生物發酵超濾膜分離設備處理生物發酵液時，對發酵液進行直接超濾實現固液分離已經越來越普遍，通過超濾來去除大分子物質，如菌絲、蛋白質、病毒、熱原等，而小分子代謝物包括目的產物、鹽類和水則幾乎全部通過超濾膜。
制藥工業中抗生素、維生素和氨基酸的生產主要采用以糧食為主要原料的生物發酵法，發酵液中目的產物的濃度很低，一般僅占發酵液體積的 0.1%—5%左右，并含有大量的其他雜質，如菌絲體、蛋白質、殘存可溶底物、中間代謝產物、發酵液預處理過程中加入的物質等;而且某些目的產物的耐熱、耐 pH 值和耐有機溶劑性差。因此要從發酵液中去掉大量雜質，制取高純度的合乎藥典規定的產品，提取及精制是很重要的環節。
選擇適當的膜分離過程，可代替某些真空轉轂過濾、板框壓濾、離心分離、絮凝、離子交換、溶媒抽提、蒸發等多種傳統的分離濃縮方法。膜分離技術成為實現發酵制藥工業產品分離的重要手段之一。
雙向流的工藝特點是同一支中空纖維膜組件在過濾工作過程中，同時處于工作狀態和清洗狀態，從而保持高分離功效。該工藝尤其適用于發酵液等較粘稠液體的過濾與精制，改變了以往中空纖維膜不能用于粘稠液體的過濾分離的情況，拓展了中空纖維膜的應用領域，具有設備占地少、造價低、濃縮液回收率高等優點，尤其適用于大型發酵液處理。
生物發酵超濾膜分離設備應用領域：
1、抗生素(頭抱類、硫酸連桿菌類、類、類等)。
2、有機酸(賴氨酸、、L一乳酸檸檬酸、核昔酸、丁二酸、、、、檸檬酸、棒酸、乳酸、氨基酸等)。
3、發酵和酶解肽類物質(、蛋白肽等)。
4、醫藥中間體(VC、、、頭孢、、、、肌醇等)。
5、酶制劑(葡萄糖異構酶、α-、纖維素酶、果膠酶、蛋白酶等)。
6、活菌濃縮(乳酸菌、大腸桿菌等)。
生物發酵超濾膜分離設備在發酵液后處理過程中的應用已進行了大量試驗研究，有些已實現了工業化。其研究應用工作主要集中在抗生素、維生素、氨基酸、酶制劑等方面。
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