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1、固液分离固液分离沉降、离心、过滤沉降、离心、过滤生化分离工程生化分离工程3. 固液分离固液分离3.1 沉降3.2 离心3.3 过滤 由于固液悬浮液中的分散相和连续相具有不同的物理性质，故工业上一般都采用机械方法将两相进行分离。要实现这种分离，必须使分散相和连续相之间发生相对运动。 根据两相运动方式的不同，机械分离可按两种操作方式进行：一、液体受限制，而固体颗粒在作相对运动的过程，包括浮选、重力沉降（通常称为沉降分离）和离心沉降（离心分离）等操作。重力沉降的推动作用是重力，一般也称为沉降分离；离心沉降的推动力主要是惯性离心力，一般也称为离心分离。二、固体颗粒受限制而液体作相对动的过程称为过滤。实
2、现过滤操作的外力可以是重力、压强差或惯性离心力。因此，过滤又可分为重力过滤、加压过滤、真空过滤和离心过滤。对于这两种机械分离，前者取决于固体颗粒和液体两相之间的密度差，而后者实现的前提是应具有过滤介质。3.1 3.1 沉降沉降 沉降是固液悬浮液失稳的一种现象，因为固体和液体间有密度差存在，若固体和液体间的密度差大于零，固体颗粒在悬浮液中受重力的作用下沉，经过一定时间的沉降，悬浮液分为上部澄清的液体层及下部被液体浸透的固体带。沉降作为一种固液分离的方法，广泛应用在制药、环保、化工、矿业、冶金等许多工业领域。 利用重力沉降性质进行固液分离，由于借助的是地心引力而无须外加能量，理论上讲是最经济的方法
3、。当然若欲达到有效的分离，首先须提供足够的沉降面积，其次为了加快固体颗粒的终端沉降速度，需采用凝聚与絮凝技术。而对于由更小的颗粒及粘度较高的溶液构成的悬浮液，仅靠絮凝技术仍难以达到固液分离的要求时，则需要人为引入离心力以增强固体颗粒沉降的推动力，即为离心沉降。3.1.1 3.1.1 沉降分离理论沉降分离理论 沉降分离只是一个物理过程，属于过程工程中的一个单元操作。 沉降速度是固液分离理论中的一个重要的基本概念。如果实现沉降过程的推动力是重力，则称重力沉降速度；若推动力为离心力则称离心沉降速度。 下面着重介绍重力沉降速度的计算公式。 设想一个表面光滑的球形颗粒置于静止的流体介质中，若颗粒的密度s
4、大于流体的密度，则颗粒将在流体中作下沉运动。显然，作用于颗粒上有三种力（见图1）：图1 下沉颗粒的受力分析FdFbFgFdFbFg重力浮力阻力式中d 粒径；阻力系数，无因次量； A 颗粒在垂直于运动方向的平面上的投影面积，对于球形颗粒A=/4d2；颗粒与流体间的相对运动速度。按牛顿定律，应用或式中m、a分别为颗粒的质量和加速度。（1）颗粒的沉降过程应分为两个阶段，起初为加速阶段，而后为等速阶段。等速阶段中颗粒相对于流体的速度t 称为沉降速度（terminalsettlingvelocity），它是加速阶段终了时颗粒相对于流体的速度。由于工业上沉降操作所处理的颗粒较小，因而颗粒与流体间的接触面积
5、相对甚大，故阻力随速度增长很快，可在极短时间内便与净重力接近平衡，所以在重力沉降过程中，加速阶段常可忽略不计。于是，在式1中令a0后，即可导出沉降速度的计算公式：（2）3.1.2 沉降分离设备 图2 悬挂式中心传动沉降槽的结构3.1.3 3.1.3 沉降分离的应用沉降分离的应用一、水处理 随着工业生产的发展，水质污染问题日益严重，用生物技术来处理废水，已成为污水处理的一个重要手段。活性污泥法处理污水是普遍采用的一种污水处理方法，其中沉降分离是使用最多的一种固液分离技术。利用沉降法处理污水，其设备简单，费用较低。高碑店污水处理厂 二、食品工业 在食品工业中，固液分离技术是必不可少的分离手段。沉降
6、技术主要用于各类悬浮液和乳浊液的分离，如：果汁、酒类等的澄清。 对一般食品悬浮液的固液分离，为了降低固液分离过程中的能耗，首先应考虑采用沉降等重力分离方法，因为此类方法主要依靠重力场的作用，分离单位质量的固液混合物消耗的能量较少。三、发酵工业 在发酵工业中，将发酵液中的细胞进行收集并进行连续多次使用是一种新的发展方向，而沉降操作是其中的一种细胞分离方法。 酒精发酵新方法 例如，在酒精发酵工业中，传统酒精发酵工艺严重污染环境。废液循环使用是减少生产过程污染物排放量的简捷途径，但是，传统的发酵工艺的本质决定了即使采用比较低的循环比，装置也很难实现稳定运行。利用现代生物技术手段使发酵性能优良的菌株具
7、有自絮凝形成颗粒的特性，以此作为固定化细胞方法的无载体固定化细胞技术是近年来提出的新概念。絮凝颗粒酵母酒精连续发酵工艺为清液发酵，而且酵母细胞在生物反应器中实现了固定化，故酒精精馏废液能够以较大的比例甚至“全循环”直接拌料使用。这样既解决了废液污染问题，又节省了工艺过程用水，同时废液中残留的少量可发酵性糖富集后还可以继续利用。人们已通过原生质体融合的方法选育得到了发酵性能优良且具有强自絮凝能力的菌株，在发酵过程中细胞会形成自絮凝细胞颗粒，并以此作为固定化细胞的方法进行酒精发酵，与通常的各种载体固定化细胞技术相比，该方法具有简单、不消耗辅助材料、无附加成本、反应器中菌体浓度高、连续使用寿命长的优
8、点，展示了良好的工业化应用前景。 3.2 3.2 离心分离离心分离 3.2.1 3.2.1离心分离概述离心分离概述 离心分离是利用转鼓高速转动所产生的离心力，来实现悬浮液的固液分离的技术。1924年，瑞典生物化学家Theodor Svedberg设计并制造出可以产生相当于5000倍地球引力离心力的离心机，从那时起，根据离心力进行物料的组分分离的方法便被广泛采用，并设计制造出了各种型号和功能的离心分离设备。Svedberg因其在超速离心机的设计和应用方面作出的杰出贡献而荣获1926年的诺贝尔化学奖。 Theodor Svedberg（18841971）离心离心3.2.23.2.2离心分离理论与方
9、法离心分离理论与方法1、离心分离的先决条件和常用离心方法 待分离的固体颗粒与液相之间必须存在密度差异才能以沉降的方法进行分离，而离心分离过程就是以离心力加速不同固体颗粒沉降分离的过程。当待分离的固体颗粒之间也存在或经人为处理产生的密度或沉降速率差异，则可以利用离心方法将不同密度和大小的颗粒进行分离。离心分离方法中差速离心法操作最简便，且处理量大，是生化工业中最常用的离心分离方法，但其分离精度低于密度梯度离心法。（1）差速离心 不同大小的固体颗粒与液体混合后，固体颗粒在地球重力场作用下向下沉淀。大和重的颗粒沉降较快，较先到达底部。小的较轻颗粒沉降较慢，沉淀后集合在大颗粒上方。在无外加离心力和不改
10、变悬浮液性质的情况下，多种微小颗粒由于固液分子间相互影响可以稳定悬浮在液相中。离心设备产生的离心力可为地球重力的几千至几十万倍，微小颗粒与液体分子间的相互影响力被离心力克服，原先稳定悬浮的多种微小颗粒根据各自相对密度大小等条件依次沉淀出来。在离心分离过程中逐次增加离心力或离心时间，每次可从沉降物料中得到不同密度和大小的组分，这种离心分离方法称为差速离心法 (Differential centrifugation)。 （2）速率密度梯度离心 速率密度梯度离心（Rate-zonal density-gradient sedimentation）也称为差速区带离心。在离心管中装入密度梯度溶液（一般可
11、用蔗糖、CsCl、甘油和NaBr等配制），溶液的密度从离心管顶部至底部逐渐增加。将待分离的料液加至密度梯度溶液顶部。由于料液中不同密度或不同大小的粒子在离心力作用下在梯度溶液中移动速度不一样，经过一定时间的离心后会在不同位置形成分开的组分区带。此离心方法的特点是梯度溶液的最大密度小于所有颗粒密度，离心过程必须在密度最大颗粒完全沉降以前停止。本法适于分离颗粒大小不同而密度相近的组分，如DNA与RNA混合物、核蛋白体亚单位及线粒体、溶酶体及过氧化酶体等。（3）等密度梯度离心 等密度梯度离心（Isopycnic density-gradient sedimentation）也称为平衡区带离心，是根据
12、颗粒密度的差异进行的离心分离方法，也是分离高纯度大分子的一种重要手段。该离心方法需要与速率密度梯度离心法相似的密度梯度环境，但待分离颗粒的密度介于梯度液高低密度范围之间。待分离料液可以铺在梯度液上面，也可加在梯度液下面或均匀分布于密度梯度介质中。离心一段时间后料液中不同密度颗粒分别运动到达它们的密度平衡点（即等密度点），形成组分区带，达到与料液中其它物质组分相分离的目的。到达平衡点的颗粒的相互分离完全由其密度所决定而与颗粒大小无关。密度梯度离心法具有较好的分辨率，可用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离纯化，但处理量小，一般仅限于实验室水平。2、 离心力公式和分离因数 将装有料液的离心管装入离心机
13、转头，假设离心机转头以匀角速度作旋转运动，悬浮液中球形颗粒直径为d（假定离心沉降对象为理想球形颗粒），体积为V，颗粒密度为，溶剂密度为0，溶液粘度系数为，颗粒中心与离心机转轴中心距离为r。则根据牛顿第二定律及阿基米德原理，质量为m的球形颗粒受到的离心力（F）为：（1） 若角速度用转速N（转/min）表示其线速度，则由式2可知，质量不同的颗粒在离心力场中所受离心力的大小不同，因此离心机运转时通常用离心力与重力（Wmg）的比值来表示离心机的离心能力，称为相对离心力（RelativeCentrifugalForce,简称RCF），也称为离心分离因素，用符号“g”或“g”表示。（2） （3） 3.2.
14、3 3.2.3 离心机的类型与结构离心机的类型与结构 与其它种类的固液分离法比较，离心分离法的分离速率快，分离效率高，液相澄清度好，操作时卫生条件好，占地面积小，能自动化、连续化和程序控制，适合大规模的分离过程。而且，由于离心操作可以在密闭的环境中进行，具有良好的生物安全性，可以满足行政法规中对基因重组生物工程系统提出的严格要求，是现代生物制药技术中必不可少的重要分离方法。但是离心设备投资较高、能耗大，而且在连续排料时，固体物料的湿度较大。1)1)SSSS型三足式人工上卸料离心机型三足式人工上卸料离心机 该型离心机是一种筐式离心机，过滤器是于多孔圆筒内另加过滤介质，立式转鼓悬挂于三根支柱上，习
15、惯上称为三足式离心机，其结构见图3。图3 SS型三足式人工上卸料离心机结构示意图1.电动机 2.三角胶带 3.起步轮 4.闷盖 5.离心块 6.主轴带轮 7.放水管接头 8.无基础三角底盘 9.柱脚 10.制动环 11.摆杆 12.大盘 13.减震弹簧 14.外壳密封圈 15.柱脚罩 16.制动手柄 17.外壳 18.拦液板 19.转鼓筒体 20.主轴罩 21.转鼓底 22.主轴螺母 23.上轴承盖 24.轴承座 25.主轴 26.下轴承盖 27.被动轮 28.轴承 29.减震器三足式离心机结构紧凑，稳定性好，操作平稳，进出料方便，占地面积小，在工业上应用广泛。待分离物料从离心机顶部加入鼓形转
16、子室内，在离心力作用下，液体经敷于鼓壁上的滤网过滤后落入机身底盘，经出液口排出，固相分离物留存转鼓内，停机后由人工从上部取出。三足式离心机可用于分离悬浮液中直径为0.011.0mm的颗粒和结晶状物质，如工业生产中用于收集L-天门冬氨酸、L-谷氨酸、L-苹果酸结晶及蛋白质和酶类沉淀物。这种离心机可以获得含水量较低的产物，并可对产物进行洗涤而不破坏颗粒或晶体结构，适应于过滤周期长的溶液，且具有操作简单、适应性强的优点。其缺点是处理量有限，需人工卸料，劳动强度大。SS型三足三足式上部人工卸料离心机 2）卧式螺旋卸料沉降离心机）卧式螺旋卸料沉降离心机螺旋卸料离心机是一种连续操作式固液分离设备，其转动部
17、分由转动部分由转鼓与螺旋两部分组成。结构如图4所示。图4 卧式螺旋卸料沉降离心机工作原理图螺旋卸料沉降离心机具有操作连续、适应性强、应用范围广、劳动强度低、结构紧凑和维护费用低等优点，特别适合于含固形物较多的悬浮液的分离，而且可用于易燃、易爆及需要密闭的含有毒物的操作场合。这种离心机的分离因数一般较低，大多为15003000，液相的澄清度也相对较差，因而不适于细菌、酵母菌等微小微生物悬浮液的分离。在发酵工业中，螺旋卸料沉降离心机常用于淀粉精制和废液处理。3）管式离心机）管式离心机 管式离心机是一种分离效率很高的离心分离设备，由于它的转鼓细而长(长度为直径的67倍)，可以在很高的转速(转速可达1
18、500050000r/min)下工作，因此管式离心机分离因数高，除可用于微生物细胞的分离外，还可用于细胞碎片、细胞器、病毒、蛋白质、核酸等生物大分子的分离。但由于管式离心机的转鼓直径较小，容量有限，因而生产能力较小，一般适用于固体含量较低的悬浮液。 管式离心机设备简单，操作稳定，分离效率高。可用于分离各种难于分离的悬浮液，特别适合于浓度小粘度大，固相颗料细，固液重度差较小的固液分离。例如，各种药液，口服液的澄清；各种蛋白、果胶的提取；糖蜜的精制；血液分离等。 4）碟片式离心机）碟片式离心机碟片式离心机是1879年由瑞典的拉瓦尔发明，它是在管式离心机的基础上发展起来的一种沉降式离心机，也是目前工
19、业生产中应用最广泛的离心机之一。其主要特点是在转鼓中设有数十个至上百个锥角为60120的锥形碟片，一般碟片的间隙约0.52.5mm。当碟片间的悬浮液随着碟片高速旋转时，固体颗粒的沉降运行距离和时间被大大缩短，形成薄层分离，从而使分离效果得到大大提高。图4 碟片式离心机的结构示意图1生物悬浮液；2离心后清液；3排放的固体；4循环液悬浮液由轴中心加入，其中的固体颗粒(或重相)在离心力的作用下沿最下层的通道滑移到碟片边缘处，自转鼓壁排泄口引出；清液(或轻相)则沿着碟片向轴心方向移动，自环形清液口排出，从而达到固液分离的目的。其中倾斜的碟片对固液起着进一步分离的作用，当固体颗粒被带进碟片中时，在离心力
20、的作用下会接触到上面的碟片，形成固相流动层沿碟片流下，从而防止了出口液体中夹带固体颗粒。这种离心机可用于固液和液液两相分离，也可用于液液固三相分离。用于两相分离的碟片无孔；用于三相分离的碟片有孔，液体由各碟片孔道最后移动到转鼓上方出口，并根据两部分液体比重不同各自从轻、重液出口排出。图5 碟片式离心机的离心示意图左侧左侧 固液分离固液分离 右侧右侧 液液固液液固分离分离料液碟片式离心机的转速为45007500rpm，分离因数为100020000，适用于细菌、酵母菌、放线菌等多种微生物细胞悬浮液及细胞碎片悬浮液的分离。碟片式离心机得到的固相含量可达1520。若需更大分离因数或更高的固含量，则要使
21、用管式离心机。这种离心机的生产能力较大，且结构简单、沉降距离短、沉降面积大，能连续生产、分离效率高，一般用于大规模的固液分离过程。已广泛用于发酵工业，也用于化工、医药、食品等部门。3.2.4 离心分离方法与设备的新进展离心分离方法与设备的新进展自离心分离技术自诞生之日起就备受人们瞩目。随着离心分离技术在工业上的广泛应用，材料科学的发展和设备制造水平的提高，离心机的制造水平也不断提高。目前用于制造离心机转子室的材料除传统的钢铁和铝合金材料外，已大量使用钛合金材料和碳纤维材料。材料强度的加大使离心机转子室容量和最高允许转速有了大幅度提高。离心机的发展还体现在现代信息技术和自控技术的应用上。离心机的
22、运行操作已经完全自动化、程序化，离心机分离纯化的设计方案也有了软件的支持。有的离心机型甚至借助于计算机自动记录生产运行条件和质量控制参数，使用操作也可远程控制。随着离心机自动化程度和制造水平的不断提高，针对不同对象进行离心分离的设备也不断被设计制造出来。运用现代离心技术，针对离心分离的个别问题，专门设计制作，可以解决原来无法用已有机型离心分离解决的问题。如美国Sovall公司开发的Centritech系统，基于死细胞和活细胞有形态及密度的差异，专门设计了连续流轻柔式离心装置。该离心技术可以在细胞培养过程中，连续或间断地收集培养上清液。 此外，生化领域的离心分离技术还有一些新的发展动向。例如，在
23、发酵工业中，人们选育了高沉降系数的菌株，使得发酵液中的菌体具有较好的沉降性，通过重力沉降或低分离因素的离心机就可很好的将菌体进行分离。分离过程变得简单，可以节省设备投资，同时也节约了能耗。3.3 过滤过滤 过滤（过滤（Filtration）是通过过滤介质将悬浮液中固态颗粒与液相分离的技术，是传统的化工单元操作，也是生物加工过程中应用最广泛、最频繁的固液分离技术之一。在生物加工过程中，过滤技术常被用来对发酵液的菌体分离或浓缩，对组织、细胞匀浆液的澄清，以及对发酵培养基乃至生物制品等液体的除菌或除杂。3.3.1过滤操作的理论计算过滤操作的理论计算根据料液流动方向的不同，过滤可以分为常规常规过滤（过
24、滤（Conventional filtration）和错流过滤错流过滤（Cross-flow filtration）。常规过滤时，料液流动方向与过滤介质垂直，而错流过滤时，料液流向平行于过滤介质。（a）常规过滤 （b）错流过滤一、常规过滤一、常规过滤常规过滤通常适用于过滤直径为10100m的悬浮颗粒，固体颗粒在过滤时被填塞在过滤介质上，形成滤饼，料液必须穿过滤饼和过滤介质的微孔。因此，滤液的阻力来自两个方面，即过滤介质和介质表面不断堆积的滤饼。在恒定压力驱动下，随着滤饼厚度的增加，料液的过滤速度不断减慢，滤速与滤饼厚度之间的关系如式1所示。(1) 式中：t时间，S V滤液的体积，m3； 滤液的
25、粘度，Pas； A过滤面积，m2； P压力差， Pa； 滤饼的重量比阻， m/kg； C料液中悬浮颗粒的浓度， kg/m3； Rm过滤介质的阻力， m1。式1中重量比阻是衡量各种物质过滤特性的主要指标，它表示单位滤饼厚度的阻力系数，与滤饼的结构特性有关。对于不可压缩性滤饼，其比阻值为常数；对于可压缩性滤饼，比阻值是操作压力的函数，随着压力差的升高而增大，微生物的发酵液大多属于后者。恒压下，可压缩性滤饼的比阻值应为常数，式1成为如下形式。式中K和B都是常数：(2) 式2中，V为线性方程，由此可通过实验，用图解法求得直线的斜率K和截距B，则重量比阻就能按式3求得。(3) 对不同种类的微生物，重量比
26、阻值相差很大。真菌的菌丝比较粗大，如青霉素的菌丝直径可达10m，其发酵液的比阻仅为（0.150.2）1012m/kg，发酵液不需特殊处理即可过滤。放线菌菌丝细而分枝，交织成网络状，如链霉素发酵液菌丝仅0.51.0m，还含有许多多糖物质，因此其比阻达到20001012m/kg左右，过滤较困难，一般需预处理。发酵液经预处理后，其比阻一般大大降低。二、错流过滤二、错流过滤由于错流过滤中料液流动的方向与过滤介质平行，因此能清除过滤介质表面的滞留物，使滤饼不易形成，保持较高的滤速。用于固液分离的错流过滤的过滤介质通常为微孔膜或超滤膜。微滤和超滤是简单的筛分过程，根据溶质或悬浮颗粒尺寸的大小不同进行分离，
27、比膜孔小的物质和溶剂（水）一起透过膜，而较大的物质则被截留。 由式4可见，水通量与膜两侧的压力差成正比，与粘度成反比。(4) 式中：J水通量 膜的孔隙度 L膜的有效厚度 水的粘度 P膜两侧的压力差 k与孔结构有关的无因次常数 S0单位膜体积的孔道表面积。 适用于填充床的Carman-Kozeny公式比较符合膜过滤的实际情况，即：影响膜截留率的因素很多，它不仅与固体颗粒大小有关，还取决于颗粒的形状。一般来说，线性颗粒的截留率低于球形颗粒。另外，错流速度、pH和粒子强度都会对膜的截留率产生影响。错流过滤主要适用于悬浮的固体颗粒十分细小（如细菌），采用常规过滤速度很慢、滤液浑浊的发酵液。对于细菌悬浮
28、液，错流过滤的滤速可达67118L/(m2h)。但是采用这种方式过滤时，固液两相的分离不太完全，固相中有约7080的滞留液体，而用常规过滤或离心分离，往往只有3040。3.3.2过滤操作的设备过滤操作的设备用于生化过程（尤其是发酵液）的常规过滤设备主要有板框压滤机，转鼓真空过滤机等，错流过滤设备主要有各种微滤、超滤膜设备。一、板框压滤机一、板框压滤机板框式压滤机是目前工业上常用的一种过滤设备，由许多块滤板和滤框交替排列组合而成。滤板和滤框共同支承在两侧的架上并可在架上滑动，用一端的压紧装置将它们压紧。其结构见下页图（a）所示。滤板和滤框多做成正方形，在滤板和滤框之间还有起着过滤作用的滤布，见图
29、（b）。常用的滤布材料有法兰绒、帆布、斜纹布、白细布及一些合成纤维。工业规模板框过滤机工业规模板框过滤机滤板滤板 板框过滤机的结构示意图1止推板 2滤框 3滤板 4横梁 5压紧板 6千斤顶图（b） 板框过滤机的结构示意图优缺点：优缺点：板框压滤机的过滤面积大，过滤推动力（压力差）能较大幅度地进行调整，能耐受较高压力差，故对不同过滤特性的发酵液适应性较强，滤饼含水率低(最低达50%)，同时还具有结构简单，造价较低，动力消耗少等优点。因此，目前被国内工业上广泛采用。但是这种设备不能连续操作，拆装频繁，滤布易坏，设备笨重，劳动强度大，卫生条件差，非生产的辅助时间长（包括解框、卸饼、洗滤饼、洗滤布、重
30、新压紧板框等），生产能力低，一般过滤速度为2250L/(m2h)，阻碍了过滤效率的提高。(自动板框过滤机)二、转鼓真空过滤机二、转鼓真空过滤机转鼓真空过滤机是工业上应用最广的一种连续操作的过滤设备，适应性强、操作平稳、能连续操作，并能实现自动化控制。转鼓真空过滤机依靠真空系统造成的转筒内外压差进行过滤（即真空吸滤）。它的主体是能转动的圆筒，转筒沿圆周分隔成若干个互不相通的扇形格，每格都有单独的孔道与分配头的转动盘上的孔相连，见下页图（a）。圆筒旋转时，其壁面的每一段可以依次与处于真空下的滤液罐或鼓风机（正压下）相通。每旋转一周，转筒表面的每一部分，都依次经历过滤、洗涤、吸干、吹松、卸渣等阶段。
31、因此，每旋转一周，对任何一部分表面来说，都有经历了一个操作循环，见图（b）。(Rotary Drum Filters) （a） （b）图 转鼓真空过滤机的结构和工作原理示意图优缺点：优缺点：这种设备的缺点是体积庞大而过滤面积不大，而且这种方法由真空操作所形成的推动力有限，悬浮液温度也不允许过高。此外，转鼓真空过滤机的滤饼难以充分洗涤。体积较为庞大！转鼓真空过滤机主要适用于菌丝较粗的真菌发酵液的过滤，如青霉素发酵液的过滤，滤速可达800L/(m2h)。而对菌体较细或粘稠的发酵液不太适用，一种较好的解决方法是在过滤前在转鼓面上预先铺一层5060mm厚的助滤剂，在鼓面缓慢移动时，利用过滤机上的一把特
32、殊的刮刀将滤饼连同极薄的一层助滤剂（约1mm）一起刮去，这样使过滤面积不断更新，以维持正常的过滤速度。放线菌发酵液可采用这种方式过滤。三、微滤膜三、微滤膜膜分离技术是近年来发展最快的一种过滤与分离技术，它是利用膜的特殊性能和各种分离装置单元使溶液和悬浮液中的某些组分较其它组分更快地透过，从而达到分离、浓缩的目的。与传统的滤饼过滤相比，膜分离技术具有以下优点：1设备简单、操作方便，适于大规模连续操作；2不添加助滤剂或絮凝剂，无化学变化，回收的固体或液体纯净，有利于进一步分离纯化操作；3处理效率高，无相变、节能；4易于进行无菌操作，防止杂菌污染。因此，利用微滤（或超滤）技术进行菌体的错流过滤是目前膜分离方法的重要应用之一。3.3.3 过滤技术的发展动向过滤技术的发展动向过滤技术与分离机械的发展方向主要有以下几个方面：1自动化与智能化2节能和环保3新型过滤介质4复合技术的应用下一节： 细胞破碎
