纳滤膜研制及应用技术进展

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1、纳滤膜研制及应用技术进展摘要：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，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一、纳滤膜的介绍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

2、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，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。二、水处理当中的应用2.1自来水深度处理崔崇威等人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

3、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。2

4、.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

5、多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭采用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。料液中Ni2+的质量浓度由30mg/L，经过处理浓缩至17.7g/L，浓液达到直接回用于镀槽的要求，99%的透过液可以达到回用标准，并且回收了约99%的镍。采用NF膜处理含镍废水具有流程简单、投资小、操作费用低、物料分配合理等特点，适用于工业应用。牟旭凤对应用聚合物辅助无机膜处理模拟放射性废水进行了研究，比较了相对分子质量分别为8000、50000、和1000

6、00的三种聚丙烯酸和截流分子量为1000、3000、8000的无机膜对模拟放射性废水的处理效果。研究表明聚合物辅助超滤/纳滤技术可以有效地去除沸水中的Sr2+和Co2+，且当采用相对分子量为100000的聚丙烯酸辅助截留相对分子量为8000的无机膜超滤时，去除效果最好。三、海水淡化目前传统工艺中反渗透海水淡化的回收率小于40%。陈益棠等人研究开发了死端超滤预处理技术和反渗透-纳滤联合脱盐相结合的膜集成海水淡化新工艺，与传统工艺比较，具有装置体积小，产水回收率高等优点。以沿岸海水为料液，操作压力1为5.1MP条件下，操作压力2为2.0MPa条件下

7、，装置脱盐率99.21%，产水量397.3L/h产水回收率55%。海水淡化装置对海水中Ca2+、Mg2+、Na+、HCO3-、Cl-、SO42-、TDS、总碱度、总硬度的去除率分别为99%，99.6%，99.21%，95%，99.35%，98.48，，99.21%，95%，99.4%。与传统工艺产水成本进行了比较，结果表明：新工艺的总设备直接投资费分别毕回收率为20%和40%时的传统工艺下降20.06%和6.27%。其中，预处理设备投资费用分别下降43.41%和19%；操作费用中的能源费分别下降13.33%和7.14%。王玉红等人选择了ESNA

8、1型纳滤膜对NaCl、MgCl2、Na2SO4、MgSO4等4种无机单盐水溶液体系进行分离实验；考察操作压力和料液浓度等的变化对纳滤膜分离性能的影响及