納濾原理
與超濾及反滲透膜分離過程一樣，納濾也是以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過程，是一個(gè)不可逆過程。其分離機(jī)制可以運(yùn)用電荷模型（空間電荷模型和固定電荷模型）、細(xì)孔模型以及近年來才提出的靜電排斥和立體阻礙模型等來描述。與其他膜分離過程比較，納濾的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能截留透過超濾膜的小分子量的有機(jī)物，又能透析反滲透所截留的部分無機(jī)鹽——也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進(jìn)行。
NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5-2.0MPa，比用反滲透膜達(dá)到同樣的滲透能量所必須施加的壓差低0.5-3Mpa。在同等的外加壓力下，納濾的通量要比反滲大得多，而在通量一定時(shí)，納濾所需的壓力則比反滲透的低很多。所以用納濾膜進(jìn)行的膜分離過程中，溶液中各種溶質(zhì)的截留有如下規(guī)律：
① 隨著摩爾質(zhì)量的增加而增加；
② 在給定進(jìn)料濃度的情況下，隨著跨膜壓差的增加而增加；
③ 在給定壓力的情況下，隨著濃度的增加而下降；
④ 對(duì)于陰離子來說，按NO3-、CI-、OH-、SO42-、CO42-順序上升。
⑤ 對(duì)于陽離子來說，按H+、Na+、K+、Ca2+、Cu2+順序上升。
經(jīng)典模型
a.溶解--擴(kuò)散原理：滲透物溶解在膜中，并沿著它的推動(dòng)力梯度擴(kuò)散傳遞，在膜的表面形成物相之間的化學(xué)平衡，傳遞的形式是：能量=濃度o淌度o推動(dòng)力，使得一種物質(zhì)通過膜的時(shí)候必須克服滲透壓力。
b.電效應(yīng)：納濾膜與電解質(zhì)離子間形成靜電作用，電解質(zhì)鹽離子的電荷強(qiáng)度不同，造成膜對(duì)離子的截留率有差異，在含有不同價(jià)態(tài)離子的多元體系中，由于道南(DONNAN)效應(yīng)，使得膜對(duì)不同離子的選擇性不一樣，不同的離子通過膜的比例也不相同。
納濾過程之所以具有離子選擇性，是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán)，它們通過靜電互相作用，阻礙多價(jià)離子的滲透。
膜材質(zhì)和主要產(chǎn)品
納濾膜的成膜材料基本上與反滲透材料相同。商品化納濾膜的膜材質(zhì)主要有以下幾種：醋酸纖維素(CA)、磺化聚砜(SPS)、磺化聚醚砜(SPES)和聚乙烯醇(PVA)等。無機(jī)材料制備的納濾膜目前也已商品化。
不同納濾膜的分離性能不完全相同。他們有一個(gè)共同點(diǎn)，即膜對(duì)單價(jià)離子的截留率低，對(duì)硫酸根和蔗糖的截留率高，膜對(duì)單價(jià)離子的截留率隨溶液濃度的增高而迅速下降。膜的這些特性受控于膜材料、膜結(jié)構(gòu)形態(tài)和膜的表面性質(zhì)等。
納濾膜組件
商業(yè)上的納濾膜組件大多為卷式組件，此外也有采用管式和中空纖維式的納濾膜組件。
納濾膜有2個(gè)特性：1、對(duì)不同有機(jī)物組分的分離性能，分子量的“切割”范圍約為200-1000；2、膜表面負(fù)電荷對(duì)不同電荷和不同價(jià)態(tài)陰離子的Donnan點(diǎn)位不一樣。
納濾膜的獨(dú)特性能決定了它的應(yīng)用范圍，適用于下述三種情況下的物質(zhì)分離：1、對(duì)單價(jià)鹽分離的截留率要求不高；2、要求進(jìn)行不同價(jià)態(tài)離子的分離；3、要求對(duì)高分子量有機(jī)物與低分子量有機(jī)物進(jìn)行分離。
納濾膜作用
納濾膜是介于反滲透膜和超濾膜之間的一種壓力驅(qū)動(dòng)膜，是近年來國際上發(fā)展較快的膜品種之一。該類膜對(duì)多價(jià)離子和分子量在200以上的有機(jī)物的截留率較高，而對(duì)單價(jià)離子的截留率較低。反滲透膜脫除了所有的鹽和有機(jī)物，而超濾膜對(duì)鹽和低分子有機(jī)物沒有截留效果。納濾膜截留了糖類低分子有機(jī)物和多價(jià)鹽，對(duì)單價(jià)鹽的截留率僅為10%-80%左右，具有相當(dāng)大的通透性，而二價(jià)及多價(jià)鹽的截留率均在50%-90%以上。由于單價(jià)鹽能自由透過納濾膜，所以膜兩側(cè)不同離子濃度所造成的滲透壓要遠(yuǎn)低于反滲透膜。因此，納濾膜比反滲透膜所要求的操作壓力要低。
納濾膜對(duì)鹽的截留性能主要是由于離子與膜之間的靜電相互作用。鹽離子的電荷強(qiáng)度不同，膜對(duì)離子的截留率也有所不同。對(duì)于含有不同價(jià)態(tài)離子的多元體系，由于膜對(duì)各種離子的選擇性有異，根據(jù)道南效應(yīng)不同離子透過膜的比例不同。當(dāng)多價(jià)離子濃度達(dá)到一定值，單價(jià)離子的截留率甚至出現(xiàn)負(fù)值，即透過液中單價(jià)離子濃度大于料液濃度。納濾膜對(duì)中性物質(zhì)（不帶電荷，如乳糖、葡萄糖、麥芽糖等）的截留則是根據(jù)膜的納米級(jí)微孔分子篩效應(yīng)。
應(yīng)用范圍
1、軟化水處理：對(duì)苦咸水進(jìn)行軟化、脫鹽是納濾膜應(yīng)用的******市場。
2、飲用水中有害物質(zhì)的脫除：
傳統(tǒng)的飲用水處理主要通過絮凝、沉降、砂濾和加氯消毒來去除水中的懸浮物和細(xì)菌，而對(duì)各種溶解性化學(xué)物質(zhì)的脫除作用很低。膜分離中的微濾(NF)和超濾(UF)因不能脫除各種低分子物質(zhì)，故單獨(dú)使用時(shí)不能稱之深度處理。納濾膜由于本身的性能特點(diǎn)，故十分適用于此用途的應(yīng)用。大量工業(yè)裝置的運(yùn)行實(shí)踐表明，納濾膜可用于脫除河水及地下水中含有三鹵甲烷中間體THM(加氯消毒時(shí)的副產(chǎn)物為致癌物質(zhì))、低分子有機(jī)物、農(nóng)藥、異味物質(zhì)、硝酸鹽、硫酸鹽、氟、硼、砷等有害物質(zhì)。
3、 中水、廢水處理：
中水一般指將大型建筑物(賓館、寫字樓、商場等)中排出的生活污水處理后用于廁所沖洗等非飲用再利用水，納濾膜在各種工業(yè)廢水的應(yīng)用也很多實(shí)例，如造紙漂白廢水處理等。生活廢水中，納濾膜與生物處理(活性污泥)相結(jié)合也已進(jìn)入實(shí)用階段。
4、食品、飲料、制藥行業(yè)：
此領(lǐng)域中的納濾膜應(yīng)用十分活躍，如各種蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素、奶類、酒類、醬油、調(diào)味品等的濃縮、精制。
5、化工工藝過程水溶液的濃縮、分離，染料的水溶液脫鹽處理等
Unit 7-105, Building 5, No.7, Keng Ping Road, Jimei District, Xiamen, Fujian
0592-6375189
www.mwnojxd.cn
Online consulting
