纳滤膜及其应用
摘要：纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能
性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。纳滤介于反渗透和超滤之间由于其截留的颗粒比超滤小些，其透过率比反渗透大些操作压力也不太高近十几年来发展迅速是当前膜分离技术与开发的热门研究课题之一。本文综述了纳滤膜的特性、分离机理、研究现状及其在各方面的应用。
关键词：纳滤；纳滤膜；分离机理；制备方法；应用
1、纳滤及纳滤膜的概述
纳滤（NF）是20世纪80年代中期发展起来的介于超滤和反渗透之间的、同属于压力驱动的新型膜分离技术，适宜于分离相对分子质量在200 Da以上、分子大小约为1 nm的溶解组分，一般认为其截留相对分子质量在200～1 000之间，对NaCl的截留率一般为40%～90%，对二价或高价离子的截留率高达99%。由于操作压力一般小于1.5 MPa，也被称为低压反渗透膜或疏松的反渗透膜。纳滤膜的孔径通常为1～10 nm，同时它是带电荷的，荷电纳滤膜可通过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相同的离子，通过静电引力吸附与所带电荷相反的离子。因此，荷电膜对物质的分离性能主要是基于电荷效应和膜的纳米级微孔的筛分效应。它的过滤范围介于反渗透和超滤之间，推动了膜技术及相关应用领域的发展，并已在石化、生化和医药、食品、造纸、纺织印染等领域及水处理过程中得到广泛应用[1]。
纳滤膜的一个很大特征是膜上或者膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性,即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应。膜的电荷效应又称为Do nnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜带有负电荷。它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。纳滤膜的特点主要体现在以下几方面[6]：
(1) 对不同价态离子截留效果不同，对单价离子的截留率低，对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增: NO-3，Cl-，O H-，SO2-4 ，CO2 -3。对阳离子的截留率按下序递增: H+，Na+，K+，Mg2 +，Ca2 +，Cu2 +。
(2) 对离子截留受离子半径影响，在分离同种离子时，离子价态相等，离子半径越小，膜对该离子的截留率越小；离子价数越大，膜对该离子的截留率越高。(3) 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物有较强的抗污染性，能有效去除许多
中等分子量的溶质，从而确定N F在水处理中的地位。
2、纳滤膜的分离机理
纳滤与反渗透和超滤的传质机理均有所不同。由于大部分纳滤膜为荷电型，纳滤的分离机理主要是“筛分”和离子与膜表面之间的电荷作用。描述纳滤膜的分离机理的模型主要有非平衡热力学模型，电荷模型，道—南立体细孔模型，静电排斥和立体位阻模型。
电荷模型根据其对膜结构的假设可分为空间电荷模型和固定电荷模型。空间电荷模型假设膜由孔径均一而且其壁面上电荷分布均匀的微孔组成。空间电荷模型是表征膜对电解质及离子的截留性能的理想模型。该模型的Poisson-Boltzmann 方程、Nernst-planck方程和Navier-stokes等基本方程分别描述了离子浓度和电位关系、离子传递和体积透过通量。固定电荷模型假设膜为一个凝胶相，其中电荷分布均匀、贡献相同。固定电荷模型最早由Teorel、Meyer、Sievers提出，因而又称TMS模型, TMS模型假设离子浓度和电位在膜内任意方向分布均匀，而空间电荷模型认为两者在径向和轴向存在着一定的分布，因此可以认为是空间电荷模型的简化形式。道南--立体细孔模型假定膜是由均相同质，电荷均布的细孔构成，分离离子时，离子与膜面电荷之间存在静电作用，同种电荷排斥而异种电荷相互吸引，当离子通过对流和扩散传递透过微孔的时候，还要考虑空间阻碍的因素。静电位阻模型假定膜分离层由孔径均一，表面电荷分布均匀的微孔组成，其结构参数包括孔径，开孔率，孔道长度和膜的体积电荷密度。根据上述参数对已知的分离体系，就可用静电位阻模型预测各种溶质通过膜的分离特性。[7]
3、纳滤膜的制备
目前纳滤膜主要有L-S相转化法（沉浸凝胶相转化法）、复合法、荷电化法和无机改性四种制备方法。[1]
3.1 L-S相转化法
相转化法是将均相制膜液中的溶剂挥发，使制膜液由液相转化为固相，或在制膜液中加入非溶剂、或使制膜液中的高分子热凝固，都可使制膜液由液相转变为固相。L-S相转化法常用的膜材料有纤维素及其衍生物、疏水性聚合物和聚酰亚胺等。其中疏水性聚合物由于其不能被水或其他高表面张力的液体浸润，在作为膜材料时，需要对其表面进行改性处理，以改善其性能。刘金盾等以聚醚酰亚胺为成膜材料，以N-甲基-2-吡咯烷酮为极性溶剂，以乙二醇二甲醚为挥发性不良溶剂，以磷酸为不挥发性非溶剂，以聚乙二醇为添加剂，以水为凝胶介质，通过相转化法制备不对称纳滤膜。任晓晶等以芳香聚酰胺为原料，采用相转化法制备了芳香聚酰胺纳滤膜，通过正交试验确定了最佳制膜工艺，详细讨论了纳滤膜的分离特性，并对纳滤膜的耐溶剂及抗污染性能进行了初步研究。实验结果表明，所制芳香聚酰胺纳滤膜对无机盐及小分子有机物具有较好的选择分离性能、耐溶剂性及抗污染性。Ramzi L H等采用相反转法，将海藻酸钠（ALG）和壳聚糖（CHI）作为交换吸附层对醋酸纤维素纳滤膜进行改性研究，通过扫描电子显微镜、原子力学显微镜、能量色散X射线分析及接触角测量等手段进行表征。在2 g/L水溶
液、1.5 MPa压力下进行分离试验。聚合物的形态达到15双层时，由层状变为粒状。在水及盐溶液中的通量随着层数的增加而增大，当达到20双层时，通量开始降低。单价盐的保留率减低，在15双层时开始维持不变，而二价盐的保持率呈稳定增长趋势。Bing F 等采用两步法，先铸膜，再进行热亚胺化，合成耐溶剂型聚酰亚胺纳滤膜，考察了聚合物浓度、膜的厚度、亚胺化温度、相反转时间及亚胺化过程的影响。膜对固绿FCF的截留率达到最大的实验条件为：聚合物质量分数为13%；相转变时间1 h；膜厚度为150 mm。制备的纳滤膜具有良好的抗溶剂性，其效果与大部分商业纳滤膜相当，甚至更好。
3.2 复合法
复合法是目前应用品种最多、产量最大的制备纳滤膜的方法。该方法是在微孔基膜上复合一层具有纳米级孔径的超薄表层。目前，微孔基膜主要有两种制备方法：L-S相转化法和烧结法，超薄表层的制备主要有涂敷法、界面聚合法、就地聚合法、等离子体聚合法、动力形成法等。张浩勤等[8]以壳聚糖和均苯三甲酰氯为反应单体，通过界面聚合反应在聚砜/聚醚砜共混超滤膜上形成复合层制备纳滤膜。方鹏等[9]以间苯二胺和均苯三甲酰氯为反应单体，通过界面聚合方法成功在聚醚砜大孔基膜上形成复合层制备出纳滤膜，通过红外光谱测试和扫描电子显微镜对复合纳滤膜结构与形貌进行表征，证实了功能层的存在。制得的纳滤膜在压力2 MPa下复合层并没有出现塌陷现象，当操作压力为1.0 MPa，对2 g/L 的Na2SO4溶液的脱盐率为90%左右，通量为5 L/(m2·h)左右。高学理等以聚砜超滤膜为基膜，海藻酸钠和均苯三甲酰氯（TMC）分别为水相和油相，经界面聚合反应制备一种新型复合纳滤膜。研究了制备影响因素对复合膜分离性能的影响，并利用扫描电镜对复合膜的表面形态和断面结构进行了表征。结果表明，当海藻酸钠的质量分数为2.0%，TMC的质量分数为0.25%，TMC反应时间为30 s，热处理温度为50℃，热处理时间为10 min时所制备的膜性能最好。所制备的复合纳滤膜在操作压力1.0 MPa下，对1 000 mg/L的Na2SO4溶液的脱盐率为84.9%，通量为12.2 L/(m2·h)。Yan L J 等采用N,N,N-三甲基-2-[(2-甲基-2-丙烯酰)氧]氯化乙铵、丙烯酸-2-羟基乙基酯及N,N-二甲基（甲基丙烯酰氧乙基）氨基丙磺酸内盐，通过自由基聚合制备三嵌段共聚物（PDHD），再将PDHD和戊二醛经表面涂覆、化学交联制取复合纳滤膜。采用傅里叶红外光谱、X射线光电子能谱、扫描电镜及原子力学显微镜进行结构表征，同时测量水的透过率及动态水的接触角来评价膜的性能。Zhang A L等将1,6-己二胺、苯二胺或者哌嗪同均苯三甲酰氯通过界面聚合，在聚砜表面制备得到一系列纳滤膜。引入不同分子量的聚砜材料，探究基膜孔径对纳滤膜性能的影响。对比了三种纳滤膜的水通量及盐截留率。
3.3 荷电化法
荷电化法是利用不同的技术，将带正负电荷的基团固定在膜的内外表面上。荷电膜的分离原理，除了基于孔径大小的物理筛分外，还有着独特的静电吸附和排斥作用。膜的荷电化方法很多，主要有L-S相转化法直接成膜、含浸法和成互聚合法。Bowen W R等将聚醚酰亚胺溶解在N-甲基吡咯烷酮，再加入磺化聚醚醚酮，在一定条件下，得到铸膜液。基膜浸入5 g/L聚乙烯亚胺水溶液中，通过静电作用，形成一种新的带正电荷的膜，通过原子力学显微镜、流动电位法及聚乙烯亚胺水溶液的pH值研究得到：降低pH值会增大孔径；减少表面电荷会降
低截留率，提高通量；加入盐对膜性能影响很小，因为弱的电解质对强电荷表面吸附过程影响不大；膜纯通量200 LMH/MPa，MgCl2截留率96%。Zhang Q F 等将酚酞和N,N-二甲基-1,3-丙二胺反应，将得到的单体在一定条件下与二氯二苯砜反应，将得到的基膜溶解在DMF和THF混合溶剂中，在聚酯无纺布上铸膜，得到带正电荷的膜材料。
3.4 无机改性
无机材料具有刚性，有机材料具有韧性，尤其采用无机纳米材料对聚合物进行复合改性，对材料产生同步增韧增强效应，纳米粒子可以填充、吸附、沉积而负载于聚合物膜上或包裹在聚合物基体中，通过复合提高膜的性能，可以在较多自由度的情况下控制纳米复合膜的特性。陈红盛等[10]研究了无机陶瓷纳滤膜分离高钠盐废水中的锶。实验结果表明，在不添加聚合物的情况下，仅用陶瓷纳滤膜分离锶、铯和钠离子，效果并不理想。离子截留作用主要受水合离子半径的影响，而静电效应及迁移作用的影响较小。通过聚丙烯酸强化和两级浓缩分离，陶瓷纳滤膜可大大提高锶、钠的分离效果，分离效果和膜通量受到溶液pH值、聚丙烯酸浓度及离子强度的影响，基本上不受温度的影响。张新丽等[11]采用含浸法制备聚砜/Al2O复合荷正电纳滤膜，探讨各种主要工艺条件对膜分离性能的影响。通过测定膜流动电位及其对不同无机盐阳离子的截留率，考察制膜条件对膜电性能的影响。利用扫描电镜（SEM）分析膜表面及截面形貌，利用傅里叶红外光谱仪（FTIR）分析表面活性层结构及成膜机理。于水利等利用树状支化分子的高密度的末端胺基基团分别与多元酸、多元酐、多元酰氯、多元磺酰氯等反应，提高纳滤膜的交联度，并将无机纳米粒子引入有机聚合物体系中，利用树枝状大分子聚酰胺―胺内部空腔结构的空隙变化包埋活性纳米粒子，制备具有有机―无机复合性能的纳滤膜活性层，实现刚性无机纳米粒子与有机聚合物的互穿网络结构，从而解决了有机膜水通量低，膜的截留率小的问题。
4、纳滤膜应用[4][6]
4. 1在小分子有机物的回收(或去除)中的应用
由于小分子有机物的分子量正好处于纳滤膜的分离范围内，因而采用纳滤技术可将它们十分有效地分离出来。如采用纳滤膜分离技术可以回收分子量在160～1 000之间的有机金属络合物催化剂。由于有机金属络合物催化剂价格昂贵,它的回收与再利用大大降低了成本。此外，纳滤膜还可用于分离有机物、杀虫剂、染料及无机盐。
4. 2在工业废水处理中的应用
纳滤膜可成功应用于制糖、造纸、电镀、机械加工的废水(液)的处理。在电镀加工和合金生产过程中，经常需要大量水冲洗。在这些清洗水中,含有浓度相当高的重金属，如镍、铁、铜和锌等. 为了使这些含有金属的废水符合排放要求，一般的措施是将重金属处理成氢氧化物沉淀除去。如果采用N F膜技术，不仅可以回收90 %以上的废水，使之纯化，而且可使重金属量浓缩10倍以上，浓缩后
的重金属具有回收利用价值。如果控制适当条件，N F 膜还可以使溶液中的不同金属实现分离，如Cd和Ni的分离,先将他们转化成CdCl2和NiCl2，加入NaCl，分别形成荷电络合物和非荷电络合物。NaCl 浓度为0 . 5 mol/ L时,在溶液中镉的主要存在形式是CdCl2，但是镍并不以络合形式存在，而以镍离子方式存在，用带正电的N F膜处理,截留镍离子，而让镉自由通过,即可实现金属间的分离。
4. 3在饮用水的制备中的应用
N F膜最大的应用领域是饮用水的软化和有机物的脱除。试验表明，N F膜可以去除消毒过程产生的微毒副产物，痕量的除草剂、杀虫剂、重金属，天然有机物及水质硬度，硫酸盐及硝酸盐等。同时具有处理水质好且稳定、化学药剂用量少、占地少、节能、易于管理和维护、基本上可以达到零排放等优点。所以N F膜有可能成为21世纪饮用水净化的首选技术。
4. 4在制药业中的应用
利用纳滤技术提纯与浓缩生化试剂，不仅可以降低有机溶剂与水的消耗量，而且还可以去除微量有机污染物及低分子量盐，最终达到节能、提高产品质量的效果。
抗生素的相对分子质量大都在300～1 200范围内。其生产过程为先将发酵液澄清、用选择性溶剂萃取，再通过减压蒸馏得到。纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化艺: ①用N F膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液，除去可自由透过膜的水和无机盐,然后再用萃取剂萃取。这样可以大幅度地提高设备的生产能力，并大大地减少萃取剂的用量。②溶剂萃取抗生素后，用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液。透过的萃取剂可循环使用。这样，可节省蒸发溶剂的设备投资费用以及所需的热能，同时也可改善操作环境。N F 膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。
VB12由发酵得到，传统的生产工艺复杂,生产率低.用微滤替代传统的过滤,经微滤的发酵清液再用N F膜可浓缩10倍以上，从而大大减少了萃取剂用量,并提高了设备的生产能力。被萃取后的水相还有少量的VB12及一定的溶剂，通过N F可进行截留，以减少产品的损失。粗产品纯化过程中所使用的溶剂，也可以用N F膜处理回收使用。
5 纳滤膜发展展望
由于其特殊的分离性能，纳滤将越来越广泛地应用于许多领域,如提高饮用水质量、软化水，染料、色素、医药与生化产品的提纯与浓缩,油水深度分离，染料、印刷、纺织、化学与医药废水的脱色。耐溶剂、耐酸碱的纳滤膜应用前景更广。为此,应进一步加强研究，以提高其分离精度、耐化学试剂、抗氧化、耐温、抗污染等性能。
参考文献:
[1] 刘海露, 王斌, 郑景新, 黄健恒, 李良, 廖兵. 纳滤膜的研究进展[J]. 广州化学, 2012,(02)
[2] 宋玉军，孙本惠. 纳滤膜的制备方法[J]. 化工新型材料, 1996,(04)
[3] 王浩然, 韩璐, 胡锦英, 易晓琪, 肖兵, 张阳. 纳滤膜特性及对水中微污染物的控制[J]. 辽宁化工, 2011,(02)
[4] 卢红梅. 纳滤膜的特性及其在国内水处理中的应用进展[J]. 过滤与分离, 2002,(01)
[5] 蒲通,曾作祥. 高分子纳滤膜的制备技术[J]高分子通报, 2001,(03) .
[6] 环国兰, 张宇峰, 杜启云, 吴云. 纳滤膜及其应用[J]. 天津工业大学学报, 2003,(01)
[7] 彭辉, 李建明, 陈志, 陈文梅. 纳滤膜技术及其应用[J]. 过滤与分离, 2005,(01)
[8] 张浩勤, 张婕, 朱艳青, 等. 界面聚合制备壳聚糖和均苯三甲酰氯复合纳滤膜[J]. 高校化学工程学报, 2009, 23(3): 22-526.
[9] 方鹏, 曹兵, 淡宜, 等. 界面聚合法制备聚酰胺纳滤膜及工艺条件对纳滤膜性能的影响[J]. 高分子材料
科学与工程, 2011, 27(10): 1-3.
[10] 陈红盛, 叶裕才, 白庆中, 等. 无机陶瓷纳滤膜分离高钠盐废水中的锶[J]. 环境污染治理技术与设备,
2006, 7(4): 69-73.
[11] 张新丽, 胡小玲, 管萍, 等. 荷正电聚砜/Al2O3复合纳滤膜的制备及其分离Au(Ⅲ)[J]. 化工进展, 2010,
GE纳滤膜元件使用注意事项 膜元件的储存 GE纳滤膜元件在装入压力容器前，不可以打开密封包装，应放在阴凉干燥处，避免阳光直射。 不可受冻结冰。 膜元件的安装 ge纯水机在安装膜元件前，应保证系统已经完成清洁工作。 膜元件在装入系统时，要适当润滑O型圈和浓水密封圈，可使用硅基胶或50%甘油水溶液，禁止使 用油、油脂、凡士林或石油类化合物。 在将膜元件逐一装入压力容器时，在压力容器端板处通过加入垫圈的方法消除间隙，以防止在系统 启动和停机时膜元件在压力容器中蹿动，同时可降低膜元件外连接处渗漏的可能性。 新膜的冲洗 新系统在安装膜元件后要进行彻底冲洗，将系统中残留的杂质、溶剂和保护液完全清洗干净。 产水用于饮用时，需至少冲洗24小时。
系统的启动与运行 在系统启动之前，浓水阀门应保持完全开启。系统启动后可逐渐缓慢关闭浓水阀门，使系统达到设定的回收率。浓水阀关闭时严禁启动设备。 在系统运行期间，任何时候(包括系统的预启动、常规操作、冲洗及化学清洗)都不可关闭产水管路上的阀门。 在高压运行之前，通过软启动机构或变频调速进行低压冲洗以排出空气。 特别注意 保证给水浊度<1.0 NTU或SDI15<5，给水温度<45℃，进水中不含可能对膜造成物理及化学损伤的有害物质。 任何时候膜元件进水中的余氯含量不得超过0.05mg/L，否则将会导致膜元件不可恢复的氧化损坏。 维护保养 在正常运行一段时间后，膜元件会受到给水中可能存在的悬浮物或难溶物的污染。在标准条件下系统性能下降10%，或显然发生结垢或污堵时，应及时进行清洗。定期地进行水冲洗和化学加药清洗可恢复膜元件的性能，延长膜元件的使用寿命。
在国内纳滤膜市场，陶氏公司（DOW）生产的纳滤膜在市场上深受用户喜爱，特别是在工业水处理领域市场销量及用户评价一直很高。美国陶氏公司生产的纳滤膜在国内 深圳蓝膜水处理技术有限公司（滤膜事业部）专业从事水处理行业核心配件的供应，与美国陶氏公司的膜事业部已建立长期稳健的合作关系，是美国陶氏公司品牌分离膜产品的中国特许经销商，年销售额超两千万人民币，是美国陶氏公司在大中华区的膜产品经销商。 2018年开始，深圳市蓝膜水处理技术有限公司（膜产品事业部）是美国陶氏公司膜产品中国经销商，已累计销售美国陶氏膜产品超过5万支，建立了覆盖全国的销售网络，服务客户超过500家。蓝膜公司膜事业部以客户为中心、根据客户需求，销售进口膜产品，同时建立了完善的仓储物流网络，在深圳和上海设有两个仓库，常年备货3000多支，存货超过上千万元，为用户提供快捷安全的配送服务。 膜产品的销售没有中间环节，性价比高，公司与美国陶氏公司中国各代表处紧密合作，在全国范围内为用户提供完善、及时的技术咨询和售后服务，使客户放心购买，用户安心使用。 美国陶氏化学公司是世界上同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技术和产品的公司之一，膜产品注册商标为DOW? FILMTEC? 反渗透膜/纳滤膜、DOW?超滤膜、DOW?EDI，离子交换树脂注册商标为DOWEX?、MARATHON?、MONOSPHERE?、A MBERLITE?、AMBERJET?、UPCORE?和AMBERPACK?，由陶氏水处理及过程解决方案负责，采用陶氏水处理产品，用户可实现“以低的成本，获得高的产水品质”。 自从陶氏FILMTEC公司在世界上首先发明实用性的复合膜以来，膜及其应用技术就得到了前所未有的发展，许多领域的开拓及其规模化应用均是从使用陶氏膜元件开始的，
技术协议 ****污水处理有限公司污水处理及中水回用工程 超滤及纳滤设备 供货与安装 买方： 卖方： 2009年12月28日
综合污水处理厂及中水回用工程 超滤、纳滤设备技术规格书 买方： 卖方： 一、工程概述 本工程是将回用水中的一部分（2万吨/天）水进入膜过滤系统进一步处理，使出水水质达到文化纸的用水标准的中水回用水处理系统。根据综合污水处理厂提供的原水水质及产水要求，结合我公司多年的中水处理经验，制定本方案。 二、设计依据 1）进水水质、水量 本中水回用标段的进水水质为： PH：7~8，COD≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，色度≤50倍，SS≤10mg/L，电导率≤7000μs/cm，Cl－≤1200mg/L，Na≤800mg/L，硅酸根≤19.0mg/L，磷酸根≤11.9 mg/L，硬度≤20mmol/L， 碱度≤9.6mmol/L。 进水水量为：20000m3/d。 2）出水水质 本中水回用标段需要达到的水质标准为： PH：7~8，COD≤30mg/L，BOD5≤10mg/L，色度≤2倍，SS≤5mg/L，电导率≤2000μs/cm，Cl－≤300mg/L，硬度≤1mmol/L，碱度≤5mmol/L，3）回收率
本中水回用的回收率不低于60％。 三、工艺流程及主要设备功能阐述 3.1工艺流程描述 工艺流程框架图 综合污水处理厂的废水经过处理后一部分达标排放，其余部分自流进入UF进水池。废水通过UF进水泵提升进入自清洗过滤器，经过自清洗过滤器去除较大尺寸悬浮固体后进入UF装置。UF 装置可以去除水中的细小悬浮固体、胶体、细菌、少量大分子有机物等，保证后续NF装置的正常运行。UF出水进入中间水箱。中间水箱的水通过提升泵泵入保安过滤器，保安过滤器作为NF装置的保护措施。保安过滤器出水经过高压泵增压后进入NF组件，能够去除水中的大部分有机物、无机盐、色度等，出水完全可以达到水质标准。 由于原水的硬度较高，进过纳滤浓缩后，容易在纳滤膜表面结垢，故在系统中设有酸及阻垢剂添加系统，以确保纳滤系统的有效安全运行。纳滤产水的PH降低，采用添加氢氧化钠进行调节。 3.2设备主要功能
我国纳滤膜研制及应用技术进展 发表时间：2009-05-25T12:59:11.140Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年4月上旬刊供稿作者：刘映 [导读] 近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 摘要：纳滤膜出现在上世纪八十年代，1993年，高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1]，近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 关键词：纳滤膜膜技术水处理 0 引言 纳滤技术介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在200～1000范围，孔径为几纳米，其分离对象的粒径为约1nm。纳滤膜有着很多显著的优点，例如操作压力低，通量高，对离子形式的盐和一些有机分子的高效去除能力，而设备投资和运行保养的费用却很低。正是因为这些优点，纳滤技术在世界范围内的各个领域被越来越多的应用。纳滤膜出现在上世纪八十年代，1993年，高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1]，近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 1 纳滤膜的研制 1.1 醋酸纤维素类纳滤膜周金盛等人[2]应用相转化法制备了醋酸纤维素(CA)-三醋酸纤维素(CTA)不对称纳滤膜。针对CA/CTA比，混合溶剂比例，添加剂和制膜条件等因素对膜性能的影响进行了研究。所制得的膜在操作压力1MPa和进水温度5～25℃条件下，对1000mg/L的NaCl水溶液脱盐率达到了15～60%，而对1000mg/Na2SO4水溶液脱盐率为85～98%。刘玉荣等人[3]对醋酸纤维纳滤膜连续成膜工艺进行了研究，确定了连续制备醋酸纤维纳滤膜的工艺条件。在机制膜制备中，材料的毛疵点可能导致膜面的疵点和缺陷。而材料表面的微细的软毛，则有利于铸膜液与增强材料的结合，使膜不宜从增强材料上剥离。醋酸纤维类纳滤膜是早期在膜市场投入生产的产品，但使纳滤膜大量应用于生产实践当中并迅速发展的，是复合型纳滤膜的出现。 1.2 复合纳滤膜 1993年，高从堦在国内首先采用界面缩聚法制备芳香族聚酰胺复合纳滤膜(PA类纳滤膜)的是，并指出该膜对MgSO4的脱盐率优于NaCl，可用于水质的软化。岑美柱和章勤等人[4]采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料，丙酮、二氧六环混合溶剂，以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂，通过冰水凝胶浴干湿法纺丝，制得性能良好的中空纤维纳滤膜，该膜在给水质量浓度1800mg/L、操作压力为0.6MPa、水温25℃条件下，对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%，水通量均大于3.5mL/(cm2·h)。于品早[5]以聚偏氟乙酸（PVDF）为第二组分聚合物与三醋酸纤维素（CTA）共混，通过冻胶法纺丝工艺制备成中空纤维纳滤膜。研究了固含量，纺丝工艺和后处理条件对膜性能的影响，并测试了不同操作条件下的模性能，取得了满意的结果。 1.3 荷电纳滤膜 1.3.1 荷负电纳滤膜鲁学仁[6]以丙烯酸-丙烯腈共聚物为荷电材料，以聚砜酰胺(PSA)为基膜研制了荷负电的纳滤膜。对共聚物的合成，荷电剂浓度，反应温度和反应时间等制膜条件进行了系统试验。同时还研究了荷电膜离子交换容量与膜性能的关系。制得的膜在0.6MPa下，对自来水脱盐率为40～50%，水通量为5～10mL/(cm 2·h)，IEC为6.0×10-4～8.0×10-4meq/cm2。 苗晶等人[7]采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质-壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液，戊二醛为交联剂，聚砜超滤膜为基膜，采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜，采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征，并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、 0.30MPa下，对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%，通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为：Na2SO4>NaCl> MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电，并由此决定其对无机盐的截留性能。 1.3.2 荷正电纳滤膜杨艳红和方文骥[8]以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体，采用界面聚合法制备了一种荷正电纳滤膜。通过均匀实验设计，得出的优化条件为：PEI浓度为1.75%，十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%，酸接受剂(Na2CO3：NaOH=2∶1)浓度为0.3%(均为质量浓度)，界面聚合反应时间(IPT)为2min，膜对一价盐的截留率均在30%左右，对二价盐的截留率接近70%，对低分子有机染料的截留率达90%以上。 2 水处理当中的应用 2.1 自来水深度处理崔崇威等人[9]依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装。纳滤浓水水质分析表明优于原水，提出将其回用于工艺中，结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质，同时提高水的硬度，达到优质桶装水的要求。组合工艺对有机污染物去除效率较高，出水高锰酸盐指数小于110mg/L，效果稳定。纳滤膜操作压力低，可使原水部分脱盐，阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增；尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果；阳离子截留率按Na+、K+、Mg2+、Ca2+顺序递增，对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率，对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性。 朱安娜等人[10]针对磁场应用于自来水纳滤软化过程的初步研究表明:与同样条件下的对照实验相比，磁场的存在可以减缓纳滤膜通量衰减的速度。对膜面结垢的电镜分析发现，磁场引入纳滤膜过程可导致膜面结晶形态的改变。不加磁场的纳滤过程中，膜面上主要生成颗粒状的方解石；加磁场的纳滤过程中，膜面上针形文石的含量增高，且大多形成团簇结构。纳滤膜面上针形导磁极后在膜面上以S-N的结合次序形成链状结晶。 2.2 地表水处理地表水的成分与其中的化学物质往往随着季节的变化或是雨后地表冲积物而变化，虽然在处理地表水的过程中我们主要去除的是有机物而不是硬度，纳滤膜仍然是很可靠的选择之一。李灵芝和王占生[11]以分别以太湖水和淮河水为水源的两地水厂出厂水为研究对象，研究纳滤膜组合工艺对饮用水中可同化有机碳和致突变物的去除效果。研究表明，纳滤膜对可同化有机碳的去除率为80%，能确保饮用水的生物稳定性，对致突变物的去除率大于90%，使Ames实验结果由阳性转为阴性，对两地不同原水均能生产出安全优质的饮用水。 2.3 废水处理纳滤技术作为一种高效经济的处理手段，已经被应用于很多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭[12]采用TFC-S型纳滤膜对含镍废水进行回收处理。在试验中研究了试验温度、操作压力、进料流率和溶液中Ni2+的质量浓度对Ni2+的质量截留率和透过流率的影响。
膜技术在化工污水处理中的应用 发表时间：2018-07-05T14:46:05.827Z 来源：《建筑模拟》2018年第6期作者：林宝山 [导读] 随着工业化的快速发展及国内石化产业园区的扩大，在我国经济腾飞的今天时刻伴随着严重的环境污染，特别是无节制的滥用和破坏水资源的事情时常发生。 福建闽海能源有限公司福建福州 350309 摘要：随着工业化的快速发展及国内石化产业园区的扩大，在我国经济腾飞的今天时刻伴随着严重的环境污染，特别是无节制的滥用和破坏水资源的事情时常发生。久而久之，这些有形的无形的破坏行为，导致我国原本匮乏且分配不均的水资源越来越少，直接影响着我国居民的生活质量，时刻威胁着人们的身心健康。近年来人们环保意识的逐步提高，国家也不断加大环保措施和力度，鼓励大型化工一切引进国外先进技术，在化工污水处理方面也是取得了显著效果。其中膜技术的研究和应用，在推动整个石油化工行业污水处理水平提升方面具有举足轻重的作用。 关键词：膜分离；微滤；纳米过滤 引言 近年来，水污染的话题不断被提起，特别是地下水和饮用水源污染问题。国家鼓励各大重型污染大型企业通过走出去学习交流，自主研发，不惜花重金引进国外先进污水处理工艺和技术等方式提高企业污水处理技术水平，从而推进了行业在这方面的进步。随着研发和探索的深入，各种各样的污水处理技术及方法也层出不穷，其中在化工污水处理领域中较为重要的技术主要有除臭技术、膜技术等。膜技术作为一种新型的污水处理技术，在实质上是将高效膜技术与统活性污泥法进行融合应用，其在化工污水的处理中有着独特的效果。 1膜分离技术介绍 膜分离技术是指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术，半透膜又称分离膜或滤膜，膜壁布满小孔，根据孔径大小可以分为：微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等，膜分离采用错流过滤或死端过滤方式。膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。 2各种膜分离技术特点 2.1微滤（MF） 微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程，是现在运用最广泛的膜分离技术之一。对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。微滤过滤具有操作压力小（<0.2mpa）、对水质的适应性强、占地面积小等长处。微滤作为一种更经济的膜分离技术在水处理中广泛应用，能够代替传统的沉淀过滤和二沉池，可连续处理；用于各种废水的预处理，削减浊度，满足进水的要求。但随着过滤时间的增加，滤饼层增厚，因此如何及时清洗滤饼，恢复水通量，以及研发耐高温、耐溶剂、抗污染、易于清洁的膜和膜组件仍有待研究。 2.2纳滤（NF） 纳米过滤是一种新式的分子膜分离技术，它是在20世纪80年代典型的反渗透复合膜后发展起来的一种新式分子膜分离技术。纳滤也是一个压力驱动的进程，其工作压力一般为0.5mpa～1.0mpa；纳滤膜的一个明显特点是它具有离子选择性，可以去除二价离子的去除率为95%或以上，一价离子的去除率较低，为40%～80%。地下水中含有三卤甲烷、低分子有机化合物、农药、异味、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、硼、砷等有害物质，纳滤可以使用在如废水脱色、不同有机质浓缩在废水中的分类等。纳滤膜在低压下具有较高的去除率，在大多情况下，它比反渗透出资成本和工作成本低。纳滤膜容易污染，需要较好的水质，需要复杂的预处理，才干确保纳滤膜的使用寿命。随着预处理水质的进步和膜功用的进步，纳滤工艺在环境保护领域里将会有很大的使用。 2.3渗透汽化（PV AP） 渗透汽化也被称为浸透蒸腾，它是利用膜对液体混合物中组分的溶解度与扩散性能的不同来实现其分离的膜分离过程。浸透汽化是一种需求消耗热能的进程。它的优点是污染少，不污染。浸透蒸腾的缺陷是浸透通量小，一般不超过1000g/m2·h。浸透蒸腾技术主要使用在化工、航空航天、食品工业等范畴，如啤酒酒精处理有机物质，含有芳烃、卤代烃等废水，处理实验室废水等。浸透蒸腾具有极高的单级别离功率，膜功能的持续改善将持续扩展其使用范畴，特别是在溶剂共沸混合物分离会越来越大的发挥自己的共同优势。 2.4反渗透（RO） 反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98%以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的处理。 2.5.超滤（UF） 超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。这是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。 2.6集成膜技术 集成膜技术主要指将膜技术同其他传统工艺进行有机结合，能够对膜分离技术额应用范围进行拓宽，废物再利用的效果及有害物质清除效果明显提升。下面对集成膜技术在造纸业生产中的应用进行说明：在实际生产过程中会有黑液产生，使用膜分离技术能够对黑液中含
GE纳滤膜DL8040F介绍 纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150-500左右，截留溶解性盐的能力为2-98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。 详细描述：截留分子量为150-300道尔顿(中性有机分子)，其优先截留二价和多价阴离子，对单价离子的截留率则与料液的组成和浓度相关。标准测试条件下，对硫酸镁截留率96%，是高通量的纳滤膜。 edi超纯水系统产品应用：酸净化，抗生素浓缩，酒精净化，有机物脱除，乳清脱盐，清洁剂去除，葡萄糖净化，染料浓缩、脱盐，重金属去除，电镀废水回收，多聚糖脱盐，糖类分馏，垃圾渗透液处理
备注： 1.GE公司纳滤膜可提供两种进水流道：(1)28mil菱形流道 (2)47mil平行流道。 2.GE公司个别纳滤膜元件的产水误差为15%。 3.GE公司可特别提供卫生级纳滤膜及连续工作温度最高为90℃的耐高温纳滤膜(DurthermTM NF)。 挥发性有机物(VOC)的去除 对饮用水中痕量挥发性有机物具有较高的去除率。 管道直饮水中的应用 纳滤可以截留二价以上的离子和其他颗粒，所透过的只有水分子和一些一价的离子(如钠、钾、氯离子)。纳滤可以用于生产直饮水，出水中仍保留一定的离子，并可降低处理费用。 应用领域 纳滤膜的应用范围很广泛，主要包括以下一些方面： 1、地下水除硬度; 2、地表水除有机物、色度; 3、油水分离; 4、乙二醇回收;
纳滤膜的定义及应用 资料来源：https://www.doczj.com/doc/5c2710920.html,2012-4-13 纳滤( NF ) 膜早期称为松散反渗透( Loose RO ) 膜，是80年代初继典型的反渗透( RO ) 复合膜之后开发出来的。其准确定义到目前为止，学术界还没有一个统一的解释，这里暂表达为： NF膜介于RO与UF膜之间，对NaCL的脱除率在90%以下，RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率；NF膜主要去除直径为1个纳米( nm ) 左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。 纳滤膜的应用 1、软化水处理 对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场。在美国目前已有超过40万吨/日规模的纳滤膜装置在运转，大型装置多数分布在佛罗里达半岛，其中最大的两套装置规模分别为3.8万吨/日( 1989年) 和3.6万吨/日( 1992年)。 2、饮用水中有害物质的脱除 传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质的"饮用水深度处理"日益受到人们的重视。目前的深度处理方法主要有活性碳吸附、臭氧处理和膜分离。膜分离中的微滤(NF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质，故单独使用时不能称之深度处理。纳滤膜由于本身的性能特点，故十分适用于此用途的应用。美国食品与医药局曾用大型装置证实了纳滤膜脱除有机物、合成化学物的实际效果。日本也曾于1991～1996年组织国家攻关项目"MAC21"(Membrane Aqua Century21)开发膜法水净化系统。该项目的前三年侧重于微滤/超滤膜的固液分离，后三年重点开发以纳滤膜为核心，以脱除砂滤法不能脱除的溶解性微量有机污染物为目的的饮水深度净化系统。大量工业装置的运行实践表明，纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有三卤甲烷中间体THM(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。 3、中水、废水处理 中水一般指将大型建筑物(宾馆、写字楼、商场等)中排出的生活污水处理后用于厕所冲洗等非饮用再利用水，在中水领域的膜利用，日本作了很多的工作。纳滤膜在各种工业废水的应用也很多实例，如造纸漂白废水处理等。生活废水中，纳滤膜与生物处理(活性污泥)相结合也已进入实用阶段。 4、食品、饮料、制药行业
纳滤膜水处理设备的主要部件说明 纳滤膜水处理设备是陶氏纳滤膜为主要组件，主要是以略宽松的结构，类似于陶氏8040反渗透膜水处理设备.纳滤膜被膜可以进行电吸附，高F离子的电性等可以删除，与纳滤孔径、大分子不能通过，自由水分子的一部分氯化钠，一部分钙镁离子更小。包含多水处理器的优势，避免二次污染，可以构建一个健康的饮水方式。 陶氏纳滤膜可在低压(相对反渗透)下，对自来水进行软化和适度脱盐，而且还可脱除各种有、无机物质，(尤其是致癌物质)，微生物和溶解有机物，可称之为"多面手"，因而日益受到青睐。 陶氏纳滤膜在饮用水制备中的作用 (1)、以地表水为水源的自来水，经纳滤机后，可除去水中、色度、异味、三氯甲烷前体物(加氯消毒时的副产物，为致癌物质)，农药，化肥和总有机炭， (2)、以地下水为水源的自来水，经纳滤机后，可除去水中硬度成份，硫化物，硫酸盐，硝酸盐，氟化物，硼化物，砷化物等有害物质。 (3)、自来水深度处理，经纳滤机后，可除去水中盐份，细菌、病毒和热源。 陶氏纳滤膜元件水处理设备的主要应用范围 (1)、咸水除盐沿海地区的自来水往往带有咸味。如：上海市南汇区就是如此。其盐分不高，约几百～2千mg/l，但常饮此水易患高血压，冠心病，此水泡茶不香，烹调无味。需进行深度处理。 (2)、井水脱硬许多地区的自来水，以深井水为水源，故水的硬度较高。烧开水时壶面、壶低常有白，灰等色结垢或沉淀。人们常饮此水易得心脏病，脑血管合肾结石等疾病。好茶叶品不出美味，变得淡而苦涩。有时井水还出现有毒金属汞、镉、砷等，自来水厂工艺亦无法解决，需进行深度处理。 (3)、除微生物在河水中有许多病菌、隐球菌属孢子，氯气消毒不能完全杀死。在美国为此曾发生事故造成40万人感染痢疾病，所以美国以此事故为契机，开始采用过滤陶氏膜技术。 (4)、提高水质我国自来水厂的水源，常常受工业废水，生活污水和农药、化肥污染，水厂出水水质不能保证，需进行深度处理。 随着水环境污染日益恶化和改善国家饮用水标准，陶氏纳滤膜应该去除各种有机物和有害化学物质“饮用水深度处理”是越来越被人们关注。深度处理方法目前主要有：活性炭吸附、臭氧氧化、膜分离。
一纳滤膜原理及现代工业应用 纳滤膜的定义 透过物大小在1－10nm，膜表面分离层可能拥有纳米级（10nm以下）的孔结构，故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。 纳滤膜工作原理 纳滤是在压力差推动力作用下，盐及小分子物质透过纳滤膜，而截留大分子物质的一种液液分离方法，又称低压反渗透。纳滤膜截留分子量范围为200-1000MWCO，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。 纳滤膜概述 1. 纳滤系统多采用错流过滤的方式。错流方式避免
了在死端过滤过程中产生的堵塞现象：料液流经膜的表面，在压力的作用下液体及小分子物质透过纳滤膜，而不溶性物质和大分子物质则被截留； 2. 料液具有足够的流速可将被膜截留的物质从膜表面剥离，连续不断的剥离降低了膜的污染程度，因而可在较长的时间内维持较高的膜渗透通量。 3. 错流过滤是最有效、最可靠、最可以创造经济效益的膜分离手段。 4. 错流过程同时避免了在死端过滤(如板框压滤机、鼓式真空过滤机)过程中依靠滤饼层进行过滤的情况，分离发生在膜表面而不是滤饼层中，因而滤液质量在整个过程中是均一而稳定的。滤液的质量取决于膜本身，使生产过程完全处于有效的控制之中。 卷式纳滤膜的结构 卷式纳滤膜组件设计简单，填充密度大，内部结构为多个“膜袋”卷在一多孔中心管外形成，膜袋三边粘封，另一边粘封于多孔中心管上，膜袋内以多孔支撑材料形成透过物流道。膜袋与膜袋间以网状材料形成料液流道，料液平行于中心收集管流动，进入膜袋内的透过物，旋转着流向中心收集管，并由中心收集管流出。 二、系统操作规程
A. 系统启动前的准备工作 检查物料的供应是否正常。 检查所有的电器设备连接和接地是否完好。 检查所有的仪表是否完好。 检查所有的管道、阀门是否完好。 检查所有的泵的润滑。 进料前保证系统内充满水。 启动系统电源，点动所有的泵，检查泵的旋转方向是否正确。 B. 系统运行程序 1、打开系统进料管路阀门：进料罐底阀，保安泵进出口阀，过滤器进出口阀，输送泵泵进出口阀； 打开纳滤系统内相关阀门：循环泵出料阀，膜设备进料阀，膜设备出料阀，膜设备滤出液阀，打开浓缩液出口阀； 膜运行模式切换成恒流量模式； 启动保安泵泵，使系统保持相应压力，用料液充满膜系统。 打开输送泵进出阀，启动输送泵。 启动循环泵（依次1#，2#，3#，且待前一组到达相应流量再启动下一组泵），缓慢调节浓缩液出口阀，以达到需要的压力以及浓缩倍数。
膜分离技术在废水处理中的应用 李珍11204112 摘要膜分离技术作为一种能耗低、设备简单、操作方便和分离性能好的分离技术在废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。本文综述了膜分离技术在废水处理中的应用，着重介绍了超滤、纳滤、液膜等膜分离技术的特点及其在各种废水处理中的应用，并对膜技术应用前景做了总结与展望。 关键词膜分离废水处理超滤纳滤液膜 1.膜分离技术简介 1.1膜分离技术 膜分离技术是指在分子水平不同粒径分子的混合物在通过半透膜时, 实现 选择性分离的技术, 半透膜又称分离膜或滤膜, 膜壁充满小孔, 根据孔径大小可以分为: 微滤膜(MF ) 、超滤膜(U F) 、纳滤膜(NF) 、反渗透渗出膜(R 0 ) 等, 膜分离采用错流过滤方式。膜分离技术因为具有常温下操纵、无相态变化、无化学变化、选择性好、高效节能、在生产过程中不产生污染等特点, 广泛应用于发酵、生物制药、植物提取、化工、饮用水净化、除菌、废水处理等多个领域。分离膜因其独特的结构和机能, 在环境保护和水资源再生方面异军突起, 在环境工程, 特别是废水处理和中水回用方面有着广泛的应用前景。 1.2 膜分离技术原理 膜分离与传统过滤的不同在于, 膜可以在分子范围内进行分离, 是一种物理过程, 不需添助剂。膜分离技术可利用混合物物理性质的不同(质量、体积、几何形状等) 将其分离，也可利用混合物通过分离膜的速度不同将其分离。 2. 超滤膜分离技术在废水处理中的应用 2.1超滤膜简介 超滤是一种压力驱动的膜分离过程，是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的。自20世纪60年代以来，超滤很快从实验规模发展成为重要的工业单元操作技术，它广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业；在工业废水处理方面应用得最普遍的是电泳涂漆过程，城市污水处理及
对于纳滤膜分离技术的探讨 摘要：本文主要介绍了纳滤膜分离技术的原理，特点。阐述了当前纳滤在国内外的发展情况以及介绍了有关纳滤膜的具体应用并对今后纳滤技术发展进行了展望。 关键词：纳滤膜；反渗透；纳滤分离；纳滤技术；应用前景 正文： 纳滤膜的研究始于20世纪70年代，是由反透膜发展起来的，早期称为“疏松的反渗透膜”，将介于反渗透和超滤之间的膜分离技术称为“杂化过滤”。直到20世纪90年代，才统一称为纳滤。纳滤技术是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动膜过程。纳滤膜的截留分子量在200～2000 之间，膜孔径约为1 nm左右，适宜分离大小约为1 nm的溶解组分，故称为“纳滤”。纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效的截留二价及高价离子、分子量高于200 的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分子量和低分子量有机物的分离，且其成本比传统工艺还要低。因而被广泛应用于超纯水制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。我国从20世纪80年代后期就开始了纳滤膜的研制，在实验室中相继开发了CA－CTA纳滤膜S－PES涂层纳滤膜和芳香聚酰胺复合纳滤膜，并对其性能的表征及污染机理等方面进行了试验研究，取得了一些初步的成果。但与国外相比，我国纳滤膜的研制技术和应用开发都还处于起步阶段。
纳滤的原理： 纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术，它可以除去直径为1 nm 左右的颗粒，截留相对分子质量界限为200～1000，对一价盐的脱除率低于90%，对二价盐的脱除率高于90%由此可认为纳滤膜的孔径接近于反渗透膜，可称为无孔膜。纳滤膜大多为荷电膜，纳滤的原理为溶解—扩散模式，对溶质的分离由化学势梯度和电势梯度共同控制。 纳滤膜的特点 由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理( 如复合化、荷电化等) ，使其具有较特殊的分离性能。纳滤膜的一个很大特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应; 膜的电荷效应又称为Donnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠位阻效应即筛分效应，纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。因此，作为一种新型的分离膜，同传统的膜分离过程相比，纳滤膜具有以下的特点:(1)具有纳米级孔径;(2)操作压力低;(3)较好的耐压密性和较强的抗污染能力;(4)可取代传统处理过程中的多个步骤，因而比较经济。纳滤技术填补了超
陶氏FILMTECTM NF90-400纳滤膜元件 技术参数 性能特点 陶氏FILMTEC?NF90-400 纳滤元件面积大，产水量高。特别适用于高度脱除盐分，硝酸盐，铁，杀虫剂、除草剂和THM 前躯物等有机化合物。NF90-400膜面积大，所需净驱动压低，使得它在很低的运行压力下就可有效地脱除这些杂质。 产品规范 操作极限
重要信息 在膜系统准备投入运行时，为了防止给水过流或水力冲击对膜元件的破坏，正确启动反渗透水处理系统是十分必要的。遵循正确的启动顺序有助于确保系统运行参数符合设计规范，从而使系统水质和水量达到既定的设计目标。在膜系统初次启动开机程序前，应完成膜系统的预处理系统调试、膜元件的装填、仪表的标定及其他系统检查。如需获取更多信息，请参考标题为“启动顺序”的应用文献(文件号：609-02077)。 操作指南 在启动、停机、清洗或其他过程中，为防止潜在的膜破坏，应避免卷式元件产生任何突然的压力或错流流量变化。启动过程中，我们推荐按照下述过程从静止状态逐渐投入运行状态： ?给水压力应该在30~60 秒的时间范围内逐渐升高。 ?升至设计错流流速值应该在15~20 秒内逐渐到达。 ?第一小时内的产品水应该放掉不用。
通用信息 ?元件一旦润湿，就应该始终保持湿润。 ?如用户没有严格遵循本规范设定的操作限值和导则，有限质保将失效。 ?系统长期停机时，为了防止微生物滋长，建议将膜元件浸入保护液中。标准的保存液含1.5%(重量)的亚硫酸氢钠(食品级)。 ?用户应该对使用不兼容的化学药品和润滑剂对元件造成的影响负责。 ?单根压力容器的?大允许压降是50psi(3.4 bar)。 ?任何时候都要避免产品水侧产生背压。 关键词：陶氏膜，陶氏纳滤膜，陶氏NF90-400膜
高盐化工废水通常具有较高的机污染物浓度和悬浮固体浓度，不仅处理成本高、处理难度大，且存在潜在的环境风险。相比其它传统的水处理技术，纳滤膜技术不仅对高盐化工废水的处理效果好，同时可以对污水中的有用物质进行资源回收，因此其在高盐化工废水处理的应用中具有独特的优势。本文综述了纳滤膜分离技术在印染、制药、农药等化工领域高盐废水处理中的研究现状，旨在进一步推动纳滤膜技术在高盐化工废水处理领域中的应用。 印染、农药、医药生产过程中会产生大量的含盐量高于1%(质量分数)的高盐废水，这些废水通常含有多种污染物质(有机物、盐、油、重金属和放射性物质等)。随着工业化生产水平不断提高，水资源也变得越来越宝贵，高盐化工废水产生的水资源污染现象日趋严重，同时也会给环境造成很大的压力和破坏。 高盐化工废水若不进行必要的处理，将会对后续废水生化处理工艺造成很多不利影响，严重时甚至会使得整个生化系统的瘫痪，所以高盐化工废水的治理迫在眉睫。高盐化工废水常见的处理方法有石灰中和法、生物法和蒸发浓缩法。 然而这些方法不仅无法将高盐废水处理达标排放，而且也存在能耗高且副产品销售困难的问题。如蒸发浓缩法中，企业废盐多与蒸发形成有机物残液一起作为固废处理，处理成本高且资源循环利用率低。 与其他处理技术相比，膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其他技术集成等优点，近年来在水处理和回用方面取得了广泛的应用。目前主要的膜分离工艺包括反渗透、纳滤、超滤和微滤。纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，可以有效的截留水中的有机污染物和高价盐。 同时由于对水相中的单价盐截留率相对较低，纳滤膜技术可以较好的分离单价和多价离子，所以纳滤膜技术在高盐化工废水的处理和对废水中有用物质回收利用等方面具有其独特的优势，值得进一步应用和推广。 本文从纳滤膜技术的机理、影响因素，再到纳滤膜技术在印染、农药、医药等化工工业领域高盐废水中的研究进展，探讨其在高盐废水处理及资源回收利用等方面的应用价值，旨在进一步推动纳滤膜技术处理化工高盐废水处理中的应用。 1纳滤分离机理 纳滤膜的传质机理与超滤膜和反渗透膜不完全相同，其孔径介于两者之间，而且大部分纳滤膜带有电荷，所以传质机理更为复杂。 1.1荷正(负)电纳滤膜 荷正(负)电纳滤膜对电中性分子的截留主要是通过膜微孔的筛分作用。其传质模型包括扩散-细孔流模型、溶解-扩散模型、空间位阻-孔道模型和摩擦模型等。分子特性、浓度、操作压力和被截留分子的粒径都会影响截留率。
陶氏FILMTECTM NF90-400纳滤膜元件技术 参数 性能特点 陶氏FILMTEC? NF90-400 纳滤元件面积大，产水量高。特别适用于高度脱除盐分，硝酸盐，铁，杀虫剂、除草剂和THM 前躯物等有机化合物。NF90-400膜面积大，所需净驱动压低，使得它在很低的运行压力下就可有效地脱除这些杂质。 产品规范 操作极限
重要信息 在膜系统准备投入运行时，为了防止给水过流或水力冲击对膜元件的破坏，正确启动反渗透水处理系统是十分必要的。遵循正确的启动顺序有助于确保系统运行参数符合设计规范，从而使系统水质和水量达到既定的设计目标。在膜系统初次启动开机程序前，应完成膜系统的预处理系统调试、膜元件的装填、仪表的标定及其他系统检查。如需获取更多信息，请参考标题为“启动顺序”的应用文献(文件号：609-02077)。 操作指南 在启动、停机、清洗或其他过程中，为防止潜在的膜破坏，应避免卷式元件产生任何突然的压力或错流流量变化。启动过程中，我们推荐按照下述过程从静止状态逐渐投入运行状态： ? 给水压力应该在30~60 秒的时间范围内逐渐升高。 ? 升至设计错流流速值应该在15~20 秒内逐渐到达。 ? 第一小时内的产品水应该放掉不用。 通用信息
? 元件一旦润湿，就应该始终保持湿润。 ? 如用户没有严格遵循本规范设定的操作限值和导则，有限质保将失效。 ? 系统长期停机时，为了防止微生物滋长，建议将膜元件浸入保护液中。标准的保存液含1.5%(重量)的亚硫酸氢钠(食品级)。 ? 用户应该对使用不兼容的化学药品和润滑剂对元件造成的影响负责。 ? 单根压力容器的?大允许压降是50psi(3.4 bar)。 ? 任何时候都要避免产品水侧产生背压。 关键词：陶氏膜，陶氏纳滤膜，陶氏NF90-400膜
纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用
纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用 随着人们对饮用水安全越来越重视，饮用水深度净化处理备受关注。纳滤膜元件主要是利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以纳滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，纳滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。纳滤膜元件可有效净化水质，为人们的饮用水安全提供保障。 自来水先进入纳滤膜元件管内，在水压差的作用下，膜表面上密布的许多微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过，成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在纳滤膜管内，在纳滤膜进行冲洗时排出。纳滤膜使用一段时间后，被截留下来的有害物质会依附在纳滤膜元件的内表面，使纳滤膜元件的产水量逐渐下降，尤其是自来水水质污染严重时，更易引起纳滤膜元件的堵塞，定期对纳滤膜元件进行冲洗可有效恢复膜的产水量。将成束的纳滤膜丝经过浇铸工艺后制成纳滤芯，滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的纳滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙，形成原液与透过液之间的隔
离，原液首先进入纳滤膜孔内，经纳滤膜过滤后成为透过液，防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。 以上就是为大家介绍的纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用，希望对大家有所帮助。纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的有效应用，帮助人们解决了饮用水安全问题，为改善人们生活品质贡献一份力量。
纳滤膜及其应用 摘要：纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能 性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。纳滤介于反渗透和超滤之间由于其截留的颗粒比超滤小些，其透过率比反渗透大些操作压力也不太高近十几年来发展迅速是当前膜分离技术与开发的热门研究课题之一。本文综述了纳滤膜的特性、分离机理、研究现状及其在各方面的应用。 关键词：纳滤；纳滤膜；分离机理；制备方法；应用 1、纳滤及纳滤膜的概述 纳滤（NF）是20世纪80年代中期发展起来的介于超滤和反渗透之间的、同属于压力驱动的新型膜分离技术，适宜于分离相对分子质量在200 Da以上、分子大小约为1 nm的溶解组分，一般认为其截留相对分子质量在200～1 000之间，对NaCl的截留率一般为40%～90%，对二价或高价离子的截留率高达99%。由于操作压力一般小于1.5 MPa，也被称为低压反渗透膜或疏松的反渗透膜。纳滤膜的孔径通常为1～10 nm，同时它是带电荷的，荷电纳滤膜可通过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相同的离子，通过静电引力吸附与所带电荷相反的离子。因此，荷电膜对物质的分离性能主要是基于电荷效应和膜的纳米级微孔的筛分效应。它的过滤范围介于反渗透和超滤之间，推动了膜技术及相关应用领域的发展，并已在石化、生化和医药、食品、造纸、纺织印染等领域及水处理过程中得到广泛应用[1]。 纳滤膜的一个很大特征是膜上或者膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性,即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应。膜的电荷效应又称为Do nnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜带有负电荷。它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。纳滤膜的特点主要体现在以下几方面[6]： (1) 对不同价态离子截留效果不同，对单价离子的截留率低，对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增: NO-3，Cl-，O H-，SO2-4 ，CO2 -3。对阳离子的截留率按下序递增: H+，Na+，K+，Mg2 +，Ca2 +，Cu2 +。 (2) 对离子截留受离子半径影响，在分离同种离子时，离子价态相等，离子半径越小，膜对该离子的截留率越小；离子价数越大，膜对该离子的截留率越高。(3) 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物有较强的抗污染性，能有效去除许多