納濾 是一種介于反滲透和超濾之間的壓力驅(qū)動(dòng)膜分離過程,納濾膜的孔徑范圍在幾個(gè)納米左右。與其他壓力驅(qū)動(dòng)型膜分離過程相比,出現(xiàn)較晚。它的出現(xiàn)可追溯到70年代末J.E. Cadotte的NS-3 0 0膜的研究,之后,納濾發(fā)展得很快,膜組器于80年代中期商品化。納濾膜大多從反滲透膜衍化而來,如CA、CTA膜、芳族聚酰胺復(fù)合膜和磺化聚醚砜膜等。
納濾(NF)用于將相對(duì)分子質(zhì)量較小的物質(zhì),如無機(jī)鹽或葡萄糖、蔗糖等小分子有機(jī)物從溶劑中分離出來。納濾又稱為低壓反滲透,是膜分離技術(shù)的一種新興領(lǐng)域,其分離性能介于反滲透和超濾之間,允許一些無機(jī)鹽和某些溶劑透過膜,從而達(dá)到分離的效果。
概述
定義1:以壓力差為推動(dòng)力,介于反滲透和超濾之間的截留水中粒徑為納米級(jí)顆粒物的一種膜分離技術(shù)。
它具有以下兩個(gè)特征:
1。對(duì)于液體中分子量為數(shù)百的有機(jī)小分子具有分離性能
2。對(duì)于不同價(jià)態(tài)的陰離子存在道南效應(yīng)。物料的荷電性,離子價(jià)數(shù)和濃度對(duì)膜的分離效應(yīng)有很大影響。
納濾主要運(yùn)用于飲用水和工業(yè)用水的純化,廢水凈化處理,工藝流體中有價(jià)值成份的濃縮等方面。納濾膜大多從反滲透膜衍化而來,如CA、CTA膜、芳族聚酰胺復(fù)合膜和磺化聚醚砜膜等。但與反滲透相比,其操作壓力更低,因此納濾又被稱作“低壓反滲透”或“疏松反滲透”( Loose RO )。
納濾過程的關(guān)鍵是納濾膜。對(duì)膜材料的要求是:具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度高、耐酸堿及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質(zhì)、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染,價(jià)格便宜且采用的納德膜多為芳香族及聚酸氫類復(fù)合納德膜。復(fù)合膜為非對(duì)稱膜,由兩部分結(jié)構(gòu)組成:一部分為起支撐作用的多孔膜,其機(jī)理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的致密膜,其分離機(jī)理可用溶解擴(kuò)散理論進(jìn)行解釋。對(duì)于復(fù)合膜,可以對(duì)起分離作用的表皮層和支撐層分別進(jìn)行材料和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,可獲得性能優(yōu)良的復(fù)合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中,中空纖維和卷式膜組件的填充密度高,造價(jià)低,組件內(nèi)流體力學(xué)條件好;但是這兩種膜組件的制造技術(shù)要求高,密封困難,使用中抗污染能力差,對(duì)料液預(yù)處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染,但膜的填充密度低、造價(jià)高。因此,在納濾系統(tǒng)中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
應(yīng)用
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,如軟化處理;
③需要對(duì)高分子量有機(jī)物與低分子量有機(jī)物進(jìn)行分離,如葡萄酒脫醇;
④鹽和對(duì)應(yīng)的酸的分離;
⑤有機(jī)物和無機(jī)物的分離,如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩(wěn)定性、耐酸、耐堿和耐溶劑等優(yōu)良性質(zhì),在廢水的有價(jià)物質(zhì)回收中起到不可估量的作用,廣泛地應(yīng)用于各種有機(jī)廢水的回收處理。比如農(nóng)藥廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中,納濾膜主要用于制備軟化水、飲用純凈水,能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。