中空纤维膜浓缩盐藻细胞及细胞破损研究

盐藻具有很高的经济价值,已实现了大规模培养,但当前采用的细胞采收方法仍有较多不足之处。本文对与采收密切相关的细胞表面特性以及细胞密度做了初步的研究,并据此考察了不添加助滤剂的中空纤维膜浓缩盐藻细胞的可行性,并分析了过滤中造成细胞破损的原因。

以烃——水两相法测定了生长过程中细胞疏水性的变化趋势。结果表明,当细胞进入衰亡期后,因培养液营养成分不足而变成疏水性很强的孢子形态,疏水性超过90%。采用比重瓶法测定细胞密度。随着细胞的生长,细胞的密度会发生改变,对数生长初期细胞密度为1.11g·cm~(-3),而细胞处于对数生长末期时密度为1.07g·cm~(-3)。

由于生长阶段的不同,细胞成分也有差异,从而造成了细胞密度的改变。采用中空纤维膜在低压操作压力下浓缩盐藻细胞,考察了各因素对采收效率的影响。表明膜通量的大小是由进料速率和操作压差共同作用的。在较低操作压差下,膜通量是由压力差决定的,进料速率对其影响不大。而压力差提高,进料速率将起到明显作用。最后分析了中空纤维膜浓缩过程中盐藻细胞的破损情况。

表明过滤过程中细胞破损主要的是悬浮在藻液中的细胞。造成细胞破损率的主要原因是藻液剪切流动,悬浮液中藻细胞受到的剪切力的大小是影响细胞破损率的直接原因。