Ultraszűrés üzemmód és alkalmazása
A szokásos szűréstől eltérően az ultraszűrés porózus aszimmetrikus ultraszűrő membránt alkalmaz, hogy folyékony-folyadék elválasztást érjen el a membrán felületén. A szűrési mód keresztáram, azaz a tápfolyadék párhuzamosan áramlik a membrán felületével. Az ultraszűrés szakaszos működésre és folyamatos működésre osztható a működési mód szerint.
Szakaszos művelet
A folyadék elfogásának keringési módja szerint az időszakos működés két üzemmódra oszlik: az elfogó folyadék teljes keringése és az elfogó folyadék részleges keringése. Az ultraszűrés során a koncentráció polarizációjának és a membránszennyezés hatásának csökkentése érdekében magas takarmányfolyadék-áramlási sebességet kell fenntartani a membrántartályban. Ezért a magas áramlási sebesség fenntartása érdekében nagyszámú elfogott folyadék keringését kell elfogadni. Ezenkívül a membrán kis áteresztő fluxusa miatt a takarmányfolyadéknak is sokszor kell keringenie a membránon, hogy megfeleljen a koncentrációs követelményeknek.
Az időszakos ultraszűrés előnye a nagy átviteli sebesség, a nagy elválasztási hatékonyság, az egyszerű működés, a kis berendezések és a membránterület, és képes megvalósítani egy kis mennyiségű készletoldat gyors koncentrációját. Ezért alkalmas laboratóriumi és kisüzemi termékkezelésre. Az időszakos ultraszűrés hátránya, hogy a feldolgozási kapacitás kicsi, míg a folyamatos ultraszűrés feldolgozási kapacitása nagy, és a membránon lévő takarmányfolyadék tartózkodási ideje rövid, így a koncentrációs arány alacsony, ezért nagy membránterületre van szükség.
Folyamatos működés
Összehasonlították a folyamatos lemez ultraszűrés és az időszakos lemez ultraszűrés hatását a cefalosporin C fermentációs húsleves szűrésében és tisztításában. Azt találták, hogy a folyamatos lemez ultraszűrésnek előnyei vannak az alacsony membránszennyezésnek, a membránáram könnyű visszanyerésének a tisztítás után, a jó szűrletminőségnek és az egységes szűrletegységnek.
A folyamatos ultraszűrés a berendezés technológiája szerint egylépcsős és többlépcsősre osztható. Az elfogott folyadék keringési módja szerint nem keringethető és részleges keringésre osztható. Ezek közül az egylépcsős részleges keringést és a többlépcsős részleges keringést széles körben használják a folyamatban. Az egylépcsős folyamatos ultraszűrés jellemzője, hogy az ultraszűrési folyamatot mindig nagy koncentrációban végzik, így az áteresztőképesség és az elutasítási arány alacsony. E hátrány leküzdése érdekében általában többlépcsős folyamatos működést alkalmaznak. A keringő folyadék koncentrációja a többlépcsős ultraszűrés minden szakaszában viszont növekszik, és a koncentrált folyadékot az utolsó szakaszban vezetik ki. Ezért az előző szakaszokban lévő takarmányfolyadék alacsonyabb koncentrációban működtethető.
