纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用

纳滤膜的应用纳滤膜主要应用于以下场合：单价盐不需要有较高的脱除率；分离不同价态的离子；分离高分子量与低分子量的有机物一、饮用水制备纳滤膜最大的应用领域是饮用水的软化和有机物的脱除。

随着水污染加剧，人们对饮用水水质越来越关心。

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却很低。

随着水资源贫乏的日益严峻、环境污染的加剧和各国饮用水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质的“饮用水深度处理技术”日益受到人们的重视。

目前深度处理的方法主要有活性炭吸附、臭氧处理和膜处理。

膜分离试验表明，纳滤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、天然有机物及硫酸盐和硝酸盐等。

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。

二、小分子有机物的回收或去除由于小分子有机物的相对分子质量多在数百到1000之间，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相对分子质量在160～1000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，因而它的回收与再利用大大降低了成本。

此外，纳滤膜可用于分离含有高浓度的有机物、杀虫剂、染料、无机盐及其他微量污染物的体系。

结果表明，纳滤膜对有机物、杀虫剂等有优异的截留能力，分离效果很好。

此外，纳滤膜还可用于染料与无机盐的分离。

三、工业废水处理现代工业的发展在为社会创造巨大经济效益的同时，也产生了严重的环境问题，越来越多的海洋、湖泊及河流等由于大量工业废水的排入而被污染，给人类及动植物的生存造成严重威胁，膜分离技术的特点使得其在工业废水处理方面发挥了重要的作用。

纳滤膜以其特殊的分离性能成功地应用于制糖、造纸、电镀、机械加工等行业废水（液）的处理上。

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。

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。

谈纳滤膜水处理技术在净水工艺中的应用摘要：水处理膜技术是现阶段最先进的净水技术，能够满足居民用水和工业废水处理的基本需求，在水处理领域具有更广泛的应用前景，因此，深入研究水处理膜技术的发展现状至关重要关键词：纳滤膜; 净水工艺; 应用引言水处理膜技术是指利用生物膜材料分离去除水中的杂质，实现净化处理目的。

不同类型的生物膜在水处理方面有不同的功能，例如用于处理含氟液体废物的双极膜和用于海水淡化的过滤膜。

因此，膜技术在水处理领域具有良好的发展前景，分析发展现状和趋势可以促进水处理膜技术的发展。

一、基本概念膜技术的基本原理是过滤，其中中心装置是薄膜，这是一种由高无机和有机分子材料组成的过滤装置，使水柱能够在应用中穿过薄膜——此时薄膜可以利用相关能量过滤出杂质等物体，同时进行分离、净化、富集和清洗。

同时薄膜非常薄轻巧，因此易于应用，也可以根据实际材料对薄膜进行配置，水处理可以有针对性地进行。

此外，膜技术在水处理中已发展成多种应用形式。

最常见的是NF(纳滤膜技术)、UF(超滤膜技术)、MF(微滤膜技术)、LM(液膜技术)、FO/RO(正/反渗透膜技术)等。

不同形式膜的应用条件不同，必须根据实际情况选择。

膜技术具有易用性、再循环、可操作性和占地面积小等特点，因而得到广泛应用。

二、我国水处理膜技术存在的问题我国与发达国家之间仍然存在差距。

尽管中国现在已经从许多外国企业的经验中吸取教训，并与一些外国企业合作，但基础技术仍存在很大差距，因此产品的完成和性能无法与产品相提并论而且国外的优势使它们占据了更大的市场份额，工业链的改善使它们能够大量生产膜产品，中国今后在水处理膜技术方面还有很多工作要做。

城市居民可以获得各种各样的饮用水来源，包括地表水、地下水和海水淡化。

在这些来源中，地表水和地下水极易受到工业废水的污染以及较多杂质的降水的影响；海水淡化更加困难。

由于水质复杂多变，供水或脱盐设施的膜的适应能力有限，导致水的净化程度不足以达到民用水质标准。

饮用水处理中纳滤技术的应用膜技术在饮用水深度处理中有广泛的应用。

近年来，随着人们对饮用水水质要求的进一步提高，各种各样的净水器应运而生，它们都采用了一些深度水处理技术，但水质太纯也存在营养元素缺乏的问题。

因为纯净水在除去了有害物的同时，也除去了人体生理活动必不可少的许多矿物元素，如钙、镁、锌、锂、锶等。

长期饮用这种缺乏有益元素的水，会破坏人体生理平衡。

综合国内外医学界和水处理界的观点，可认为净水应是尽最大可能地去除水中的有毒、有害物质，特别是“三致”物，Ames 试验阴性，同时又保留原水中有益健康的微量元素和矿物质的水。

由于超滤(UF)和微滤(MF)对水中有机物的去除率很低，仅在20% 以下，反渗透(RO)膜由于在生产出纯净水时，同时去除了饮用水中的有益微量元素和矿物质，也不是生产净水的理想膜。

而纳滤膜由于膜选择性界于RO和UF之间使它不仅可以对水质软化和适度脱盐，还可有效去除原水中传染性病毒、有机物、高价重金属等，又保留了原水中的部分矿物质，使它成为生产净水的首选膜。

纳滤膜技术已被列入“21世纪水计划”，以除去水源中日益增多的低分子有机物，确保饮用水的安全。

1、纳滤膜的介绍纳滤膜是20世纪90年代问世的新型分离膜，早期被称为“疏松型”反渗透膜或“致密型”超滤膜，在其应用过程中具有两个显著特征：一个是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，约为200～2 000;另一个是纳滤膜的表面分离层由聚电解质所构成，对无机盐有一定的截留率。

根据上述特征，纳滤膜分离技术在饮用水生产方面正在发挥其独特的作用，比如，去除三氯甲烷中间体(加氯消毒时的副产物，为致癌物质)、低分子有机物、农药、激素、砷和重金属等有害物质，并且对Ca2 + 、Mg2 + 、SO42 - 和F - 等离子亦具有良好的去除效果。

同时，纳滤膜分离过程还具有操作压力低、出水效率高、浓缩水排放较反渗透少等优点。

法国Mery - sur - Oise 水处理厂是目前世界上规模最大的运用纳滤膜技术净化地表水的水厂,日均产水量为140 000 m3 ，至今已运行两年多，出水的水质及其各项性能参数均非常令人满意，尤其是在去除有机物和杀虫剂方面。

权威解读纳滤膜在市政给水处理方面的应用给水处理的目标是为居民提供安全、健康且感官上更易接受的饮用水。

2006版《生活饮用水卫生标准（GB5749）》颁布以来，我国在水源保护、水厂建设和升级改造、水厂运行管理优化、管网输配和二次供水水质维持等方面取得了巨大的进步，有力地保障了我国城乡居民的饮用水安全。

目前我国饮用水水质及达标率与欧美等发达国家相当。

随着社会经济的不断发展，人民群众对饮用水水质提出了更高的要求。

以臭氧-生物活性炭技术为代表的饮用水深度处理工艺在我国的应用规模不断扩大，以纳滤技术为代表的新一代饮用水深度处理工艺在我国也在蓬勃发展之中。

文献记载最早的的纳滤膜应用是1970年代末佛罗里达的一个纳滤膜软化水项目；第一个文献记录商用纳滤分离膜是1983年用于食品着色剂脱盐的应用。

而纳滤（Nanofiltration）这个词是当年的FilmTec集团于1984年创造的，当时是基于纳滤膜的等效孔径在纳米级范围。

纳滤膜一般是指切割分子量在200-2,000道尔顿范围内压力驱动膜的总称。

由于没有严格的定义，没有划一的切割分子量界定，不同纳滤膜产品之间差异较大。

供应商一般将切割分子量较小因此更接近于反渗透膜的纳滤膜（小于约300道尔顿）称为致密型纳滤膜，市场上以陶氏NF90、TRISEP TS80、碧水源DF90、苏伊士HP、时代沃顿VNF2等膜为代表；而将切割分子量较大的纳滤膜（300-500道尔顿）称为疏松型纳滤膜，市场上以陶氏NF270、TRISEP TS40/XN45、碧水源DF30、苏伊士HL、时代沃顿VNF1等为代表；切割分子量接近超滤的纳滤膜有时被称为超低压纳滤膜。

纳滤技术不同于反渗透技术。

纳滤不以脱盐为主要目的，而以选择性去除水中的污染物为目标。

纳滤对水中溶质的截留机理包括空间位阻效应、道南效应和介电效应。

在饮用水处理领域，目前纳滤有三大应用，分别是水质软化、消毒副产物控制和微量有机物去除。

膜技术在饮用水深度处理中的应用徐荣安(国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心,浙江杭州　310012)摘　要:本文综合介绍了反渗透、电渗析、纳滤、超滤和微滤等膜技术进展和在饮用水深度处理中的应用。

关键词:膜技术;进展;深度水处理;应用中图分类号:TQ 028.8 文献标识码:A 文章编号:1000-3770(1999)05-0249-06农业化肥、杀虫剂的大量持续使用,工业废气、废水的超标排放,和人们生活污水的大量增加,导致水源污染日趋严重。

另一方面,随着生命科学、医学的技术进步和人民生活水平的提高,人们对饮用水的品质提出了新的概念和要求,饮用水与人体健康这一话题,引起了各级人民政府和广大群众,比以往任何时间都要关切。

饮水安全、卫生已成为当前消费者的主导潮流。

膜技术是近30年来发展起来的一项高新技术,也是当前促进和保证社会持续发展的关键技术之一,已在能源、电子、化工、医药、食品、汽车、家电、环保等领域,发挥着其独特的重要作用,1.3×104t /d 的海水淡化大型工厂,2.4×104t /d 苦咸水电渗析淡化工厂,用膜近万平方米的大型超滤退浆废水处理厂,2400t/d 的地表水微孔过滤净化工厂,每年救治几十万人生命的人工肾(透析器)已成为现代的重要医疗手段,膜法制取的矿泉水、纯净水、优质饮用水等已进入千家万户……,这些已充分了显示了膜技术应用规模、水平和重要作用。

本文就膜技术的进展和在饮用水深度处理中的应用作一综合介绍。

1　膜技术的进展1.1　电渗析电渗析(ED)是以直流电为推动力,利用阴阳离子交换膜对水溶液中阴阳离子的选择透过性,使一个水体中的离子通过膜迁移到另一水体中的物质分离过程。

1952年,美国Ionics 公司,根据电渗析原理,研制成功世界上第一台电渗析器,用于苦咸水淡化制取生活饮用水。

70年代频繁倒极电渗析技术(EDR )开发成功,使电渗析装置运行更加方便,工作应用更加稳定;日本50年代末开发这一技术,60年代用于海水浓缩制盐和氯碱工业制浓盐水;我国1958年开始研究开发电渗析技术,1965年我国第一台电渗析装置试用于成昆铁路建设,1967年完成了异相离子交换膜的工业化生产,三十年来,已在海水、苦咸水淡化制取生活饮用水和工业用纯水、超纯水制造,发挥了显著的效果。

Value Engineering0引言随着经济发展和人民生活水平的提高，人们对饮用水水质的安全越来越关注。

我国饮用水厂传统处理工艺以混凝—沉淀—过滤—消毒工艺为主，主要去除悬浮物、胶体颗粒物、致病微生物等[1]。

纳滤技术具有产水品质高且运行能耗低的优势特点，逐渐在饮用水处理项目上应用越来越广泛。

1工艺原理及特点分析纳滤因能截留物质的大小约为1纳米而得名。

由于纳滤膜对二价离子的高效截留性能，对一价离子低截留率甚至不截留，既可以保证产品饮用水达标，并且不因过分脱除盐分，影响口感。

同时由于纳滤膜运行所需的压力低，比反渗透系统运行更节能。

2工程项目简介新疆某市政饮用水水厂，设计处理水量为10万m 3/d ，处理工艺为网格絮凝沉淀池+D 型滤池+消毒工艺，水源采用水库水，通过输水管线输送到水厂进水池。

通过网格絮凝沉淀池和D 型滤池去除水中的悬浮物和浊度，经过消毒后进入清水池，清水池水输送到城市配水管网。

由于水库水源受到地下矿物质的影响，导致硫酸盐和溶解性固体超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）标准。

硫酸盐超标可能导致腹泻、脱水和胃肠道紊乱等生理反应。

因此亟需对水中超标的硫酸根和溶解性固体进行脱除，保证当地居民用户的饮用水安全。

2.1处理规模本项目总设计水量10万m 3/d ，一期5万m 3/d ，二期5万m 3/d 。

考虑到纳滤产水品质高，纳滤产水进入清水池，与原滤池产水进行一定比例勾兑后，既可以满足产水品质达标，又能节约项目投资。

2.2设计进水水质本项目设计进水水质如表1所示：单位：mg/L ，除pH 外。

2.3出水水质设计出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）中标准限值。

其中部分处理后重点指标如表2所示：单位：mg/L ，除pH 外。

2.4处理工艺流程水厂原工艺流程如图1所示。

本提标项目实施后工艺流程如图2所示。

本项目水厂D 型滤池产水通过管道自流到滤后水池，经过纤维过滤器预处理去除水中的悬浮物的胶体，采用一级纳滤装置和二级纳滤装置去除水中的硬度、硫酸根和TDS ，保证产水品质稳定达标。

纳滤膜技术深度处理饮用水发布时间：2013-3-11 9:13:43 中国污水处理工程网随着各种洗涤剂、农药、化肥的大量使用以及生活污水、工业废水排放量的增加，加剧了我国地表及地下水源的污染。

水体中污染物浓度和种类不断增加，其中部分难降解物质性质非常稳定，采用传统的饮用水处理技术难以去除，且加氯消毒还有形成消毒副产物的风险。

为了保证出水安全性，必须对饮用水进行深度处理。

饮用水深度处理主要有活性炭吸附、o3氧化、膜分离及其组合工艺。

其中，膜分离技术因对水中难降解污染物去除效果好，对药剂无依赖性，高效节能而被广泛应用，并被公认为饮用水深度处理先进技术。

1 纳滤在饮用水处理中的优势相比微滤、超滤和反渗透这3种膜分离技术，纳滤在饮用水深度处理中更具优越性。

纳滤膜是一种低压反渗透膜，分离性能介于超滤和反渗透之间，不仅能有效去除水中的重金属、无机盐、天然与合成有机物、微生物等有害物质，还能保留对人体有益的矿物质和微量元素，产水安全卫生，有益人体健康。

因此，纳滤膜技术被认为是最有发展潜力的饮用水深度处理技术。

1纳滤在饮用水处理中的优势相比微滤、超滤和反渗透这3种膜分离技术，纳滤在饮用水深度处理中更具优越性。

纳滤膜是一种低压反渗透膜，分离性能介于超滤和反渗透之间，不仅能有效去除水中的重金属、无机盐、天然与合成有机物、微生物等有害物质，还能保留对人体有益的矿物质和微量元素，产水安全卫生，有益人体健康。

因此，纳滤膜技术被认为是最有发展潜力的饮用水深度处理技术。

2纳滤膜的特征及分离机理.2.1纳滤膜特征(1)纳米级孔径。

纳滤膜孑L径为纳米级(10-9m)，适于截留粒径1nlTl左右，分子量在200一l000的物质。

(2)离子选择性。

纳滤膜上或膜中带有负的带电基团。

由于静电作用，纳滤膜对二价和多价离子的截留率比一价离子高得多2。

(3)操作压力低。

纳滤分离的操作压力一般为0.5—2.0MPa，比达到相同渗透通量的反渗透分离所需压差低0.5—3.0Mpa。