头孢菌素C（简称头C）是生产头孢菌素类抗生素的原料，头C发酵液粘稠，给膜分离带来很大困难。膜分离是一门新型的分离、浓缩、提纯及净化技术。超滤膜是膜分离技术中的一个重要分支，它是指利用微孔膜在压力推动下透过液透过膜的过程。 本论文以头C发酵液为研究体系，对头C发酵液的流变特性、可压缩性及其膜分离工艺过程进行研究。主要内容如下： 1、通过分析效价的检测方法，建立发酵液法的效价检测方法，得出由发酵液法检测效价计算得到的膜过滤产率是合理的、准确的。这种方法不仅适用于头C发酵液，也适用于其它发酵液。 2、研究头C发酵液的流变特性，根据体系的凯松模型确定本构方程，发现多数发酵液具有触变性而少数具有反触变性，还研究了触变性与温度的协同效应，使头C发酵液这类特殊的非牛顿流体的流变学理论得以完善。提出剪切增稠时间的概念，可促进对头C发酵液流变特性的分析。研究头C发酵液流变特性对膜分离的影响，得出发酵液减油措施可以提高膜分离效率，可应用于工业生产。从理论上分析可知改变膜板间狭缝尺寸可以改变流体的流动状态。 3、研究头C发酵液，确定头C发酵液具有一定的可压缩性，可压缩性指数在0.30～0.45之间。提出有效透膜压差的概念，认为膜通量与有效透膜压差成正比，对膜通量分析有积极作用。进一步探讨发酵液可压缩性对膜分离的影响，得出结论：可压缩性指数越小，有效透膜压差和透过通量越大，越有利于膜分离过程。 4、研究头C发酵液的膜超滤过程，得到透过通量和透过率随时间降低的规律、扩散系数和传质系数随膜时变阻力增大系数变化的关系。 5、研究分析膜分离头C发酵液的工艺过程，确定膜过滤的最佳工艺条件：浓缩比为30～50％、补水方式为间歇少量多次补酸水，认为间歇少量多次补酸水和陶瓷膜过滤发酵液可应用于工业生产。在全回流超滤头C钠盐水溶液时，膜不仅截留头C分子而且吸附钠离子，膜通量、溶质透过率随时间而降低，膜污染程度随钠离子含量而加剧。提出膜时变阻力增大系数的概念，有利于超滤过程中膜污染程度和传质的分析。对于膜的清洗再生效果，氧化再生比酸碱再生效果好，而且有适宜的浓度、温度和时间。