納濾膜NF-membrane

納濾膜的發(fā)展

納濾（NF）：截留分子里在150以上、直徑在1nm左右的物質(zhì)。是介于超濾與反滲透之間的一種膜分離技術(shù)。

在過去的很長一段時(shí)間里，納濾膜被稱為超低壓反納濾膜（LPRO：Low Pressure Reverse Osmosis），或稱選擇性反滲透膜或松散反滲透膜（Loose RO： Loose Reverse Osmosis）。日本學(xué)者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進(jìn)行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子里200～1000，NaCI的截留率≤90％的膜可以認(rèn)為是納濾膜。現(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)立的膜分離技術(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。

納濾膜主要去除直徑為1個(gè)納米（nm）左右的溶質(zhì)粒子，截留分子量為100～1000，在飲用水領(lǐng)域主要用于脫除三鹵甲烷中間體、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑可溶性有機(jī)物，Ca、Mg等硬度成分及蒸發(fā)殘留物質(zhì)。

納濾原理

是以壓力差為推動力的膜分離過程，是一個(gè)不可逆過程。其分離機(jī)制可以運(yùn)用電荷模型（空間電荷模型和固定電荷模型）、細(xì)孔模型以及近年來才提出的靜電排斥和立體阻礙模型等來描述。與其他膜分離過程比較，納濾的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能截留透過超濾膜的小分子量的有機(jī)物；又能透析反滲透所截留的部分無機(jī)鹽一一也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進(jìn)行。

NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5－2.0MPa，比用反滲透膜達(dá)到同樣的滲透能里所必須施加的壓差低0.5－3Mpa。在同等的外加壓力下，納濾的通量要比反滲大得多，而在通里一定時(shí)，納濾所需的壓力則比反滲透的低很多。所以用納濾膜進(jìn)行的膜分離過程中，溶液中各種溶質(zhì)的截留庇有如下規(guī)律：

1.隨著摩爾質(zhì)里的增加而增加；

2.在給定進(jìn)料濃度的情況下，隨著跨膜壓差的增加而增加；

3.在給定壓力的情兄下，隨著濃度的增加而下降；

4.對于陰離子來說，按NOЗ―、Cr―、OH―、SO42―、CO42―順序上升；

5.對于陽離子來說，接H?、Na?、K?、Ca2?、Cu2?順序上升。

納濾膜組件

商業(yè)上的納濾膜組件大都為卷式組件，此外也有采用管式和中空纖維式的納濾膜組件。表2所示是部分納濾膜組件的性能。

納濾膜有兩個(gè)特性：

1.對不同有機(jī)物組分的分離性能，分子量的切割范圍約為200-1000；

2.膜表面負(fù)電荷對不同電荷和不同價(jià)態(tài)陰離子的Donnan點(diǎn)位不ー樣。納濾膜的獨(dú)特性能決定了它的應(yīng)用范圍，適用于下述三種情兄下的物質(zhì)分離：

?對單價(jià)鹽分離的截留率要求不高；

?要求進(jìn)行不同價(jià)態(tài)離子的分離；

?要求對高分子里有機(jī)物與低分子量有機(jī)物進(jìn)行分離。

納濾膜的應(yīng)用

根據(jù)納濾膜的特性，其主要應(yīng)用場合包括：

1、軟化水處理

對苦咸水進(jìn)行軟化、脫鹽是納濾膜應(yīng)用的zui大市場。

2、飲用水中有害物質(zhì)的脫除

傳統(tǒng)的飲用水處理主要通過絮疑、沉降、砂濾和加氯xiaodu來去除水中的懸浮物和菌體，而對各種溶解性化學(xué)物質(zhì)的脫除作用很低。隨著水源的環(huán)境污染加劇和各國飲水標(biāo)準(zhǔn)的提高，可脫除各種有機(jī)物和有害化學(xué)物質(zhì)的＂飲用水深度處理＂日益受到人們的重視。目前的深度處理方法主要有活性碳吸附、臭氧處理和膜分離。

3、中水、廢水處理

中水一般指將大型建筑物（賓館、寫字樓、商場等）中排出的生活汚水處理后用于廁所沖洗等非飲用再利用水。納濾膜在各種工業(yè)廢水的應(yīng)用也很多實(shí)例，如造紙漂白水處理等。生活廢水中，納濾膜與生物處理（活性污泥）相結(jié)合也已進(jìn)入實(shí)用階段。

4、食品、飲料、制藥行業(yè)

此領(lǐng)域中的納濾膜應(yīng)用十分活躍，如各種蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、奶類、酒類、醬油、調(diào)味品等的濃縮、精制。

5、化工工芝過程水溶液的濃縮、分離，如化工、染料的水溶液脫鹽處理。