纳滤 简介

纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在200～1000的范围内，孔径为几纳米，因此称为纳滤。

由于纳滤膜表面有一层均匀的超薄脱盐层，它比反渗透膜要疏松得多，且其操作压力比反渗透低，因此纳滤又称为疏松型反渗透或低压反渗透。

基于纳滤分离技术一系列优越的特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。

以往对分子量在几百的不同分子的分离，采用反渗透和超滤都难以实施，而纳滤就可从蔗糖（分子量342）与葡萄糖（分子量180）的混合液中分离出葡萄糖。

纳滤的另一个特点是它能截留小分子有机物并可同时透析盐，即集浓缩与透析为一体。

纳滤的第三个特点是膜表面的荷电性，因此纳滤有离子电荷密度上的选择性。

例如在溶液中含有一价离子的Na盐和二价离子的Ca盐时，膜优先截留二价离子的Ca，一价离子的截留率随着二价离子浓度的增加而减少。

纳滤的第四个特点是操作压力低，因为无机盐能通过纳滤膜透析，使得纳滤的渗透压远比反渗透低，可节省能耗。

由于纳滤的这些特性，因此在制药、生物化工、食品加工、水处理等诸多领域有着广阔的应用前景。

水处理众所周知，用反渗透可生产出纯净水，但反渗透的能耗高，产水量低（相对纳滤来讲），且去掉了几乎所有对人体有益的盐和微量元素。

而纳滤则只脱除掉绝大多数形成水硬度的Ca、Mg离子，而保留了部分盐类和微量元素。

此外，纳滤还可以脱除掉绝大部分因农药、化肥、清洗剂等化工产品对源水或自来水所形成的小分子有机物的污染。

有些小分子有机物直接对人体有危害，而有些小分子有机物会与自来水消毒时所用的氯发生取代反应，生成多种对人体具有三致（致畸、致癌、致突变）作用的卤代烃（THM）物质，如三氯甲烷、四氯化碳等，从而对人的健康产生危害。

美国的佛罗里达州和日本的宫城县等地已有效地采用纳滤脱除掉了水中87％～98％的THM的前驱物。

浓缩乳清及牛奶日本最早将纳滤用于乳清和牛奶的浓缩，前者可使乳糖和乳清蛋白浓缩的同时脱盐。

产品简介：纳滤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1纳米(0.001微米)而得名，纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，它截留有机物的分子量大约为200—400左右，截留溶解性盐的能为20—98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱除率低于高价阴离子盐溶液，如氯化钠及氯化钙的脱除率为20-80%，而硫酸镁及硫酸钠的脱除率为90—98%。

纳滤膜一般用于去除地表水的有机物和色度，脱除井水的硬度及放射性镭，部分去除溶解性盐，浓缩食品以及分离药品中的有用物质等，纳滤膜两侧运行压差一般为3.5-16bar。

纳滤工作原理纳滤与反渗透没有明显的界限。

纳滤膜对溶解性盐或溶质不是完美的阻挡层，这些溶质透过纳滤膜的高低取决于盐份或溶质及纳滤膜的种类，透过率越低，纳滤膜两侧的渗透压就越高，也就越接近反渗透过程，相反，如果透过率越高，纳滤膜两侧的渗透压就越低，渗透压对纳滤过程的影响就越小。

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称为纳滤膜。

纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在200-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。

基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。

产品内容：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：(1)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；(2)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、钙、等硬度成分及蒸发残留物质。

纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷性。

纳滤实际应用简介膜分离的膜分为微过滤膜，超过滤膜，纳滤膜和反渗透膜。

本文将向老师介绍一下通过自己学习对纳滤的认识。

先概括的说，纳滤有五大特点：第一，NF 处于UF 和RO 之间,其膜的表层孔径处于纳米级范围。

纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右；第二，截留分子量在100-1000 之间，对二价及多价离子有很高的截留率; 截留相对分子质量300 以上的大多数有机物；第三，其操作压力在0.4-1.5MPa 之间，低于RO 膜，纳滤膜通常称为低压反渗透膜；第四，纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如醋酸纤维素、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等，纳滤膜表面一般带有电荷，因而有较好的抗压密性、抗酸碱性及较强的抗污染能力；第五，可取代传统处理过程中的多个步骤，所以比较经济。

纳滤膜的分离机理为：对于非极性溶质，主要取决于位阻效应；对于极性(或荷电溶质) ，其通过纳滤膜时的截留率由静电作用与位阻效应共同决定；另外还有溶解扩散作用。

纳滤在生活生产中有很多应用，接下来通过对其几种应用的详细介绍进一步的向您展示纳滤技术。

纳滤工艺在垃圾渗滤液处理改造中的应用。

某生活垃圾卫生填埋场于2003年11月正式运行，设计日处理渗滤液200t,采用氨吹脱+ABR反应器+接触氧化的工艺。

随着垃圾填埋时间的推移, 渗滤液水质与设计水质有很大变化, 渗滤液处理设备不能正常运行, 出水水质达不到设计要求。

基于以上原因, 该填埋场于2008年10月对其渗滤液处理设施进行了改造, 改造的重点是折板厌氧反应器和接触氧化池, 同时增加外置式超滤膜和纳滤膜。

改造前存在的问题有有机物浓度高，氨吹脱效果差，折返厌氧反应器处理效果差，接触氧化池设计不合理，混凝沉淀设计不合理这五个问题。

其中改造纳滤系统为：超滤处理后, 采用纳滤净化, 清水采率可85%左右。

纳滤操作压力为5~ 25bar 。

纳滤系统设有1套纳滤集成装置, 每套纳滤集成装置设有3条环路, 环路内设有 1 支耐压膜壳, 各耐压膜壳内分别设有4支卷式纳滤膜元件, 总计膜面积为444 m2。

纳滤总结1. 简介纳滤（Nanofiltration）是一种高效的分离技术，广泛应用于饮用水处理、废水处理、食品加工等领域。

纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的膜分离技术，其膜孔径通常在1-10纳米之间。

本文将对纳滤技术进行总结，包括其原理、应用、优势与限制等方面。

2. 原理纳滤技术基于膜的选择性渗透性，通过对物质的大小、电荷和溶解度等特性进行分离。

其工作原理主要包括两个过程：压力驱动和膜的拦截效应。

压力驱动是指将待处理溶液注入纳滤膜系统中，并施加一定的压力，使溶液在膜表面产生渗透作用力，使溶液中的溶质分子通过膜的缝隙进入膜的孔隙（即通过）。

膜的拦截效应是指通过选择性渗透性膜对不同尺寸、电荷和溶解度的物质进行分离。

纳滤膜具有较小的孔径，能够有效拦截大多数的溶质分子和悬浮物颗粒，但相对较小的溶质分子和溶剂分子则可以通过膜孔径进入。

3. 应用纳滤技术在各个领域有广泛的应用。

以下列举几个常见的应用领域：3.1 饮用水处理纳滤技术可以有效去除水中的悬浮物、颜色、异味、有机物和病原微生物等。

通过纳滤处理后的水质更清澈、透明，并且更符合饮用水的卫生、安全标准。

3.2 废水处理纳滤技术可以将废水中的有机物、重金属、色素等有害物质分离出来，从而使废水达到排放标准。

纳滤技术还可用于回收废水中的有用物质，实现废水资源化利用。

3.3 食品加工在食品加工中，纳滤技术可用于浓缩果汁、脱盐、去除杂质、提取酒精等。

通过纳滤技术，可以提高食品的品质和纯度，延长食品的保质期和保存期限。

3.4 医药领域纳滤技术在医药领域中具有重要的应用。

例如，通过纳滤可以去除细菌、病毒和其他微生物，从而保证药品的安全性。

此外，纳滤还可以用于分离和浓缩药物、提取生物分子等。

4. 优势与限制纳滤技术相较于其他分离技术具有许多优势：•高效：纳滤在处理溶液时可以获得更高的分离效率和产品收率。

•省能：相较于传统的热处理方法，纳滤所需的能源消耗较低。

•环保：纳滤过程中无需添加化学药剂，减少了对环境的污染。

纳滤在水处理中的应用现状及展望【摘要】纳滤技术是一种高效的水处理技术，广泛应用于自来水处理、废水处理和海水淡化等领域。

本文首先介绍了纳滤技术的概述，然后详细探讨了纳滤在不同领域的应用现状，包括自来水处理、废水处理和海水淡化。

接着分析了纳滤技术的发展趋势和面临的挑战，并在结论部分展望了纳滤技术在水处理中的未来应用。

纳滤技术有望成为未来水处理领域的重要技术，能够有效解决水资源短缺和水污染等问题，为人类提供清洁的水资源。

【关键词】纳滤技术概述、自来水处理、废水处理、海水淡化、发展趋势、挑战、应用展望1. 引言1.1 纳滤技术概述纳滤技术是一种通过膜分离原理进行微孔过滤的高效水处理技术。

其原理是利用纳米级孔径大小的膜片，能够有效地分离水中的微小颗粒、有机物质和细菌等杂质，从而达到净化水质的目的。

纳滤技术的核心设备是一种特殊的膜片，通常由聚合物材料制成，具有优异的过滤性能和稳定性。

膜片的孔径一般在几纳米到几十纳米之间，能够有效地阻隔水中的微生物、有机物和颗粒等超微小污染物，同时允许水分子和溶解在水中的离子通过，实现对水质的精准过滤。

纳滤技术在水处理领域具有广泛的应用前景，可以应用于自来水处理、废水处理和海水淡化等多个领域。

相比传统的过滤技术，纳滤技术具有更高的净化效率和更低的能耗，能够为人类提供更清洁、更安全的饮用水资源。

随着科技的进步和纳滤技术的不断创新，相信纳滤技术在未来水处理市场中将发挥越来越重要的作用，为人类的生活和环境健康作出更大的贡献。

2. 正文2.1 纳滤在自来水处理中的应用现状纳滤技术是一种通过聚合物膜或陶瓷膜来进行分离和净化水的高效技术。

在自来水处理领域，纳滤技术被广泛应用，其主要优势包括高效过滤、高水质产率、低能耗、占地面积小等特点。

纳滤技术可以有效去除水中的微生物、有机物、重金属和悬浮固体等污染物，提高自来水的水质。

通过纳滤膜的微孔结构，可以实现对微米级以下的颗粒和溶质的截留，从而达到高效的过滤效果。

超滤、纳滤、反渗透、微滤的概念和区别超滤、纳滤、反渗透、微滤的区别1、超滤(UF)：过滤精度在微米，属于二十一世纪高新技术之一。

是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。

是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。

超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。

超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。

因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。

2、纳滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法分离技术，水的回收率较低。

也就是说用纳滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。

这是一般家庭不能接受的。

一般用于工业纯水制造。

3、反渗透(RO)：过滤精度为微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法分离技术。

可滤除水中的几乎一切的杂质（包括有害的和有益的），只能允许水分子通过。

也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。

这是一般家庭不能接受的。

一般用于纯净水、工业超纯水、医药超纯水的制造。

反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。

4、微滤（MF）：过滤精度一般在微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。

滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。

①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。

②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。

③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只微米，通常流量小，不易清洗。

纳滤技术及其在水处理中的应用摘要纳滤是是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。

本文主要介绍纳滤技术在水处理的重要应用。

关键词：纳滤；纳滤膜；水处理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。

根据膜的孔径分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。

而纳滤(NF)是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在大于1nm的范围内，孔径为0.5~1nm，因此称纳滤。

基于纳滤分离技术的优越特性，为物理分离，分离效率高，操作简便，是一种很有发展前景的新型水处理技术。

操作压力低，跨膜压差一般为0.5-2.0MPa[1]。

纳滤分离技术具有两个特性[2]:第一，对水中的相对分子质量为数百的有机小分子成分具有分离性能；第二，对于不同价态的阴离子存在Donnan效应，并且它们的Donnan电位有较大差别，可让进料中部分或全部的无机盐透过。

物料的荷电性、离子价数和浓度对膜分离效应有很大影响。

纳滤膜按其材质分为有机高分子膜、无机膜和有机无机膜。

根据NF膜分离的特点，应用范围主要为三个方面：第一，对单价盐并不要求有很高的截留率。

第二，欲实现不同价态离子的分离。

第三，分离出某种相对分子质量的有机物。

有机高分子材料是工业化NF膜的主要材质，如醋酸纤维素、磺化聚砜、硫化聚醚砜、聚酰胺、聚乙烯醇等。

无机纳滤膜通常是不对称结构，由三种不同孔径的孔洞层组成，大孔的支撑体可以保证无机纳滤膜的机械强度，中孔的中间层可以降低支撑体的表面粗糙度，有利于微孔层的沉积，而微孔层决定着无机纳滤膜的选择渗透性。

如陶瓷膜材料。

有机物无机膜。

有机材料具有柔韧性好、透气性高、密度低的优点，但耐腐蚀性、耐温度性、耐溶剂性都比较差；而单纯无机膜虽然强度高、耐腐蚀、耐溶剂、耐高温，但比较脆难加工。

有机无机膜是在有机网络中引入无材料而形成的一种新型膜。

纳滤技术简介及水处理中的应用纳滤技术简介及水处理中的应用一、纳滤技术简介纳滤（NF）是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术。

纳滤膜的截留相对分子质量为200～1000，膜孔径约为1nm，适宜分离大小约为1nm 的溶解组分，故称为"纳滤"。

纳滤的操作压力通常为0.5～1.0 MPa，一般比反渗透低0.5～3 MPa，并且由于其对料液中无机盐的分离性能，因此纳滤又被称为"疏松反渗透"或"低压反渗透"。

纳滤技术是为了适应工业软化水及降低成本的需要而发展起来的一种新型的压力驱动膜过滤。

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，能有效地截留二价及高价离子和相对分于质量高于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，且成本比传统工艺低，因而被广泛应用于超纯水的制备、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。

纳滤膜的一个显著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筛分效应。

利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离; 而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应。

纳滤与超滤、反渗透一样，均是以压力差为驱动力的膜过程，但其传质机理有所不同。

一般认为，超滤膜由于孔径较大，传质过程主要为筛分效应; 反渗透膜属于无孔膜，其传质过程为溶解—扩散过程（静电效应）;纳滤膜存在纳米级微孔，且大部分荷负电，对无机盐的分离行为不仅受化学势控制，同时也受电势梯度的影响。

对于纯电解质溶液，同性离子会被带电的膜活性层所排斥，而如果同性离子为多价，则截留率会更高。

什么是纳滤？纳滤（NF）是其分离膜具有纳米级的孔径的分子级分离技术。

其是介于反渗透（RO）和超滤（UF）之间的膜分离技术。

反渗透几乎可以截留水中所有的离子，但要求操作压力高，水通量也受到限制；而超滤能截留水中分子量较大的有机物、细菌等，但对低分子量物质、离子则不起截留作用；对于那些水处理要求有较高的水流量，而对某些物质（如单价盐类）的截留无严格要求的情况下，需要一种介于RO和UF之间的膜分离技术，这就是纳滤技术。

纳滤膜与其他分离膜的分离性能比较，它恰好填补了超滤与反渗透之间的空白，它能截留透过超滤膜的那部分小分子量的有机物，透析被反渗透膜所截留的无机盐。

纳滤类似于反渗透与超滤，均属压力驱动型膜过程，但其传质机理却有所不同。

一般认为，超滤膜由于孔径较大，传质过程主要为孔流形式，而反渗透膜通常属于无孔致密膜，溶解-扩散的传质机理能够很好地解释膜的截留性能。

由于大部分纳滤膜为荷电型，其对无机盐的分离行为不仅受化学势控制，同时也受到电势梯度的影响。

由于无机盐能透过纳滤膜，使其渗透压远比反渗透膜的低。

因此，在通量一定时，纳滤过程所需的外加压力比反渗透的低得多；而在同等压力下，纳滤的通量则比反渗透大得多。

此外，纳滤能使浓缩与除盐同步进行。

所以用纳滤代替反渗透时，浓缩过程可有效、快速地进行，并达到较大的浓缩倍数。

纳滤膜组件的操作压力一般为0.7MPa左右，最低的为0.3MPa。

它对相对分子质量大于300的有机溶质有90%以上的截留能力，对盐类有中等程度以上的脱除率。

纳滤膜材料基本上和反渗透膜材料相同，主要有醋酸纤维素（CA）、醋酸纤维素-三醋酸纤维系（CA-CTA）、磺化聚砜（S-PS）、磺化聚醚砜（S-PES）和芳香聚酰胺复合材料以及无机材料等。

目前，最广泛用的为芳香聚酰胺复合材料。

商用的纳滤膜组件多为螺旋卷式，另外还有管式和中空纤维式。