納濾技術(shù)

北京賽普瑞特設(shè)備有限公司是一家專業(yè)的膜產(chǎn)品供應(yīng)商，可以為用戶提供卷式反滲透（RO）、納濾（NF）、超濾（UF）、微濾（MF）、MBR、DTRO、STRO/NF等各類膜分離元件和過濾產(chǎn)品以及相關(guān)配套設(shè)備。

概述

基于納濾分離技術(shù)的優(yōu)越特性，其在制藥、生物化工、 食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。膜分離技術(shù)被稱為“二十一世紀(jì)的水處理技術(shù)”，自70年代應(yīng)用于水處理領(lǐng)域后，得到了廣泛的研究和的發(fā)展，受到世界各國(guó)水處理工作者的普遍關(guān)注，開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術(shù)開發(fā)、應(yīng)用。在給水處理領(lǐng)域應(yīng)用為廣泛的是一系列的低壓膜，如納濾膜、反滲透膜等。其中，納濾膜法水處理技術(shù)以其特殊的優(yōu)勢(shì)，獲得了世界各國(guó)的水處理工作者的普遍關(guān)注，在水處理技術(shù)的研究和開發(fā)領(lǐng)域取得了可喜的成績(jī)。納濾技術(shù)是從反滲透技術(shù)中分離出來的一種膜分離技術(shù)，是超低壓反滲透技術(shù)的延續(xù)和發(fā)展分支。一般認(rèn)為，納濾膜存在著納米級(jí)的細(xì)孔，且截留率大于95%的較小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術(shù)被命名為：Nanofiltration，簡(jiǎn)稱：NF，中文譯為：納濾。在過去的很長(zhǎng)一段時(shí)間里，納濾膜被稱為超低壓反滲透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或稱選擇性反滲透膜或松散反滲透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本學(xué)者大谷敏郎曾對(duì)納濾膜的分離性能進(jìn)行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認(rèn)為是納濾膜[1]。成互聚合法該方法是將基膜浸入一種聚電解質(zhì)和一種高分子的共溶液中，取出使之在一定條件下成膜?，F(xiàn)在，納濾技術(shù)已經(jīng)從反滲透技術(shù)中分離出來，成為介于超濾和反滲透技術(shù)之間的獨(dú)立的分離技術(shù)，己經(jīng)廣泛應(yīng)用于海水淡化、超純水制造、食品工業(yè)、環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域，成為膜分離技術(shù)中的一個(gè)重要的分支。

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納濾膜污染的控制與防止

膜污染通常是指溶液中的溶質(zhì)、 膜以及溶劑相互作用而產(chǎn)生的一些復(fù)雜現(xiàn)象，主要包括膜面污堵、 化學(xué)破壞以及菌體生長(zhǎng)幾種情況。其一般性機(jī)理是：當(dāng)截留的污染物質(zhì)沒有從膜表面?zhèn)髻|(zhì)回主體液流中，膜面上污染物質(zhì)的沉淀與積累，使水透過膜的阻力增加，妨礙了膜面上的溶解擴(kuò)散，從而導(dǎo)致膜產(chǎn)水量和水質(zhì)的下降。同時(shí)由于沉積物占據(jù)了鹽水通道空間，限制了組件中的水流流動(dòng)，增加了水頭損失。應(yīng)用于水的軟化和飲用水深度處理，制備的安全飲用水具有生物活性。在膜的應(yīng)用過程中很難完全避免產(chǎn)生膜的污染，但是可以通過對(duì)不同的膜污染情況來采取相應(yīng)的措施來減小膜的污染程度，目前控制納濾過程污染的方法大體可分為以下四種：

（1）清洗：清洗方法的選擇主要取決于納濾膜的構(gòu)型、 膜種類和耐化學(xué)試劑能力以及污染物的種類，常用的方法有物理方法和化學(xué)方法兩類。

（2）改變物料的性質(zhì)：在膜過濾之前，對(duì)料液進(jìn)行預(yù)處理如熱處理、 加配合劑（EDTA等） 、 活性炭吸附、 預(yù)微濾和預(yù)超濾等，以去除一些較大的粒子；也可調(diào)節(jié) pH 遠(yuǎn)離蛋白質(zhì)等電點(diǎn)從而減輕吸附作用造成的膜污染。

（3）改變操作方式：改變操作方式實(shí)際上是改善膜面流動(dòng)方式，其主要方法有：一是在膜過程中采取一定的操作策略；另外則是優(yōu)化和改進(jìn)膜組件及膜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 用這兩種方法可讓流體在膜組件中的流動(dòng)呈現(xiàn)出減輕膜污染和濃差極化的理想狀態(tài)。

（4）納濾膜的改性：改變膜材料或膜的表面性質(zhì)把膜表面改變成親水性的，為了強(qiáng)化膜的操作性能，減少膜污染，膜表面的更新是一種方法，膜面與溶質(zhì)的物理化學(xué)相互作用可由合適的表面活性劑來控制。

納濾膜在水處理當(dāng)中的應(yīng)用

自來水深度處理

崔崇威等人依據(jù)大慶水源水質(zhì)特點(diǎn)確定桶裝水的生產(chǎn)工藝為:自來水—多介質(zhì)過濾—臭氧化—生物活性碳過濾—精密過濾—納濾—臭氧紫外雙重消毒—自動(dòng)化灌裝。納濾濃水水質(zhì)分析表明優(yōu)于原水，提出將其回用于工藝中，結(jié)果表明:納濾濃水的回用可以使桶裝飲用水保留一部分人體所需的礦物質(zhì)，同時(shí)提高水的硬度，達(dá)到桶裝水的要求。組合工藝對(duì)有機(jī)污染物去除效率較高，出水高錳酸鹽指數(shù)小于110mg/L，效果穩(wěn)定。試驗(yàn)表明采用必要后處理的納濾膜系統(tǒng)能夠使管網(wǎng)中鉛的溶解減少50%，同時(shí)使其他溶出的金屬離子濃度滿足飲水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。納濾膜操作壓力低，可使原水部分脫鹽，陰離子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-

順序遞增；尤其對(duì)該地區(qū)水中含量較高的F-有良好的去除效果；陽(yáng)離子截留率按Na 、K 、Mg2 、Ca2 順序遞增，對(duì)高價(jià)離子的去除率大于其對(duì)一價(jià)離子的去除率，對(duì)水中無機(jī)和有機(jī)污染物都具有獨(dú)特的分離特性。

針對(duì)磁場(chǎng)應(yīng)用于自來水納濾軟化過程的初步研究表明:與同樣條件下的對(duì)照實(shí)驗(yàn)相比，磁場(chǎng)的存在可以減緩納濾膜通量衰減的速度。對(duì)膜面結(jié)垢的電鏡分析發(fā)現(xiàn)，磁場(chǎng)引入納濾膜過程可導(dǎo)致膜面結(jié)晶形態(tài)的改變。不加磁場(chǎng)的納濾過程中，膜面上主要生成顆粒狀的方解石；首先高性能商品化納濾膜的使用壽命仍然收到制備工藝的限制，在膜的改性領(lǐng)域還有大量的研究需要進(jìn)行，其次，缺乏商品化大型納濾膜成套設(shè)備的生產(chǎn)及實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。加磁場(chǎng)的納濾過程中，膜面上針形文石的含量，且大多形成團(tuán)簇結(jié)構(gòu)。納濾膜面上針形導(dǎo)磁極后在膜面上以S-N的結(jié)合次序形成鏈狀結(jié)晶。