反渗透膜设备“挑战”牛磺酸分离纯化

 　　牛磺酸是名贵中药牛黄的重要成分之一，具有独特的药理和营养作用。牛磺酸本身是一种特殊的氨基酸，是人体必需的营养元素。保护眼睛和心肌，增强心脏功能。此外，它还可以保护肺、肝、胃肠道，增强人体免疫力。天然牛磺酸在水生动物中含量丰富，以自由形式存在。随着人们生活水平的提高，对牛磺酸的需求也日益增加，催生了牛磺酸分离纯化的工业生产产业。然而，低纯度和高污染的问题亟待解决。

　　传统牛磺酸分离纯化工艺流程缺点

　　牛磺酸水提液中含有大量无机盐类、蛋白质和多糖等杂质，所以设计整个工艺流程的核心就是除去这些杂质，但是传统工艺中的一些步骤，不仅使得杂质没有得到有效处理，还会增加新的污染源。

　　在整个工艺中，采用的是酸碱沉淀法除蛋白质，带来的问题就是引入了大量Na+、Cl-、SO42-等杂质离子，又需要想办法除去这些新引入的离子，增加了处理的负担。

　　同时引入的盐离子增大了含盐度，这就使得离子交换负荷加大，出水达不到预定指标。同时离子交换处理量的增大就意味着交换树脂的用量增大，需要更高频率的酸碱再生，导致新的污染废水的产生，增加了废水处理量和难度。这些都会增加企业的处理成本。

　　超滤+反渗透膜设备牛磺酸分离纯化优势

　　由于牛磺酸是小分子物质，蛋白质属于大分子物质，因此，可采用超滤技术将二者分开。预先处理过的水提液进入超滤系统，由于截留分子量的特性，不需要的蛋白物质就会被截留在浓水侧，同时多糖等大分子物质也无法透过超滤膜而被截留下来。牛磺酸随着水透过超滤膜进入离子交换系统，除去盐分、色素等物质。含有牛磺酸的溶液进入下一级反渗透处理系统，一价盐和水透过膜进入产水端，牛磺酸的分子直径大于反渗透膜的孔径，被截留在浓水侧实现了有效浓缩，再经后续蒸发和结晶处理，即可得到所需的高纯度牛磺酸成品。

　　1、复合膜系统的采用(超滤除杂+反渗透浓缩)，整个过程中去除了大量杂质成分，包括大分子蛋白质、色度等杂质以及部分小分子杂质等，去除精度更高，牛磺酸含量得到大量提升。

　　2、离子交换系统前的超滤系统有效除去了蛋白质且不引入其他杂质，并可同时去除其他大分子物质，不引入盐离子的同时减少了树脂使用量，有效减少了再生树脂所需溶液量，减少了废水的排放，保护环境。

　　3、超滤系统处理使得溶液蛋白质含量降低到0、2%以下，远高于酸碱沉淀法达到的3%。

　　4、牛磺酸溶液在醇提结晶前需要浓缩100倍，反渗透膜设备可以浓缩35-40倍，因此大大减少了减压浓缩量，节约能源。

　　5、整个过程无任何物质添加，无额外处理量增加。

　　6、设计在线再生清洗和排污装置，降低劳动强度和生产成本，提高生产效率。

　　7、常温常态处理，无任何相态变化，保证牛磺酸性质不发生任何变化。

　　8、能耗及运行成本低。

　　9、自动化程度高，易于操作及维护。

　　膜技术在21世纪得到迅猛发展，日渐成熟的膜技术正在各行各业得到广泛使用。膜分离、膜浓缩正慢慢成为动植物提取工艺中的一部分。