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纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用现状张平允;殷一辰;周文琪;王铮;张东;舒诗湖【摘要】纳滤(NF)可以去除各种有机物和有害化学物质,同时保留人体所必须的无机离子,因此其在饮用水深度处理,尤其减少消毒副产物和溶解性有机碳,NF膜法比传统处理方法具有不可比拟的优越性.作者综述了NF膜的定义与分离机理、NF膜制备方法及国内外商用NF膜的主要产品和特点,NF膜在饮用水深度处理中的典型应用,展望了纳滤膜的发展前景,并提出了未来NF膜在饮用水深度处理应用中需要进一步完善的研究内容.%As the innovative technology,nanofiltration (NF) membranes could make effectively the advanced drinking water treatment in terms of various organic matter and harmful chemical material removal.And it may keep some inorganic ions which are indispensable for human body.Especially,NF membranes play a very important role on the disinfection of by-products and dissolved organic carbon during advanced treatment of the drinking water when compared with that of the conventional process.The main contents of the review are asfollows.Firstly,it's the definition of NF membrane and NF's separation mechanism.Then the NF membranes' fabrication methods and the mainly products of the NF membranes of the domestic and foreign companies are discussed.The next reviewed is the typical application examples of NF treatment system on the advanced treatment of the drinkingwater.Additionally,the NF's great superority in the advanced treatment of drinking water processing aspect has also been discussed.Finally,the tendency of future prospective development of NF technology and someresearch hotspots (the influencing factors of NF's application) that needed to be improved are also presented.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】12页(P23-34)【关键词】纳滤(NF);饮用水;深度处理;应用;现状【作者】张平允;殷一辰;周文琪;王铮;张东;舒诗湖【作者单位】城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082【正文语种】中文【中图分类】TU991.2纳滤膜（NF）早期被称为“低压反渗透膜”或“疏松反渗透膜”，是一种介于反渗透膜（RO）和超滤膜（UF）之间的新型的压力驱动膜［1-2］。
纳滤膜的工作原理及特点引言概述：纳滤膜是一种重要的膜分离技术，广泛应用于水处理、食品加工、药物制备等领域。
本文将介绍纳滤膜的工作原理及特点。
一、工作原理1.1 纳滤膜的孔隙结构纳滤膜是一种微孔膜，具有均匀分布的孔隙结构。
这些微孔的直径通常在1-100纳米之间，能够有效截留溶质和大份子物质。
1.2 纳滤膜的截留机制纳滤膜通过孔隙大小的选择性分离物质。
小份子溶质和溶剂可以通过膜孔，而大份子物质无法通过，从而实现分离和浓缩的目的。
1.3 纳滤膜的分离效率纳滤膜具有高效的分离效率，能够在保留目标物质的同时去除杂质。
其分离效率受到膜孔大小、膜材料和操作条件等因素的影响。
二、特点2.1 高选择性纳滤膜具有高度选择性，可以根据需要选择不同的孔隙大小，实现对不同份子大小的分离。
2.2 高通透性纳滤膜通透性好，能够在保留目标物质的同时保持溶剂的流动性，提高生产效率。
2.3 长寿命纳滤膜具有较长的使用寿命，耐腐蚀、耐高温，能够在恶劣环境下稳定运行。
三、应用领域3.1 水处理纳滤膜广泛应用于水处理领域，可以去除水中的微生物、颗粒物和有机物质，提高水质。
3.2 食品加工纳滤膜在食品加工中用于浓缩果汁、乳制品和酿酒等，提高产品质量和产量。
3.3 药物制备纳滤膜用于药物制备过程中的浓缩、纯化和分离，保证药物的纯度和效果。
四、发展趋势4.1 多层膜结构未来纳滤膜的发展趋势是多层膜结构，可以提高分离效率和稳定性。
4.2 纳米技术应用纳滤膜将会与纳米技术结合，实现更精细的分离和控制。
4.3 自清洁功能未来的纳滤膜可能具有自清洁功能，减少维护和更换频率。
五、结论纳滤膜作为一种重要的膜分离技术，具有高效的分离效率和广泛的应用前景。
随着科技的不断进步，纳滤膜在各个领域的应用将会越来越广泛，为人类生活带来更多便利。
纳滤膜污染的原因及运行分析目录1.前言 (3)2.纳滤膜在运行中遇到的污染分析 (3)2.1.微生物污染 (3)2.2.造成生物污染的原因一般有： (3)2.3.有机物及矿物油污染 (4)2.4.絮凝剂引起的污染 (4)2.5.结垢引起的污染 (4)2.6.胶体污染 (5)3,纳滤系统的长期运行经验 (5)3.1.保持预处理效果的稳定 (5)3.2.控制较低的运行压力和回收率 (5)3.3.对膜进行物理清洗（产品水冲洗） (6)3.4.规范系统启停操作及停运保护措施 (6)4.定期对膜元件进行在线化学清洗 (6)5.对膜元件进行离线化学清洗 (7)6.污染物的类别 (7)6.1.无机污染物 (7)6.2.有机污染物 (7)6.3.微生物污染物 (8)6.4.胶体污染 (8)7.膜污染的影响因素及其防治 (8)7.1..膜污染的影响因素 (8)7.2..膜污染的防治 (8)7.2.1.膜表面改性 (8)7.2.2.料液预处理 (9)7.2.3.操作条件的优化 (9)8.膜法处理污水回用过程中如何防治膜污染 (9)8.1.预处理工艺的选择 (10)8.1.1.污水中无机结垢物质引起的膜污染的预处理工艺选择 (10)8.1.2.污水中胶体引起的膜污染的预处理工艺选择 (11)8.1.3.污水中有机物引起的膜污染的预处理工艺选择 (11)8.1.4.污水中微生物引起的膜污染的预处理工艺选择 (12)8.2.膜材料及膜孔径的选择 (13)821.膜材料的选择 (13)8.2.1.膜孔径的选择 (14)8.3.结语 (15)9.膜的清洗 (15)9.1.物理清洗 (15)9.1.1.等压冲洗 (15)9.1.2.反冲洗 (15)9.1.3.气液混合振荡清洗技术 (15)9.1.4.负压清洗 (15)9.1.5.机械刮除 (16)9.1.6.电清洗 (16)9.2..化学清洗 (16)9.2.1.碱性清洗剂 (16)9.2.2.酸性清洗剂 (16)9.2.3.酶清洗齐IJ (17)9.2.4.表面活性剂 (17)9.2.5.消毒清洗剂 (17)9.3.生物清洗 (17)1.1.纳滤膜污染现象在多孔膜中较为常见，发生污染的最直观表现就是通量的持续降低，一般用通量下降的程度以及污染物的质量来描述污染的状况。
GE耐酸型纳滤膜NF8040C 34D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。
耐酸纳滤膜专用于pH不大于0的极度酸性环境连续运行工况，膜会优先去除二价和多价离子，单价离子和无机酸通常会完全透过(透过率与料液浓度和组分有关)。
单价离子和无机酸的透过率高，不会产生渗透压。
耐酸膜用于酸的净化和酸性溶液中金属离子的浓缩。
膜元件采用专利料液隔网和聚砜配件，2540型外套材料为玻璃钢，其它大口径型号采用环氧树脂，所有材料均具有可靠的酸稳定性。
中水回收设备产品应用：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，垃圾渗透液处理软化膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。
膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。
而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。
膜软化在美国已很普遍，佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化，代替常规的石灰软化和离子交换过程。
近几年来，随着纳滤性能的不断提高，纳滤膜组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
去除水中有机物纳滤膜在饮水处理中除了软化之外，多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物，保证饮用水的生物稳定性等。
三致物质的去除研究表明，纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害的有机物和Ames致突变物，使TA98及TA100菌株在各试验剂量下的致突比MR值均小于2 ，Ames试验结果呈阴性。
膜分离在乳制品工业中的应用
膜分离是一种重要的分离技术，在乳制品工业中得到了广泛的应用。
膜分离技术可以将乳液中的蛋白质、脂肪、乳糖等组分分离出来，用于生产高质量的乳制品，如乳清蛋白、干酪、黄油、奶粉等。
膜分离技术的原理是利用不同孔径的膜将混合液分离成不同组分，通过膜的分离作用，可以实现高效、无污染的分离过程。
膜分离技术有多种类型，包括微滤、超滤、纳滤和反渗透等，不同的技术可以选择不同孔径的膜进行分离。
在乳制品工业中，膜分离技术应用广泛，主要包括以下几个方面： 1. 乳清蛋白的分离：乳清蛋白是一种高价值的乳制品原料，通过超滤膜可以将乳清中的蛋白质分离出来，制成乳清蛋白粉等产品，广泛应用于保健品、营养品、运动营养等领域。
2. 干酪的生产：干酪是一种重要的乳制品，通过不同孔径的膜分离技术可以将乳中的蛋白质和脂肪分离出来，制成干酪等产品。
3. 奶粉的生产：奶粉是一种重要的婴幼儿食品和成人保健品，通过反渗透膜可以将牛奶中的水分去除，制成奶粉。
4. 黄油的制备：黄油是一种重要的食用油脂，通过超滤和纳滤膜可以将乳中的脂肪分离出来，制成黄油等产品。
总之，膜分离技术在乳制品工业中具有重要的应用价值，可以实现高效、低成本、无污染的分离过程，为乳制品行业的发展做出了重要贡献。
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随着时代的发展，对于各种物质的分离有了越来越高的要求，因此，各种新型分离技术也就随之而出现了。
下面就对几种新型分离技术作一简单介绍。
一、分子蒸馏技术传统蒸馏是基于不同物质的沸点差进行分离的，因此在沸点温度下易氧化、分解或聚合的某些物质难以分离。
分子蒸馏的分离作用则是利用液体分子受热时会从液面逸出，不同种类分子逸出后的运动平均自由程不同而实现物质的分离：混合液被加热后，轻、重分子均向气相逸出，由于轻、重分子自由程不同，轻分子自由程大，可达到冷凝板，冷凝后沿冷凝板向下流动，重分子自由程小，达不到冷凝面而在气相中饱和，并返回液相，沿加热板向下流动，从而形成轻、重分子的分流与分离。
分子蒸馏具有操作真空度高、加热温度低、受热时间短、分离程度高等特点，因此，特别适宜于高沸点、热敏性及易氧化物质的分离。
分子蒸馏技术具备着许多常规蒸馏无法比拟的优点。
1.操作温度低。
常规蒸馏是靠不同物质的沸点差进行分离的, 而郑佳敏210711382107122分子蒸馏是靠不同物质分子运动自由程的差别进行分离的,因此, 后者是在远离(远低于)沸点下进行操作的。
2.蒸馏压强低。
由于分子蒸馏装置独特的结构形式, 其内部压强极小, 可以获得很高的真空度。
同时, 由分子运动自由程公式可知, 要想获得足够大的平均自由程, 可以通过降低蒸馏压强来获得, 一般为X×10-1Pa数量级。
3.受热时间短。
鉴于分子蒸馏是基于不同物质分子运动自由程的差别而实现分离的因而受加热面与冷凝面的间距要小于轻分子的运动自由程(即距离很短), 这样由液面逸出的轻分子几乎未碰撞就到达冷凝面, 所以受热时间很短。
另外, 若采用较先进的分子蒸馏结构, 使混合液的液面达到薄膜状, 这时液面与加热面的面积几乎相等, 那么, 此时的蒸馏时间则更短。
假定真空蒸馏受热时间为1h, 则分子蒸馏仅用十几秒。
4.分离程度高。
分子蒸馏常常用来分离常规蒸馏不易分开的物质,然而就这两种方法均能分离的物质而言, 分子蒸馏的分离程度更高。
