蛋白質分離器

蛋白質分離器又稱為泡沫分離器， 它與上述各種篩檢程式的過濾原理大為不同， 它是利用在氣泡表面能夠吸附混雜在水中的各種顆粒狀的污垢以及溶于水中的蛋白質， 進行分離或濃縮的過程。 吸附作用就是使氣泡表面的溶質濃縮， 清除在液體表面上形成的泡沫， 即可除去被濃縮的物質。 圖4—11A是泡沫分離的原理圖。 污水由中部進入容器內， 空氣由底部注入， 形成大量的微小氣泡。 氣泡於上升的途中在表面吸附集聚了大量的外來顆粒、蛋白質等。 氣泡到達液面呈泡沫狀態，

泡沫不斷的產生， 使容器上部的泡沫越來越多， 不斷上升， 最後進入收集器中， 處理後的乾淨水則從容器底部排走， 底部的排水口有一閥門可以控制容器內的液面高度， 從原理圖上可以看這些分離器的關鍵是形成人量的微小泡沫及泡沫的存留時間。 產生泡沫的辦法一般有二種， 其一是利用擴散器， 它是由菩提木做的， 由於它有細且均勻的小孔， 因此散發出的氣泡很細小， 這種辦法只適合幹小型的泡沫分離器中使用；其二是使用強有力的旋渦泵配以流體力體中的文丘裡噴射管將空氣吸入到容器中， 在強有力的水流作用下， 空氣被粉碎成極細的氣泡(圖4—11A) 。

水泵將污水經逐步收縮的管道與文丘裡管相接。 假定泵的出口處管徑為1．5″ (40mm)， 文丘裡管的管徑為l″(25mm)， 二處的面積比為2．56倍， 文丘裡管處的水流速大人增加為泵的2．56倍， 水壓此處變成負值， 將外界空氣吸入管內， 在文丘裡管的末端管徑義突然收縮至3／8″ (10mm)而後又進入1″ (25mm)的管中， 這樣一收一放， 使含氣的水在出口處突然噴發，

就將氣泡粉碎成小於O．5mm的微氣泡。 (圖4—12)微氣泡在園柱形的容器內被高速的水流旋轉、吸附、濃縮、上浮。

泡沫分離法已在許多方面得到運用。 在廢水處理、礦石淨化、微生物濃縮、蛋白質提取方面都有廣泛的應用。 在水產方面可以去除如鈣、銅、鎂、錳等的離子，

去除魚類或貝類養殖系統中的可溶性有機物， 去除水體中的母體蛋白質， 清除有機物減少氨的產生， 可降低水中的生化耗氧量， 硝酸鹽含量， 有機酸含量， 控制pH值。 泡沫分離還_可用於去除表面的活性物質， 活化劑、化學藥劑。 由於泡沫分離在低溶質濃度有最好的分離效果。 所以在低濃度條件還能夠有效的分離酶、蛋白質、氨基酸。

影響泡沫分離器運行的參數有兩類： 主要參數和次要參數。

(1) 主要參數有：

①水、空氣和污垢的情況；

②污垢包括欲被分離的蛋白質濃度；

③氣泡的人小與形成速度：

④pH值；

⑤溫度；

⑥分離器的設計參數包括容器的高度、水入門的位置、運行方式、注入空氣的方式。
(2)次要參數是由主要參數決定的， 它們是：

①污垢的可溶性濃度；

②水的表面張力；

③水的粘度；

④水與污垢以及小同污垢之間的平衡關係；

⑤吸附動力；

⑥泡沫的結構、穩定性、乾燥度、密度等；

⑦氣泡的尺寸大小、分佈、數量等等。