納濾膜

納濾膜

功能性的半透膜
孔徑在1nm以上,一般1-2nm。是允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜。納濾膜是一種特殊而又很有前途的分離膜品種,納濾膜因能截留物質的大小約為納米而得名,納濾膜截留有機物的分子量大約為150-500左右,截留溶解性鹽的能力為2-98%之間,對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低于高價陰離子鹽溶液。被用于去除地表水的有機物和色度,脫除地下水的硬度,部分去除溶解性鹽,濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質等。
    中文名:納濾膜 外文名: 所屬品牌: 英文名:nanofiltration membrane 孔徑:小于2nm 應用:分離、除鹽、脫色、濃縮等

基本簡介

納濾過程的關鍵是納濾膜。對膜材料的要求是:具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、機械強度高、耐酸堿及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染,價格便宜且采用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類複合納濾膜。

複合膜為非對稱膜,由兩部分結構組成:一部分為起支撐作用的多孔膜,其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的緻密膜,其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋。對于複合膜,可以對起分離作用的表皮層和支撐層分别進行材料和結構的優化,可獲得性能優良的複合膜。

膜組件的形式有中空纖維、卷式、闆框式和管式等。其中,中空纖維和卷式膜組件的填充密度高,造價低,組件内流體力學條件好;但是這兩種膜組件的制造技術要求高,密封困難,使用中抗污染能力差,對料液預處理要求高。而闆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、造價高。因此,在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。

對于一般的反滲透膜,脫鹽率是膜分離性能的重要指标,但對于納濾膜,僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時,納濾膜對分子量較大的物質的截留率反而低于分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分複雜。

由于納濾膜技術為新興技術,因此對納濾的機理研究還處于探索階段,有關文獻還很少。但鑒于納濾是反滲透的一個分支,因此很多現象可以用反滲透的機理模型進行解釋。關于反滲透的膜透過理論有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;裡德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索裡拉金提出的選擇吸附細孔流動理論和格盧考夫的細孔理論等。

納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜制造的工藝過程等有關。不同的納濾膜對溶質有不同的選擇透過性,如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高,在多組分混合體系中,對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關。如透過通量随操作壓力的升高而增大,截留率随溶液濃度的增大而降低等。

特殊軟化功能

膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價态離子的選擇透過特性而實現對水的軟化。膜軟化在去硬度的同時,還可以去除其中的濁度、色度和有機物,其出水水質明顯優于其他軟化工藝。而且膜軟化具有無須再生、無污染産生、操作簡單、占地面積省等優點,具有明顯的社會效益和經濟效益。膜軟化在美國已很普遍,佛羅裡達州近10多年來新的軟化水廠都采用膜法軟化,代替常規的石灰軟化和離子交換過程。近幾年來,随着納濾性能的不斷提高,納濾膜組件的價格不斷下降,膜軟化法在投資、操作、維護等方面已優于或接近于常規法。

使用注意事項

1.膜手冊表中所列的膜的産水量為平均值,單根膜元件産水量誤差在±15%之内。

2.測試條件并非最佳使用條件,具體請向我公司技術人員咨詢。

3.膜元件進水應逐漸升壓,升壓到正常運行狀态的時間應不少于60秒。

4.初裝新膜應低壓沖洗兩小時以上,RO純水排放掉。

5.注意避免在産品水側産生背壓。海德能納濾膜。

6.所有的膜元件出廠前都經過嚴格測試,并采用專用保護液進行儲藏處理,真空包裝,外包裝為硬紙箱。在儲存和運行中禁止添加任何對膜元件有影響的化學藥劑。

優點

1.濃縮純化過程在常溫下進行,無相變,無化學反應,不帶入其他雜質及造成産品的分解變性,特别适合于熱敏性物質。

2.可脫除産品的鹽分,減少産品灰分,提高産品純度,相對于溶劑脫鹽,不僅産品品質更好,且收率還能有所提高。

3.工藝過程收率高,損失少4.可回收溶液中的酸,堿,醇等有效物質,實現資源的循環利用。

5.設備結構簡介緊湊,占地面積小,能耗低

6.操作簡便,可實現自動化作業,穩定性好,維護方便。

作用

去除水中有機物

納濾膜在飲水處理中除了軟化之外,多用于脫色、去除天然有機物與合成有機物(如農藥等)、三緻物質、消毒副産物(三鹵甲烷和鹵乙酸)及其前體和揮發性有機物,保證飲用水的生物穩定性等。

三緻物質的去除

研究表明,納濾膜能夠去除水中大部分的有毒有害的有機物和Ames緻突變物,使TA98及TA100菌株在各試驗劑量下的緻突比MR值均小于2,Ames試驗結果呈陰性。進一步的研究将要考察納濾技術對飲水中的内分泌幹擾物質的截留特性,為安全優質飲水提供依據。

消毒副産物去除

消毒副産物主要包括三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氫氧化物(CH)。科技工作者在這方面已開展了廣泛的研究,納濾膜對這三種消毒副産物的前體物的平均截留率分别為97%、94%和86%。通過合适的納濾膜的選用,可以使得飲用水水質滿足更高的安全優質飲水水質标準。

此外,納濾出水是低腐蝕性的,對飲用水管網的使用期和管道金屬離子的溶出有正面的影響,有利于保護配水系統的所有材科。試驗表明采用必要後處理的納濾膜系統能夠使管網中鉛的溶解減少50%,同時使其他溶出的金屬離子濃度滿足飲水水質标準要求。

揮發有機物去除

對飲用水中痕量揮發性有機物具有較高的去除率。

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