................ - 11 - 9．温度.................................................................................................................................... - 11 - 10．水质 ................................................................................................................................. - 11 - 11．清洗效果的确定.............................................................................................................. - 12 - 12．系统冲洗.......................................................................................................................... - 13 - 13．消毒 ................................................................................................................................. - 13 - 14．典型的消毒剂.................................................................................................................. - 13 - 15．除热原.............................................................................................................................. - 14 - 16．完整性测试...................................................................................................................... - 14 - 17．保存 ................................................................................................................................. - 14 - 附录—膜维护手册 ....................................................................................................................... - 16 - A.选择清洗方法： ............................................................................................................... - 17 - B.冲洗步骤 ............................................................................................................................ - 19 - C.清洗步骤 ............................................................................................................................ - 20 - D.清洗条件 ............................................................................................................................ - 23 - E.消毒步骤 ............................................................................................................................ - 24 - F.除热原步骤 ........................................................................................................................ - 25 - G.水通量（NWP) 测量 ..................................................................................................... - 26 - H.膜堆的完整性检测 .......................................................................................................... - 28 - I .保存步骤 ............................................................................................................................. - 31 - Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 2 - 第一章 系统及膜包安装 1、MINI-PELLICON 系统的组成 • 膜包夹具：3/4”三通，2 或 3 个,压力表，2 或 3 块，回流阀 1 个(选项)，软管接 头 3 个，手拷及垫片若干 • 蠕动泵及泵管：一套 • 0.1 平米的 MINI-PELLICON 膜包：若干 2、安装 2．1 泵的安装:将泵头安装到驱动器上,固定泵头的两个螺丝应拧紧 2．2 夹具的安装:(首先应确认进液口,回流口和透出液口) 按照片的样子安装夹具的连接件,在进液口管路和回流口管路安装三通和压力表,在 回流口管路上安装阀门,如没有阀门可选用管夹 分别在进液管路,回流管出液管路安装软管,用喉箍将管子固定 2．3 膜包的安装 2．3．1 将膜包夹具的上下两个螺母松开,取下外面的一块不锈钢板 2．3．2 将膜包从包装合内取出,先安装一块硅胶垫片到夹具上,安装时注意垫片孔 的大小(新的硅胶垫片两边有塑料保护膜,安装时应将保护膜揭掉) 2．3．3 安装膜包到夹具上,应注意膜包上下的孔的大小,应按孔的大小对齐 2．3．4 再安装硅胶垫片到膜包上 2．3．5 安装外面的不锈钢板到夹具上,将上下螺母对称拧紧,力矩 180-200inb(如 没有力矩扳手,用活扳手轻轻拧紧即口) Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 3 - 第二章 系统操作 1．初次清洗 新膜堆在使用前的初次清洗是必须的。清洗剂可参见清洗条件表，在系统使用之 前，用蒸馏水在系统中循环 30 分钟（把透过液和回流液排放掉）。不必要在最大 压力下运行（1bar 的压力已足够），然后再使用推荐的清洗剂进行清洗。 2．冲冼步骤 在用 PELLICON 膜堆过滤溶液、悬浊液和进行之前和之后进行冲冼。此外在每次 对膜进行清洗、除热源或消毒之后，必须冲洗，以便除去在这些操作步骤中使用的 化学试剂。 2．1 将透过液和回流液全部排放，并保证在冲洗时没有液体回流到储罐中。 2．2 储罐中加入清洁的温水（40－50℃）或者缓冲液。水应该是反渗水、去离子 水或蒸馏水。如果纯水造成目前系统中的溶质沉淀，则在清洁之前必须使用不能造 成溶质沉淀的缓冲液来冲洗系统。 3．标准水通量的测量（NWP） 每个 PELLICON 膜堆在初次使用时均要确定其标准水通量（NWP），在测量 NWP 之前膜首先要经过清洗和冲洗。通过比较新膜的 NWP 值与使用后测定的 NWP，可确定清洁的效果。 因而，在第一次使用膜堆之前测定安装在 MINIPELLICON 夹持板的膜堆的水通量 必要的，该值会成为这些膜堆的水通量的标准值。 由于超滤膜比微孔膜的水通量低，超滤膜的标准水通量可以在比较高的压力下准确 地测定。 测量步骤： 3．1 让透过液和回流液回到储罐或烧杯中。 3．2 打开回流阀和透过液阀门(如果有)。 3．2 控制泵速和流量处于最低水平. 3．4 用纯水加入到清洁的储罐中，水温最好是 25℃，为了准确地计算 NWP 值， 水质必须是纯水。 3．5 启动循环泵，对使用 PELLICON 膜堆，压力条件如下： 进口压力：0.7bar 回流压力：0.3bar 3．6 用水循环 5-10 分钟，确定压力和温度条件均稳定。 3．7 记录透过液流量，水的进口和出口压力、温度。 3．8 循环完成后，关泵并排出系统内的积水 Administrator Highlight Administrator Revised Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 4 - 3．9 用下面公式计算 NWP，并和新膜的记录比较。 A 测量： R：透过液流量（L／hr） Pin：料液进口压力（bar ） Pout：回流排放压力（bar） Pp：透过液排放压力（bar ，其值为 0） T：水温（℃） B 确定被测试系统中安装滤膜的面积。 A：总的过滤面积 C 用测量到的温度 T，从表中查得 NWP 的校正系数 K，其值发如下： NWP 温度校正系数 K T（℉） T（℃） K T（℉） T（℃） K T（℉） T（℃） K 125.6 52 0.595 96.8 36 0.793 68.0 20 1.125 123.8 51 0.605 95.0 35 0.808 66.2 19 1.152 122.0 50 0.615 93.2 34 0.852 64.4 18 1.181 120.2 49 0.625 91.4 33 0.842 62.2 17 1.212 118.4 48 0.636 89.6 32 0.859 60.8 16 1.243 116.6 47 0.647 87.8 31 0.877 59.0 15 1.276 114.8 46 0.658 86.0 30 0.896 57.2 14 1.310 113.0 45 0.670 84.2 29 0.915 55.4 13 1.346 111.2 44 0.682 82.4 28 0.935 53.6 12 1.383 109.4 43 0.694 80.6 27 0.956 51.8 11 1.422 107.6 42 0.707 78.8 26 0.978 50.0 10 1.463 105.8 41 0.720 77.0 25 1.000 48.2 9 1.506 104.0 40 0.734 75.2 24 1.023 46.4 8 1.551 102.2 39 0.748 73.4 23 1.047 44.6 7 1.598 100.4 38 0.762 71.6 22 1.072 42.8 6 1.648 98.6 37 0.777 69.8 21 1.098 41.0 5 1.699 D 用下列公式计算 NWP ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −+∗ ∗= PppoutpinA KPNWP 2 *：此值是 25℃下的水通量值。K：uTOC/u25℃或 uF℉/u77℉ Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 5 - 3．10 第一次使用后的膜堆，其 NWP 值将比最初的 NWP 值降低 20％左右。反复 使用后（超过 5 次）NWP 值每次下降不大于 10％。如果 NWP 每次下降很大，可 能清洗方法不合适。应尝试改变清洗剂和清洗工艺，并和 MILLIPORE 技术服务处 联络寻求帮助。 4．完整性试验 应该在系统清洁和完全冲洗后进行膜的完整性测试，因为残余的清洁剂会极大地影 响检测结果。 测试步骤: A 确认系统完全清洁并且膜已完全湿润。在 0.7-1.0bar 穿透压下循环 5 分钟，可以 保证过滤膜完全湿润。 B 排尽系统中的水。如果需要，用 0.07-0.14bar 的过滤空气通过回流阀门，把残 余的水除去。 C 在回流口阀门上连接经过过滤的气源。 D 用止血钳夹住进液管以阻断其流道。 E 在整个试验阶段透过液均应敞开。 F 慢慢地升高空气压力到推荐值，等待几分钟，直到透过液管线中的残水排尽。空 气的压力不得超过推荐值，而使水从被浸湿的膜孔中排出，造成大量的空气排 出。如果发生该种情况，应重新湿润滤膜。 G 测量并记录空气压力、温度和从透过液管线排出的空气流量。空气流量的测定可 以用空气流量计，或者测量倒置在水中的量筒中的空气排出量。见图： H 用测量到的数据和下表中标准数据比较。如果测量值超过标准值，检查 PELLICON 膜堆是否安装正确。如果超滤器安装正确而空气流量仍然超过标准 值，请和当地的 MILLIPORE 应用专家联络，以确定 PELLICON 膜堆完整性测试 的标准空气流量值。 完好的超滤器完全被湿润的膜的最大空气透过量（ml／Min） 膜类型 Per 1ft2 Per 5ft2 Per 15ft2 Per 25ft2 试验压力 unit unit unit unit Psi(bar) 连接透出液管路 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 6 - PTGC 0-3 12 36 60 5(0.34) PTTK 0-3 12 36 60 5(0.34) PTHK 0-3 12 36 60 5(0.34) PTMK 0-12 60 180 300 5(0.34) PLAC <10 <48 N/A <240 30(2.1) PLBC <10 <48 N/A <240 30(2.1) PLCC <10 <48 N/A <240 30(2.1) PLGC 0-6 30 N/A <150 5(0.34) PLTK 0-12 60 N/A <300 5(0.34) PHSAG N/A 12 36 60 5(0.34) PHSAT N/A 24 72 120 10(0.70) VVPP 3 12 N/A N/A 10(0.70) GVPP 3 12 N/A N/A 10(0.70) HVMP 3 12 N/A N/A 10(0.70) 完好的超滤器完全被湿润的膜的最大空气透过量（ml／Min） 膜类型 截留分子量 Per 1ft2 Per 5ft2 Per 25ft2 试验压力 Biomax 5 5,000 <4 <18 <90 0.7bar Biomax 8 8,000 <4 <18 <90 0.7bar Biomax 10 10,000 <4 <18 <90 2.1bar Biomax 30 30,000 <4 <18 <90 0.7bar Biomax 50 50,000 <4 <18 <90 0.7bar Biomax 100 100,000 <4 <18 <90 0.7bar Biomax 300 300,000 <12 <60 <300 0.7bar Biomax 500 500,000 <12 <60 <300 0.7bar Biomax 1000 1,000,000 <12 <60 <300 0.7bar PLCCC 5,000 <7 <35 <175 2.1bar PLCGC 10,000 <7 <35 <175 2.1bar PLCTK 30,000 <4 <18 <90 0.7bar PLCHK 100,000 <3 <12 <60 0.7bar PLCMK 300,000 <4 <18 <90 0.7bar PLCXK 1,000,000 <4 <18 <90 0.7bar 说明: 以上所列的数据,用户也可以从 PELLICON 膜包内的质量保证书上查到完整性测试数据, 如果所测数据低于上表所列值,可以证明膜包是完整的;一般来说,不完整的膜包的扩散流量是上 表所列值的好几倍. I 测量结束后,关闭空气进口,排放空气压力. 透出液口必须一直敞开以防止反压作用于膜包. Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 7 - 第三章 膜的保养 1． 总的保养指南 1．1 膜为什么要清洗 在维护 TFF 设备时，系统中膜的清洗是非常重要的一步，清洗膜系统有两个基本 的原因： 1、通过消除膜堵的影响来保持制品的产率。 2、通过除去微生物及其代谢物来保持一个清洁和卫生的系统。 由于 TFF 系统是反复使用的装置，所以，清洗方法应该保持一贯性，而且清洗方 法不能影响使用寿命。 1．2 清洗剂的选择 选择 TFF 系统清洗剂时，必须考虑下列因素 1、堵塞的类型 2、膜的类型 3、应用的要求 清洗剂的选择是根据清洗的效果，以及膜与清洗剂的化学兼容性来综合考虑，清洗 剂是专门用于除去残留的制品。 许多料液是有机和无机化合物的复杂混合物，可能需要一种以上的清洗剂，因此， 了解制品特性，确认其成份，对于选择清洁剂是非常重要的。不同类型的堵塞，可 能要求多步清洗步骤才能达到清洗要求。 清洗剂的化学性质必须与系统的材料兼容，包括膜，TFF 膜堆和系统硬件，有些 材质的膜能提供较高收率，并且也能承受苛刻的清洗和消毒条件，某些膜材料对 PH 和化学兼容性有限制。 在选择清洁剂时，一个重要的考虑因素是清洗剂与最后被过滤的流体的化学兼容 性，在要求苛刻的应用中，如药品，某些清洁剂的使用和除去很难被验证，因为清 洁剂的存在很难被测定，那么就不能采用这种清洗剂。 例如，表面活性剂作为清洗剂时不能用于注射产品的生产过程中，因为残留在系统 中的微量的清洗剂会污染注射品药液，这是非常危险的。适用于工业废水等应用的 清洁剂不能应用于食品，饮料和制约工业，所以，最终产品会影响清洁剂的选择。 1．3 清洗剂的概述 能清洁 TFF 系统的清洗剂有许多种，每一种清洗剂能除去一部分堵塞或一类堵 塞。清洗剂分成几类，每一种清洗剂在除去膜，泵和管道内的堵塞时都有一定作 用。这些作用包括湿润，乳化，水解，溶解，分散，胶溶，螯合。下图列出了几种 典型的清洁剂和他们主要的作用和应用。 Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 8 - 清洗剂 作用方式 堵塞 碱 较高 PH 水解 溶解作用 皂化作用 生物聚合体，脂肪，蛋白， 糖类 酸 溶解作用 无机盐 表面活性剂 湿润 乳化 悬浮 分散 生物 氧化剂 氧化作用 生物聚合体，蛋白，多糖 酶 酶解作用 生物聚合体，蛋白，多糖 溶剂 溶解作用 油，脂肪 典型的清洁剂 碱 NaOH 是最通用的清洁剂，浓度为 0.1N-1.0N,NaOH 水溶液与许多类型的膜都 兼容，能除大多数有机物和生物聚合体所造成的堵塞。 酸 HNO3，H3PO4，HCl 是用于除去无机物堵塞常用酸，例钙盐，镁盐。HNO3， H3PO4 可用于清洗不锈钢表面，HCL 会腐蚀大部分的不锈钢，推荐用柠檬酸 除去含铁化合物造成的堵塞。 表面活性剂 表面活性剂是最有效，对膜的损害最低的清洗剂，许多表面活性剂和洗涤剂都 能用于膜的清洗，许多表面活性剂是螯合形式，酶和 NaOH 构成清洁剂的活性 基团。两种常用的表面活性剂，SDS 和 Triton-X100 适合大部分膜，能除去蛋 白，生物聚合体，脂肪，黄油，油和其他油污。表面活性剂和洗涤剂被推荐用 于最初对膜和系统的清洗，用于除去污染物及部分制品。 氧化剂 C12能使堵塞的蛋白和有机物氧化降解，当 NaOH 和表面活性剂使用效果不佳 时，建议用 C12 作为清洗剂，或作为 NaOH 和表面活性剂使用之后的第二步 清洗，C12 来源于 NaOC1 或 Ca(OC1)2，应使有效氯浓度在 200-400ppm 范 围内使用。（等于 400-800ppmNaOC1）。氯作为一种清洗剂和除热原剂在 PH10-11 活性最强，NaOC1 也能作为一种消毒剂，但用于消毒时应在低浓度 下使用（20-50ppm）。在 PH6-8 时会形 HOC1，具有最大的杀菌活性。由于 氯在清洗过程中会消耗，因此在清洗过程中应该定时检测氯的浓度，并加入 NaOC1，来保持所推荐浓度。 双氧水 是一种有用的消毒剂，但不能有效降解蛋白，因此不建议用于清洗。 Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 9 - 酶 酶偶尔用于特殊的清洗应用，但不建议经常使用。 溶剂 一般不使用，如果需要使用，请与密理博公司联络 2．膜堵 2．1 膜堵的影响 膜堵是膜和流体内化合物相互作用的结果，它会导致流量的降低，流量的降低或衰 减取决于被截留的容质或微粒的浓度，可能会在几十分种或几小时以后出现膜堵， 造成流量衰减。膜堵通常是不可逆的，这就意味着通过流量或压力的改变，堵塞不 能被消除。膜堵会出现在几乎所有的 TFF 应用中。 2．2 膜堵与浓差极化 由于膜堵造成的流量减小，与由于回流一侧浓度过高造成的流量减小是有区别的， 后者就是通常所指的浓差极化。浓差极化使过滤流量与被截留溶质浓度成反比，膜 堵通常取决于时间，并且是不可逆的，浓差极化不取决于时间并且是可逆的。判断 膜是否堵塞的方法是测定 NWP，在测定 NWP 之前，必须对系统进行冲洗和清 洗。所测定的 NWP 与新膜的 NWP 进行比较，NWP 下降的原因是由于膜的堵 塞。 2．3 堵塞的机理 物理化学吸附 在膜表面或膜孔内溶质的存在会导致溶质在膜表面的化学吸附。例如蛋白溶液与超 滤膜接触会导致流量的衰减，甚至在低蛋白浓度的情况下也会出现流量的衰减。 这种物理化学吸附的溶质，大部分是大分子，象蛋白或多糖，是大分子溶质和膜表 面之间的各种化学反应的结果。对于这种类型的堵塞，流量减少受膜的类型、大分 子溶质的化学活性和溶液情况，如 PH、温度和离子强度的影响。 膜孔堵塞 当有胶体或悬浮物质存在时，另一种堵塞可能会存在，在这种情况下流量的减少可 能是自然的机械堵塞。对于 TFF 微孔过滤，大小与膜孔尺寸接近的颗粒可能会进 入孔内，堵塞孔道，从而使流量下降。 被截留的溶质或微粒的积累 过滤过程会导致膜表面截留一侧溶质的积累，如果截留的是可变形的颗粒，过滤压 力会使这些累积的颗粒被压缩成紧密的团状，从而导致流量的衰减；同样，如果被 截留物的溶解度不大的话，在膜表面的累积会导致截留溶质的析出。例如，盐在 Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Administrator Highlight Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 10 - R.O 应用中能在膜表面结晶出来。在许多情况下，通过在最佳的压力和流量条件下 操作，可以减少这种类型的堵塞。 膜的堵塞是上面描述的几种机理的复杂组合，特别对复杂的流体，如细菌发酵液或 食品，因为它们含有可变的有机物和无机化合物。 2．4 控制膜的堵塞 有一些方法可以控制膜的堵塞，这些方法包括： A 膜的选择 B 操作条件 C 流体的预处理 D 膜的清洗 3．膜的选择 流体内化合物的吸附或相互作用受膜材的影响很大。例如，再生纤维素膜比聚砜膜 具有较低的蛋白吸附性能，会使膜堵减少并且保持较高的过滤流量。 膜的形状也是一个非常重要的因素，对低分子量的分子，象抗生素，多肽或果汁的 澄清，一种各向异性的超滤膜比微孔膜具有较高的过滤流量，这是因为在开放的微 孔膜结构内，膜孔较容易被堵塞。 4．操作条件 操作条件，如压力和总流量，会影响过滤流量的稳定性，例如，R.O 应用中，在较 高的流速下操作会在膜表面形成湍流，避免不溶盐的析出。为了防止可变形蛋白的 沉淀，最好的方法是在较低的 TMP 条件下操作，以避免由于压力原因造成蛋白在 膜表面的沉淀。 5．流体的预处理 通过预处理来除去可能堵塞的化合物对减少膜堵非常有帮助，尤其对除去由于悬浮 物质引起的堵塞，可用粗一点的预过滤。另一些预处理方法包括流体性质的改变， 通过调节 PH 或离子强度，可以改变流体内化合物吸附的性能。当然，这些方法并 不是总能行得通的，尤其在制药或生物工程行业中，流体的性质是不能被改变的。 6．膜的清洗 由于以上提到的方法不能完全有效防止堵塞，因此必须有一个清洗规程。由于使用 时间长而造成的流量下降，不是清洗膜的主要原因，其他一些重要原因已经讨论过 了。然而，作为一种控制膜堵的方法，对膜进行清洗，保证堵塞的物质被除去，使 得每批生产对膜的堵塞的渐增影响能被消除，并且，在下一次生产之前，膜能被恢 复到原来的清洁状态。 Administrator Highlight Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 11 - 7．影响清洗效果的因素 有几种因素会影响清洗过程的效果，这些因素的作用会随着清洗方法和堵塞类型的 不同而改变。 8．清洗时间和清洗剂的浓度 建议的清洗剂浓度，通常是要保证在一个合理的时间范围内，除去主要的堵塞，对 每一次清洗过程，典型的时间范围是 30－60 分种。对浓度的选择首先要求清洗有 效，还应根据化学品的价格和对膜的寿命的影响来选择，浓度也可能会受到清洗剂 与膜的化学兼容性的限制。 9．温度 在清洗操作中，温度是一个非常重要的因素，温度以三种方式影响清洗； 1、温度降低堵塞的强度 2、温度能增加流体内化合物的溶解度 3、温度还能增加清洗剂的化学反应速度（当清洗剂起氧化作用和水解作用 时） 在 50℃时，清洁过程非常成功；在 25℃时，并不总是有效的。这对几乎所有的清 洗过程都适用。在 30-70℃范围内，每增加 20℃会使清洗速率大约增加一倍。 除有说明以外，一般推荐清洗温度为 40℃－60℃。 液体的流速 通过膜包和系统管路的液体流量必须保持在一定的水平，以保证足够的流速和充分 的接触。在清洗过程中，流量应该等于或大于制品过滤的流量，足够的流速可以保 证清洗剂在回流通道和系统管路中的充分分配。由于回流量或和透过液量直接受操 作压力的影响，因此在清洗时，可通过调节 TMP 来保持透过液通道和收集管内的 流速。 10．水质 对于清洗效果评判的主要标准是测定膜的清洁水通量。因此必须用高品质的水进行 清洗和冲洗，水质以两种方式影响清洗： 1、含有杂质的水对膜造成堵塞，这些杂质的组易形成有机胶或悬浮物，如， 胶态硅，腐殖酸，氧化铁等。 2、水中的杂质可能会与清洁剂发生反应，形成堵膜的物质，尤其当水中的 铁、镁含量高时。 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 12 - 鉴于以上因素，我们建议水质应符合下列要求； 水质要求 水质 允许浓度 Fe Mn Al 活性硅 胶态硅 Ca,Mg 混浊度 SD115 （fouling index） 颗粒物质 油，脂，等 <0.05ppm <0.05ppm <0.5ppm <2ppm Nil <2.5ppm <1.0JTU 最好小于 3.0 没有 没有 无论什么时候，都推荐使用 R.O 水,WFI 11．清洗效果的确定 对一个 TFF 系统，判断清洗得效果的最直接的方法是，在清洗之后测定 TFF 膜堆 的 NWP，并且把该值与使用之前的 NWP 比较。当膜的 NWP 值恢复到最初的 TFF 膜堆的 NWP 值时，清洗步骤可以认为是完全的。NWP 等于流量除以压力。 膜堆的 NWP 受两个参数的影响； A 膜透压（TMP） B 水温 水温影响水的粘度，在温度高时，水的粘度较低，因此，在常压下，温度高时， NWP 也较高。为了确定 TFF 膜堆的 NWP，水通量必须在标准温度下标定。 NWP＝（Water Flux/TMP）（TCF） Water Flux＝水透过流量／膜面积／时间 L／m2／h TMP＝（Pin+Pout）/2-Pp Pin=进口压力 Pout=出口压力或截留压力 Pp＝透过液压力 TCF＝温度校正因子 所有 TFF 系统的标准 NWP，必须在第一次过滤料液之前测定，以作为每次使用后 测定 NWP 的衡量基准。 在所有应用中，较好的做法是，在同样的压力和温度条件下测定 NWP。 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 13 - 12．系统冲洗 冲洗的目的是除去系统内残留的制品或清洗剂。在生产之后，首先进行冲洗来除去 残留的制品，冲洗能减少污染物质。另外，在清洗过程完成后，也要进行冲洗，来 除去残留的清洗剂，保证清洗剂从系统和装置中被除去。 冲洗过程的主要参数是冲洗速度和体积，对于膜上游和下游，速度都必须合适，保 证有足够的流速能迅速和有效的，从 TFF 膜堆和系统的收集管内除去残留的制品 或清洗剂。 系统回流一侧的流速是通过足够的进料量来实现的。透过液一侧的流速是通过较高 的 TMP 条件下操作来实现。 对截留和透过流道的冲洗体积和时间必须考虑，足够的冲洗体积能减少系统内的残 留物。 对 TFF 系统有复杂的收集管，所有管子弯头，旁路，排污管等，都应进行冲洗。 在冲洗过程中，回流液和透过液都要直接排放掉；同样，温度也应该考虑，一般推 荐使用热水（缓冲液）40℃－50℃，主要是为了保证清洗剂在水中有较高的溶解 度，当使用表面活性剂作为清洗剂时这一点尤其重要。 13．消毒 消毒步骤能使膜包和系统内微生物数量降低，一般在过滤料液前后进行。但消毒不 是对 TFF 系统进行灭菌，而是使系统中微生物污染的机会降低到最小程度。消毒 过程要在系统被彻底清洗之后进行。因为清洗好的膜系统更容易消毒。消毒是通过 化学或加热的原理来完成的，要根据膜的化学兼容性来选择消毒剂。 14．典型的消毒剂 C12 C12 是一种通用的消毒剂，用于食品，饮料和制药工业，一般用 NaOC1、 C12 是 最有效的杀菌剂，在 PH6-8，有效浓度 20-50ppm 的条件下， C12 能杀死大部分 细菌，抱子，霉菌，酵母和低活性的一些病毒并且容易被冲洗。 过氧乙酸（CH3C000H） 过氧乙酸在 100 一 300ppm 具有较高杀菌能力，并且与许多类型的膜具有化学兼 容性，它能用于 C12不适用的场合。过氧乙酸很容易被冲洗和检测。 福尔马林溶液 福尔马林是一种非常有效的消毒剂，并且能应用于许多类型的膜。福尔马林的毒性 和相关的处理要求，限制了它的使用，由于残留的福尔马林会与蛋白类的化合物发 生反应，因此在制品进入之前，福尔马林必须被彻底冲洗出去。福尔马林具有长期 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 14 - 的稳定性，因此它是一种很好的储存剂。 碱 NaOH 溶液在 pHl2-14 时也具有杀菌效果，虽然 NaOH 没有 C12 有效，但在 PH 较高时也具有消毒作用。 热水 浸泡在 80℃热水，1 小时，也可以替代用化学消毒的场合，但这个方法不能应用 到所有的 TFF 装置上，因为有些膜的结构受温度的影响很大。 15．除热原 典型的除热原剂： 碱 0.1-1.0N NaH，能有效除去膜堆和系统中的热原。 酸 INHOCI，也能除热原， HNO3 和 H3PO4 也可以使用。 C12 是一种有效的清洗和消毒剂，也是一种有效的除热原剂，在 50-100ppm， PHI0-11 条件下，效果最好。 16．完整性测试 TFF 系统的应用效果是通过对溶液或悬浮液中溶质的截留率来判断的，有一些方 法可以检测膜包的完整性。 一种方法是，通过分析生产过程制品的收率来判断，这是最准确和简单的方法。然 而，有些情况是要求，在生产产品之前检查膜装置的完整性，对于这种情况，就要 采用一种非破坏性的方法，即空气扩散流量测试方法。这种方法是将膜包完全润 湿，然后在膜包的上游通入低压空气，在下游测定通过润湿的膜孔的空气扩散流 量。 对于已知的膜包类型和面积，空气的扩散流量都有标准的数据，如果测试结果在该 值以下，膜包是完整的，是能够达到指定的截留率的；如果空气流量超过标准值很 多，就要考虑膜包是否完整，（即膜或膜包可能对溶质的截留达不到要求）。空气 扩散流量的测试可以用同时应用于微孔膜包和超滤膜包的完整性测试。 完整性测试也能测定 0 型圈的损坏。所有 MILLIPORE 的超滤系统在发货之前，都 100％通过了完整性测试，膜的完整性测试步骤见＃2-4。 17．保存 关闭膜系统之后，膜堆应该被适当保存，以保持膜的性质和防止微生物的生长。膜 堆能被安全保存在系统内 15 天，当储存在系统内时，有可能出现细菌污染，所以 2-3 天应该进行一次消毒。 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 15 - 某些储存溶液不适用在系统内储存，因为他们会腐蚀不锈钢。所以要长期储存，膜 堆应该储存在系统外，建议使用密封的防腐容器，聚丙烯容器能适用所建议的储存 剂，在重新使用之前，应该对系统进行彻底的冲洗，清洗和消毒。 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 16 - 附录—膜维护手册 Pellicon & Pellicon 2 超滤膜堆 维 护 手 册 Mini Pellicon 切向流超滤系统 用户使用手册 密理博中国有限公司 - 17 - 本手册对如何维护 Mill ipore 公司生产的切向流超滤膜、膜堆和超滤系统提 供了一些建议。这些建议是根据我们现有的经验和实践编写的，没有将所有 可能用到的清洗、消毒和除热原的方法全部列出。如果本手册中提供的方法 不适合于您的应用，请与 Mill ipore 公司技术服务部门联络，以获取进一步 的信息。 手册使用方法 本手册详细介绍了以下的维护程序： • 冲洗 • 清洗 • 消毒 • 除热原 • 水通量 NWP 的检测 • 完整性测试方法 • 保存 本手册介绍了在每一步操作时超滤系统的连接方式，以及建议使用的切向流 速和膜透压。 在清洗条件建议表中 ,列明了各种清洗剂的浓度、pH 值、时间、温度和与膜 的化学兼容性。清洗剂选择表可以帮助用户根据不同的应用和污染情况，选 择相应的清洗剂。但是很难预测出所有应用所需的清洗剂，所以在清洗剂选 择表中也同时列出了可供选择的其他清洗剂。 有一些应用可能需要两步清洗。在这种情况下，