于洗瓶、胶塞清洗等使用点的注射用水过滤 • PP亲水性聚丙烯：可用于清洗循化水、活性炭吸附后过滤等澄清过滤，其滤膜孔径为平
均孔径，不能用于除菌过滤。
膜分类-材质分类疏水性
• PTFE聚四氟乙烯：疏水性滤芯，用于压缩空气、氮气等洁净气体的过滤及储罐等的呼吸口 滤芯
• PVDF聚偏二氟乙烯 • 聚砜
典型过滤器配置
过滤方式分类-普通过滤
过滤方式分类-切向流过滤
过滤方式分类-切向流过滤
过滤方式分类-对比
普通过滤
使用滤芯，也称死端过滤 料液流向垂直于过介质 所有液体全部透过过滤介质 颗粒被截留在过滤膜内部或表面
切向流过滤
超滤
交叉流动过滤 料液流向切向于（平行）于滤膜表面
一小部分液体透过过滤介质 截留的颗粒从膜的表面被“扫除”
纳滤Nanofiltration
NF：≥0.001μm以上溶质
分子量：0.1KD-2.0KD 优先吸附-毛细管流动、表面电位
常用膜过滤分类—过滤图谱
0.2微米滤芯无法过滤热原、病 毒、内毒素，只可过滤菌
常用膜过滤分类
RO membrane
仅水分子通 过
UF membrane
水、糖分子可以 通过，蛋白质不 可通过
•确保接口无杂质，将接头垂直插入底座，轻旋加压使
与底座完全吻合，翅片准确卡入
安装
•避免裸手接触滤芯 •使用前打开滤芯排气口，进行排气
3
•使用相应工艺用水＜0.1MPa正向冲洗；疏
水滤芯还可使用75%乙醇冲洗，冲洗后需干
燥。PVDF滤芯不可使用NaOH清洁
4 清洁保存
•保存相应工艺用水，定期换水；分过滤介 质存放；与活性炭接触滤芯单独放；连续生
过滤原理—宏观
相1
单元膜
原料
相2 渗透物
推动力
过滤原理—微观
机理
大小分离
利用分子大小区别，进行拦截、筛分、表面 捕获等
吸附
颗粒由于电荷/化学作用粘附在过滤介质上
常用膜过滤分类
微滤Microfiltration
MF：0.1μm-10μm
分离细菌及微细的悬浮固体 多利用颗粒大小、性状分离
反渗透Reverse osmosis
进液
深层过滤
•可能脱落纤维 •有吸附 •无确切孔径 •较大承污力 •可 拦 截 30%-70% 颗 粒 •成本低，截留少
预过滤
•可使用表面过滤，膜涂 布 •较少吸附 •可拦截90%-99.9%颗粒 •不可进行破坏型完整性 测试 •成本较低，截留中等
最终 产品
终端过滤
•无纤维释放，无吸附 •非常高的截留表面积 •可进行完整性测试 •无 菌 过 滤 器 具 有 99.99999%的截留 •成本较高，截留高
RO：0.00005μm-0.001μm
分子量0.001KD-0.5KD 分离盐、金属离子、矿物质 几乎可去除水中一切杂质，水的淡 化 优先吸附-毛细管流动、溶解扩散
分类
超滤Ultrafiltration
UF：0.001μm-0.1μm
分子量：1KD-1000KD 分离乳化油、色度、胶体 多利用颗粒大小、性状分离
常用膜过滤技术总结
魏欣
1 膜过滤概述 原理、过滤分类、膜分类及材质
2 普通过滤 3 切向流过滤 4 完整性测试
目录
为什么要过滤？
➢保护下游设备
➢保护环境
➢保证产品质量
膜分离法系指以压力为推动力，依靠膜的选择性，将液体中的组分进行分离的 方法。膜过滤法的核心是膜本身，膜必须是半透膜，即能透过一种物质,而阻碍 另一种物质。
ห้องสมุดไป่ตู้ 膜分类
固体膜 液体膜
膜材质
膜材料来源
天然膜 合成膜：无机材料及有机高 分子材料
膜结构
多孔膜：目前我们经常接触的
致密膜：电子显微镜难以观察
2
3
种类
1
4
膜功能
离子交换膜 渗析膜 微孔过滤膜 超滤膜 反渗透膜 渗透汽化膜 气体渗透膜
膜分类-固体膜各类形态
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产，疏水滤芯无特殊情况可保存实用点
滤芯必须分品种专用
滤芯的干燥、灭菌
使用洁净压缩空气＜0.1MPa正向吹干，吹干时间可根据实验结果判断 使用电热套60-80℃加热，加热时间需要评估 离线灭菌，灭菌柜的干燥功能 干燥效果评估：称重法
干燥
121℃，30min 最大承受温度及最大灭菌次数，与滤芯种类及材质相关 在线灭菌需要控制压差，压差过大破坏滤芯 囊式过滤器不可进行在线灭菌
滤芯的安装、使用
检查 序列号、孔径、材质、外观、合格证，填写使用记录
1
•亲水性使用前冲洗或润湿，疏水直接使用
润湿
•工 艺 用 水 中 浸 泡 30-60min ； ＜ 0.1MPa 工 艺 用 水 正 向 冲 洗 至 少 5min •为什么要充分冲洗？——冲洗后滤芯内TOC总量大幅度降低
2
•使用工艺用水润湿O型圈和底座，减少摩擦★
NF membrane
水分子、盐分子 可以通过，胶体、 糖不可通过
MF membrane
水、糖、蛋白质 病毒可通过，脂 肪不可通过
过滤方式分类
微滤及超滤中常使用
Tangential Flow Filtration
切向流 过滤 TFF
Normal Flow Filtration
普通 过滤 NFF
过滤方式分类-普通过滤
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膜分类-材质分类亲水性
• 纤维素材料：再生纤维素、醋酸纤维素，高流量截流性好，可能易被细菌及酶分解 • 尼龙：可用于水性介质的除菌过滤及除菌过滤前的预过滤。该种滤膜强度高，滤膜表面具
有电荷，对内毒素具有一定的吸附作用 • PVDF亲水性聚偏二氯乙烯：化学惰性好，除菌过滤及除菌过滤前的预过滤 • PES亲水性聚醚砜：过滤流量大，水性介质的除菌过滤及除菌过滤前的预过滤，特别适用
承压能力高，有效 过滤面积大，可蒸
汽灭菌
圆盘过
折叠式 滤器
可使用深层、 表面滤膜
层叠式 圆盘
所有过滤器平 行，残液低
各类滤芯
各类滤芯
目前使用孔径多为：1.0μm、0.45μm、0.2μm；0.2μm即为除菌滤芯
活性炭脱炭原理？
非膜过滤，钛 合金多孔过滤
滤壳
过滤系统常见配制
过滤液体
深层过滤和部分预过滤不属于膜过 滤
“ This product must not be streamed in-situ
灭菌
除菌过滤一般装置
安装冲洗
完整性测试
灭菌
灭菌后完 整性可能 受影响
除菌过滤
清洁、保存
完整性测试 不合格
丢弃
切向流过滤系统模型