解析生物化工及膜分離技術(shù)

鄭金鵬

摘? 要：隨著社會的不斷進步以及科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，生物化工技術(shù)的誕生為高新產(chǎn)業(yè)帶來了機遇與便利，高新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也為生物化工技術(shù)的不斷升級進步起到了促進作用，雙方相互影響，各自推動了對方領(lǐng)域的進步與進一步發(fā)展。下面本文將簡要闡述與探討生物化工以及膜分離技術(shù)，以期為后續(xù)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展帶來一定的參考價值。

關(guān)鍵詞：生物化工;膜分離技術(shù);技術(shù)研究

一、關(guān)于生物化工技術(shù)研究及生物化工分離技術(shù)的重要性

1、關(guān)于生物化工技術(shù)研究

生物化工技術(shù)主要是以實驗作為基礎(chǔ)，來為相關(guān)理論進行深入研究，同時也會結(jié)合當前部分相關(guān)的生物工程，對部分生產(chǎn)過程進行設(shè)計、修改、調(diào)整，進而獲得最終的生產(chǎn)物質(zhì)。目前為止，生物化工技術(shù)在我國的生物科技領(lǐng)域當中擁有相當重要的價值與地位，其所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品無論是成本方面還是價值方面，相比于傳統(tǒng)技術(shù)下的產(chǎn)品，都具有相當大的優(yōu)勢，為人們生活質(zhì)量的提高做出了相當重要的貢獻，也成為了人們生活中密不可分的一部分。

2、生物化工分離技術(shù)的重要性

生物化工分離技術(shù)是各項生物工程當中不可或缺的一部分，占據(jù)著重要的領(lǐng)導地位。生物化工分離技術(shù)，主要是指將部分混合物中的物質(zhì)，通過一定的過程與技術(shù)手段從混合物中分離出來的科學技術(shù)。平日里人們所用到味精等產(chǎn)品，通常是采用生物化工分離技術(shù)來進行生產(chǎn)加工的。因此，利用生物化工分離技術(shù)，可以更好地提取出純度更高的生物產(chǎn)品，從而進一步提升產(chǎn)品的質(zhì)量，為人們的健康生活帶來諸多優(yōu)勢與利益。當前的生物化工工廠在進行各類生物產(chǎn)品的生產(chǎn)時，由于部分原料液中有益的物質(zhì)含量較低，采用過去傳統(tǒng)的分離技術(shù)，鑒于其一定的技術(shù)操作要求，定然會導致分離的過程遇到一定的技術(shù)難題，很容易導致生產(chǎn)出來的生物產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量差距較大的問題。所以，為了能使得生物產(chǎn)品可以達到規(guī)定的質(zhì)量標準，就必然要用到各類生物化工技術(shù)，生物化工分離技術(shù)就是其中之一。當然，當前的生物化工分離技術(shù)盡管比起過去的技術(shù)，操作性要便捷，效果較好，但依舊存在著較高的技術(shù)要求。要想開發(fā)出更好的生物化工分離技術(shù)，還需重點考慮與生物領(lǐng)域相關(guān)企業(yè)的經(jīng)濟效益的提升。

二、膜分離技術(shù)的原理與分類研究

1、膜分離技術(shù)原理

膜分離技術(shù)離不開半透膜的有效利用。在半透膜中，不同種類的半透膜，其表面的孔洞也各自存在著相當程度的差異。因此，進行過濾分離的混合物中的物質(zhì)在經(jīng)過半透膜時，有的物質(zhì)可以順利通過，有的則繼續(xù)留在混合物當中。所以在對混合物進行分離時，利用不同類型的半透膜作為過濾時的屏障層，可以從滲透性、濃度等不同方面，來選擇性地對混合物進行過濾分離，從而達到不同程度的提純與分離目的。

2、膜分離技術(shù)的分類

（1）微濾膜分離技術(shù)

在微濾膜分離技術(shù)當中所使用的半透膜通常是孔洞多而小的種類。使用微濾膜分離技術(shù)進行過濾時，主要是以壓力作為推動力，令部分大分子、鹽類等物質(zhì)可以通過濾膜上的孔洞，從而將超大分子以及顆粒阻擋，有效地對混合物進行了凈化，提高了純度。微濾膜分離技術(shù)的應用相當廣泛，且具有較高的經(jīng)濟價值與經(jīng)濟效益，因此而成為了當前膜分離技術(shù)當中的主要分離技術(shù)之一。目前微濾膜分離技術(shù)，主要應用在制藥領(lǐng)域，為藥物的提純做出了相當大的貢獻。

（2）超濾膜分離技術(shù)

在超濾膜分離技術(shù)當中所采取的分離方式，是通過壓力差來讓溶液中的溶劑透過濾膜進行分離，這種方式普遍被稱作篩分原理。與微濾膜分離技術(shù)相比較，利用超濾膜分離技術(shù)，可以讓部分分子更小的物質(zhì)通過濾膜，從而將小分子物質(zhì)與大分子物質(zhì)及顆粒等分離開，從而實現(xiàn)分離過濾的目的。因此超濾膜分離技術(shù)在化學影響方面，比微濾膜分離技術(shù)要更強。由于超濾膜分離技術(shù)所采用的半透膜為不對稱型，膜孔的大小不一，那么在進行分離時，就可以根據(jù)膜的特性來對不同物質(zhì)采取不同程度的攔截作用。由于超濾膜分離技術(shù)的特性，因此一般會被應用于生物化工領(lǐng)域。

（3）納濾膜分離技術(shù)

納濾膜分離技術(shù)同樣是采用了壓力差的方式來進行過濾分離，但其所涉及到的原理較多。正因此，在可過濾的物質(zhì)分子大小方面，納濾膜分離技術(shù)可以過濾的物質(zhì)分子比微濾膜分離技術(shù)以及超濾膜分離技術(shù)的更為細小，是當前最為先進的膜分離技術(shù)。納濾膜分離技術(shù)中所使用的是一種人工合成的納米膜，能讓特定種類的無機鹽以及溶劑可以順利通過濾膜的膜孔，達成分離的目的。在進行過濾的途中使用納米膜，所施加的壓力相對較小，可以很好地節(jié)省過濾時所用的動力。由于納濾膜的功能較強，且較為穩(wěn)定，所以可同時被廣泛應用于生物化工領(lǐng)域與醫(yī)學領(lǐng)域。

（4）液膜分離技術(shù)

與其余膜分離技術(shù)相比，液膜分離技術(shù)于過濾分離的形式上有著相當大的差距，主要采用了由乳液微粒所組成的液體，來對相應的溶液進行過濾分離。使用液膜分離技術(shù)，可以極大程度上解決其余膜分離技術(shù)過濾量較小、可過濾物質(zhì)種類較少等難題，大大提升了分離得到的溶液純度，提升生物產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，液膜分離技術(shù)往往被采用在溶劑等物品的生產(chǎn)過程當中。

（5）反滲透膜分離技術(shù)

反滲透膜分離技術(shù)與一般人們認知上的自然過濾滲透過程正相反，其主要是以擴散和溶解等相關(guān)原理的基礎(chǔ)之上，在滲透與反滲透的過程中均利用到濾膜，并采取壓力差的方式來進行相應的膜分離。在這樣的方式下，對高濃度一側(cè)溶液施以較大的壓力，就能與旁邊的溶液之間產(chǎn)生較大的壓力差，使得旁邊的溶液率先被滲透過濾，將高濃度的溶液留下，從而實現(xiàn)反向滲透，完成過濾分離的目的。而由于反滲透膜分離技術(shù)的特性，濾膜的種類并不能較大地影響其過濾的能力，這主要取決于溶液的性質(zhì)。因此多應用于制作生產(chǎn)低分子濃縮溶液。

三、結(jié)語

綜上所述，生物化工以及膜分離技術(shù)，為當前生物化工領(lǐng)域的發(fā)展起到了極其重要的促進作用，為相當一部分生物工程解決了相應的技術(shù)難題，也起到了較為良好的參考，不斷地為廣大群眾帶來良好的效益，為人們不斷提高的生活質(zhì)量帶來了諸多便利。

參考文獻：

[1] 美麗.生物化工膜分離技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].現(xiàn)代鹽化工，2020，47（4）：2.

[2] 林棟材.現(xiàn)代生物化工中酶工程技術(shù)研究與應用[J].2021（2020-17）：110-111.

[3] 余炎子，李傳剛，鄢恒飛，等.多孔碳化硅陶瓷膜分離技術(shù)的應用研究進展[J].工業(yè)水處理，2021，41（5）：5.