纳滤膜

纳滤膜NF-membrane

纳滤膜的发展

纳滤（NF）：截留分子里在150以上、直径在1nm左右的物质。是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术。

在过去的很长一段时间里，纳滤膜被称为超低压反纳滤膜（LPRO：Low Pressure Reverse Osmosis），或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜（Loose RO： Loose Reverse Osmosis）。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子里200～1000，NaCI的截留率≤90％的膜可以认为是纳滤膜。现在，纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反滲透技术之间的独立的膜分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为膜分离技术中的一个重要的分支。

纳滤膜主要去除直径为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。

纳滤原理

是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型（空间电荷模型和固定电荷模型）、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。与其他膜分离过程比较，纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物；又能透析反渗透所截留的部分无机盐一一也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。

NF膜分离需要的跨膜压差一般为0.5－2.0MPa，比用反滲透膜达到同样的滲透能里所必须施加的压差低0.5－3Mpa。在同等的外加压力下，纳滤的通量要比反渗大得多，而在通里一定时，纳滤所需的压力则比反渗透的低很多。所以用纳滤膜进行的膜分离过程中，溶液中各种溶质的截留庇有如下规律：

1.随着摩尔质里的增加而增加；

2.在给定进料浓度的情况下，随着跨膜压差的增加而增加；

3.在给定压力的情兄下，随着浓度的增加而下降；

4.对于阴离子来说，按NOЗ―、Cr―、OH―、SO4²―、CO4²―顺序上升；

5.对于阳离子来说，接H†、Na†、K†、Ca2†、Cu2†顺序上升。

纳滤膜组件

商业上的纳滤膜组件大都为卷式组件，此外也有采用管式和中空纤维式的纳滤膜组件。表2所示是部分纳滤膜组件的性能。

纳滤膜有两个特性：

1.对不同有机物组分的分离性能，分子量的切割范围约为200-1000；

2.膜表面负电荷对不同电荷和不同价态阴离子的Donnan点位不ー样。纳滤膜的*性能決定了它的应用范围，适用于下述三种情兄下的物质分离：

对单价盐分离的截留率要求不高；

‚要求进行不同价态离子的分离；

ƒ要求对高分子里有机物与低分子量有机物进行分离。

纳滤膜的应用

根据纳滤膜的特性，其主要应用场合包括：

1、软化水处理

对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的zui大市场。

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疑、沉降、砂滤和加氯xiaodu来去除水中的悬浮物和菌体，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。

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）中排出的生活汚水处理后用于厕所冲洗等非饮用再利用水。纳滤膜在各种工业废水的应用也很多实例，如造纸漂白水处理等。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

此领域中的纳滤膜应用十分活跃，如各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶类、酒类、酱油、调味品等的浓缩、精制。

5、化工工芝过程水溶液的浓缩、分离，如化工、染料的水溶液脱盐处理。