通用纳滤膜在化工废水零排放中的应用

合集下载

纳滤膜技术处理高盐化工废水

高盐化工废水通常具有较高的机污染物浓度和悬浮固体浓度，不仅处理成本高、处理难度大，且存在潜在的环境风险。

相比其它传统的水处理技术，纳滤膜技术不仅对高盐化工废水的处理效果好，同时可以对污水中的有用物质进行资源回收，因此其在高盐化工废水处理的应用中具有独特的优势。

本文综述了纳滤膜分离技术在印染、制药、农药等化工领域高盐废水处理中的研究现状，旨在进一步推动纳滤膜技术在高盐化工废水处理领域中的应用。

印染、农药、医药生产过程中会产生大量的含盐量高于1%(质量分数)的高盐废水，这些废水通常含有多种污染物质(有机物、盐、油、重金属和放射性物质等)。

随着工业化生产水平不断提高，水资源也变得越来越宝贵，高盐化工废水产生的水资源污染现象日趋严重，同时也会给环境造成很大的压力和破坏。

高盐化工废水若不进行必要的处理，将会对后续废水生化处理工艺造成很多不利影响，严重时甚至会使得整个生化系统的瘫痪，所以高盐化工废水的治理迫在眉睫。

高盐化工废水常见的处理方法有石灰中和法、生物法和蒸发浓缩法。

然而这些方法不仅无法将高盐废水处理达标排放，而且也存在能耗高且副产品销售困难的问题。

如蒸发浓缩法中，企业废盐多与蒸发形成有机物残液一起作为固废处理，处理成本高且资源循环利用率低。

与其他处理技术相比，膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其他技术集成等优点，近年来在水处理和回用方面取得了广泛的应用。

目前主要的膜分离工艺包括反渗透、纳滤、超滤和微滤。

纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，可以有效的截留水中的有机污染物和高价盐。

同时由于对水相中的单价盐截留率相对较低，纳滤膜技术可以较好的分离单价和多价离子，所以纳滤膜技术在高盐化工废水的处理和对废水中有用物质回收利用等方面具有其独特的优势，值得进一步应用和推广。

本文从纳滤膜技术的机理、影响因素，再到纳滤膜技术在印染、农药、医药等化工工业领域高盐废水中的研究进展，探讨其在高盐废水处理及资源回收利用等方面的应用价值，旨在进一步推动纳滤膜技术处理化工高盐废水处理中的应用。

膜技术在废水处理中的应用

膜技术在废水处理中的应用郝卓莉(石家庄职业技术学院化工系，河北石家庄050081)应用科技喃要]本文简单介绍了膜技术的发展及原理，着重阐述了膜技术在废水处理中的应用情况，由于其质轻、价廉等优点广泛应用。

泼罐词]膜技术；废水1膜技术1．1膜技术简介膜分离技术是一项新兴的高效分离技术，其研究是从20世纪30年代开始，60年代起在商业上得到应用的。

它具有物质不发生相变，分离系数大，在常温下进行，装置简单，适用范围广，操作方便等特点。

膜分离技术在觎决缺水、污水净化及水资源可持续利用等方面起着不可替代的重要作用，得到工业发达国家的普遍重视，发展十分迅速。

它包含微滤、超滤、渗析、电渗析、纳滤和反渗透、渗透蒸发、液膜等。

已经应用在化工、电子、轻工、纺织、冶金、食品、医药和医疗、石油化工等领域有广泛应用，被誉为“21世纪的水处理技术”，在给水处理和中水处理领域中具有广阔的应用前景。

但是，膜分离法对进水水质要求高，膜需要定期清洗，存在着经常性运转费用较高等问题。

12膜技术原理膜分离技术在水处理中应用的基本原理是：利用水溶液(原水)中的水：9"-7-具有透过分离膜的能力在外力作用下：m J-TY,溶液(原水)与溶质或其他杂质进行分离，获，爵纯净的水，从而达至Ⅱ提高水质的目的。

膜分离技术属于物理分离，不发生相变，故能量转"f-b-1l-高、分离效率高、节能效果好、操作简单、易于实现自动化。

这是一种很有前途的新兴水处理技术。

2在污水处理中的应用21纺织废水纺织工业污水中含有棉、毛及纺织品上洗脱的油类、脂类、盐类和纤维素，以及在加工过程加入的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱、盐等，因此，这类污水的成分比较复杂，污水中各类物质的变化很快。

膜分离技术已经在国内部分纺织企业得到应用：位于慈溪的宁波神鹰针织工贸有限公司，就是利用这一技术，解决了印染企业污水处理和回用的难题：中国兵器科学研究院宁波分院也应用先进的纳滤膜和反渗透膜开发出了全新的污水处理技术，在一定的压力下，水中的钠离子有995％不能通过反渗透膜，比钠离子大的粒子更无法通过这些“筛孔”，能通过的就是比较纯净的水。

化工废水处理中膜技术的应用探究

化工废水处理中膜技术的应用探究膜技术是指利用合成的特殊膜作为过滤材料，通过机械筛选、物化作用或生物降解等方式对废水中的污染物进行分离和去除的过程。

膜技术在化工废水处理中主要应用于浓缩、固液分离、溶剂回收等环节。

下面将从这几个方面探究膜技术在化工废水处理中的应用。

膜技术在化工废水处理中的浓缩应用。

化工废水中含有大量有机物和溶解性无机盐，通过膜技术可以将废水中的有益物质进行浓缩，提高资源利用效率。

常见的膜技术浓缩方法包括反渗透和纳滤。

反渗透膜是以压力为驱动力，将废水中的溶质通过半透膜分离出来的方法。

通过反渗透膜浓缩，可以将废水中溶解物浓缩数倍，提高废水中有机物和溶解性无机盐的质量浓度。

纳滤膜则是利用膜孔径选择性分离作用，将废水中的高分子物质和胶体物质分离出来。

这种方法可以将溶解物的浓缩倍数更高，分离效果更好。

膜技术在化工废水处理中的固液分离应用。

化工废水中常含有大量的悬浮颗粒和胶体颗粒，通过膜技术可以有效去除这些颗粒，实现固液分离。

常见的膜技术固液分离方法包括微滤和超滤。

微滤膜和超滤膜的筛选精度在0.01-10微米之间，可以有效去除颗粒物。

微滤是通过膜孔径大小选择性筛选颗粒物质的方法，一般用于去除有机胶体物质、悬浮颗粒物质等。

超滤是通过压力差驱动废水中的颗粒物通过膜孔径筛选出来的方法，用于去除溶解性有机物、胶体物质以及一些高分子物质等。

膜技术在化工废水处理中的溶剂回收应用。

化工生产中常使用大量的溶剂，废水中含有大量可回收的溶剂，通过膜技术可以实现溶剂的回收和再利用。

膜蒸馏是一种常见的膜技术溶剂回收方法，通过将废水中的溶剂经过膜分离，可以实现溶剂的浓缩和纯化，达到回收的目的。

膜蒸馏相比传统的蒸馏技术来说，具有能耗低、操作简单、效果稳定等优点。

膜技术在化工废水处理中具有广泛的应用前景。

它可以实现化工废水中有益物质的浓缩和回收，解决了传统化工废水处理方法处理效果不稳定、处理时间长等问题。

随着膜技术的不断发展和创新，相信它将在未来的化工废水处理中发挥更重要的作用，为环境保护和节能减排作出贡献。

纳滤膜在污水处理中的应用现状与展望

纳滤膜在污水处理中的应用现状与展望1.纳滤膜的基本原理纳滤膜是一种多孔性薄膜，具有高分离效率和优良的抗污染能力。

其分离原理是利用膜孔径的选择性作用，将水中的溶质、胶体、微生物等分离出来，从而实现水的净化和回收。

纳滤膜的膜孔径通常在1-100纳米之间，主要通过压力驱动或重力驱动等方式进行污水处理。

2.纳滤膜在污水处理中的应用目前，纳滤膜在污水处理中的应用已经相当广泛，包括工业废水处理、城市污水处理、海水淡化等方面。

工业废水处理是纳滤膜应用的主要领域之一，比如电子、化工、制药、食品等行业的废水处理。

通过纳滤膜技术，可以高效地去除废水中的有机物、重金属、颗粒物等污染物，实现废水的再利用和排放达标。

3.纳滤膜在污水处理中的优势相较于传统的污水处理方法，纳滤膜技术具有以下几点优势：纳滤膜能够实现高效固液分离，将悬浮物、胶体颗粒等有效地拦截在膜外，从而提高处理效率和水质；纳滤膜的运行成本低，能耗小，可以大幅降低污水处理的综合成本；纳滤膜具有模块化特点，易于维护和管理，能够满足不同规模、不同水质的污水处理需求。

二、纳滤膜在污水处理中的发展展望1.技术创新随着纳滤膜技术的不断发展，未来的纳滤膜产品将更加注重技术创新。

研发具有自清洁功能的纳滤膜，能够有效地减少膜面污染，延长膜的使用寿命；开发新型的纳滤膜材料，提高膜的分离效率和通透性，降低能耗和成本；提出新的纳滤膜系统设计理念和运行管理模式，实现污水处理的智能化、自动化。

2.应用拓展未来，纳滤膜在污水处理中的应用将呈现多样化和多领域化趋势。

除了工业废水处理之外，纳滤膜还可以应用于城市污水处理、乡村污水处理、水体修复等方面，帮助提升水环境质量，有效地缓解水资源紧缺和水污染问题。

纳滤膜还可以结合其他处理技术，如生物处理、超滤、电渗析等，形成多级联合处理，提高污水处理的综合效果。

3.产业发展随着国家对环境保护和水处理的重视，纳滤膜产业将迎来更广阔的发展空间。

未来，纳滤膜行业将加大研发投入，提高产品的市场竞争力；拓展市场渠道，推动纳滤膜产品的普及和应用；加强产业规范化建设和标准化管理，促进产业的健康发展；加强技术交流和合作，推动纳滤膜技术在国际市场的应用和推广。

纳滤膜在污水处理中的应用现状与展望

纳滤膜在污水处理中的应用现状与展望随着我国工业化和城市化进程的加快，污水处理成为了一个亟待解决的环境问题。

传统的污水处理方法存在着设备大、占地面积大、能耗高等问题，为了解决这些问题，纳滤膜技术被引入到污水处理领域，因其具有高效、节能、占地少等特点，受到了广泛关注。

本文将对纳滤膜在污水处理中的应用现状和展望进行探讨。

1. 纳滤膜技术的发展纳滤膜技术是一种利用膜孔径小于100纳米的微孔膜进行分离的技术，其分离原理是通过膜上的微孔将水中的溶质和固体颗粒截留在膜表面，将纯水通过膜孔径排出。

随着纳滤膜材料和工艺的不断改进，目前已经发展出了多种类型的纳滤膜，包括有机膜、陶瓷膜、石墨烯膜等。

2. 纳滤膜在污水处理中的应用纳滤膜在污水处理中的应用主要包括预处理、脱盐、浓缩和除污等方面。

在预处理方面，纳滤膜可以有效去除污水中的颗粒物、有机物和油脂等杂质，提高后续处理设备的稳定运行；在脱盐方面，纳滤膜可以有效去除污水中的盐分，生产出高纯度的水；在浓缩方面，纳滤膜可以将污水中的溶解物质浓缩，减少后续处理的成本；在除污方面，纳滤膜可以将污水中的微生物、细菌和病毒等有害物质截留，生产出符合排放标准的清洁水。

纳滤膜在污水处理中具有高效、节能、占地少等优势。

相对传统的污水处理方法，纳滤膜可以实现高效的分离和浓缩，提高处理效率；纳滤膜的能耗相对较低，可以降低运行成本；纳滤膜设备占地少，适合在城市等场所使用，可以有效节约土地资源。

目前，纳滤膜技术虽然在污水处理中取得了一定的成绩，但仍然存在着一些问题，如膜污染、膜破裂、运行稳定性等方面的挑战。

未来，需要进一步改进纳滤膜材料和工艺，提高膜的抗污染能力和使用寿命，提高纳滤膜设备的运行稳定性。

除了在传统的污水处理中应用外，纳滤膜技术还可以拓展到其他领域，如海水淡化、水资源回收等方面。

尤其是在我国水资源紧缺的北方地区，纳滤膜技术有望成为解决水资源短缺的有效手段，提高水资源的利用率。

虽然纳滤膜技术在实验室中已经取得了较好的成果，但在工业化规模应用方面仍然存在一定的挑战。

纳滤膜技术应用攻克化工废水处理难点

纳滤膜技术应用攻克化工废水处理难点化工废水是指化工厂生产产品过程中所生产的废水，随着工业生产水平的不断提高，水资源的价值越来越高，化工废水对水资源的污染也越来越严重，对环境造成了巨大的压力和破坏。

化工废水若不进行处理，会对后续废水生化处理过程造成许多不利影响，严重时甚至会使得整个生化系统瘫痪。

化工废水的主要特征：1、化工废水排放量大、成分复杂，反应原料常为溶剂类物质或环状结构的化合物，增加了废水的处理难度。

2、该废水中含有大量污染物物质，主要是由于原料反应和原料或生产中使用大量溶剂造成的。

3、有毒有害物质多，有机物浓度高、含盐量高、色度高、难降解化合物含量高、生物难降解物质多，可生化性差、治理难度大。

化工废水中有许多有机污染物对微生物是有毒有害的，如卤素化合物、硝基化合物、具有杀菌作用的分散剂或表面活性剂等。

不仅处理成本高、难度大，而且具有潜在的环境风险。

随着膜技术在化工废水处理中的不断应用，不仅提高了我国许多企业的经济效益和社会效益，而且促进了我国国民经济的可持续发展。

与传统的化工废水处理技术相比，膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其它技术集成等优点。

近年来，在废水处理和回用方面得到了广泛的应用。

其中，膜技术分为很多种方式，主要包括微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透及组合工艺等。

纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，能有效截留水中的有机污染物和盐分。

同时，由于纳滤膜技术在水中对单价盐的截留率较低，可以更好地分离单价和多价离子。

纳滤膜技术在处理高盐化工废水和回收利用废水中有用物质方面具有优势，值得进一步应用和推广。

随着化工行业的不断兴起，化工废水的排放量也日益增长。

在化工废水处理过程中，膜技术是广泛应用的方法，可以有效去除废水中的污染物。

与其它传统的水处理技术相比，德兰梅尔纳滤膜技术不仅对化工废水具有良好的处理效果，而且可以回收废水资源中的有用物质，在化工废水处理的应用中具有的优势。

纳滤膜在盐化工废水处理中的应用研究

纳滤膜在盐化工废水处理中的应用研究庞金钊，李景义，王倩，杨宗政（天津科技大学海洋科学与工程学院，天津300222）摘要：采用陶氏NF270-4040纳滤膜对盐化工废水进行脱盐的试验研究，考察了操作压力、温度、进水流量、进水pH 值对纳滤膜脱盐率、Ca 2+截留率和膜通量的影响，并根据非平衡热力学模型对试验结果进行了分析.结果表明：在操作压力为0.2~1.2MPa 、温度为15~30℃、进水流量为6~16L/min 、pH 值为4.0~9.0的条件下，脱盐率、Ca 2+截留率随着操作压力的升高而升高，随着温度的升高而降低，膜通量随着操作压力、温度的升高而升高，但脱盐率、Ca 2+截留率和膜通量受进水流量和pH 值影响不大.关键词：纳滤膜；盐化工；废水处理；脱盐；非平衡热力学模型中图分类号：TS102.54文献标志码：A文章编号：1671－024X （2010）05－0006－04Study on treatment of salt chemical industry wastewater withnanofiltration membranePANG Jin-zhao ，LI Jing-yi ，WANG Qian ，YANG Zong-zheng（School of Marine Science and Engineering ，Tianjin University of Science and Technology ，Tianjin 300222，China ）Abstract ：Desalination experiments on salt chemical industry wastewater were conducted with NF270-4040nanofiltrationmembrane.Influences of the operating pressure ，temperature ，pH of influent flux ，pH on desalination ，Ca 2+rejec －tions ，membrane flux were investigated ，and the non-equilibrium thermodynamics model was applied to the anal －ysis of the experimental results.The results show when the operating pressures are 0.2-1.2MPa ，the temperature ranges between 15-30℃，in fluent flux ranges between 6-16L/min ，pH values ranges between 4.0-9.0，desali －nation ，Ca 2+rejections increase with the increase of the operating pressure ，and decrease with the increase of the temperature ，and the membrane flux increase with increase of the operating pressure and the temperature ，but desalination ，Ca 2+rejections ，membrane flux are slightly influenced by influent flux and pH values.Key words ：nanofiltration membrane ；salt chemical industry ；wastewater treatment ；desalination ；non -equilibriumthermodynamics model收稿日期：2010-06-18基金项目：天津市塘沽区重大科技创新项目（2008ZX05-03）作者简介：庞金钊（1946—），男，教授，博士生导师.通讯作者：庞金钊（1946—），男，教授，博士生导师.E-mail ：jzpang@第29卷第5期2010年10月天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITYVol.29No.5October 2010纳滤（NF ）膜技术是近10多年来发展起来的一种新型的膜分离技术，NF 技术已经广泛应用于给水处理、化工、制药、食品加工等工业过程[1]，国外已经开展其在废水处理方面的研究与应用.在染料废水处理方面，Dhale 等[2]采用纳滤系统处理COD 为3500mg/L 、醋酸质量浓度为1200mg/L 、色度为80400（美国公共卫生协会标准）的染料废水，处理后COD 去除率>97%，脱色率>99%，运行8h 后，膜通量达0.017m 3/（m 2·h ），Pastagia 等[3]进行了纳滤膜处理活性黑和活性红染料混合废水的研究；在造纸废水处理方面，Nuorti －la-Jokinen 等[4]进行了纳滤膜处理造纸废水的研究，研究表明，膜的震动频率、错流流速、操作压力、pH 、化学预处理等对纳滤膜的膜通量有很大影响；在垃圾渗滤液处理方面，Peters [5]用纳滤膜处理垃圾渗滤液，BOD 、COD 、氨氮、硫酸根去除率分别可达41.6%、95.88%、57%、92.48%，Linde 等[6]用2种纳滤膜处理垃圾渗滤液，研究了纳滤膜对不同离子、TOC 的截留率及膜通量随操作压力变化情况；在废水深度处理回用方面，Shu 等[7]采用终端过滤纳滤膜组件处理由C.I.活性黑染料水解物和NaCl 配成的废水，过滤1h ，染料质量第5期浓度由500mg/L浓缩到650mg/L，NaCl质量浓度由10g/L浓缩到12g/L，出水染料的质量浓度为2mg/L，NaCl质量浓度为4g/L，分离后的水和浓缩液可以回收利用.纳滤膜由于其特殊的孔径范围和制备的特殊化处理（如复合化、荷电化），使得纳滤膜具有较特殊的分离性能———对二价离子及相对分子质量在200~1 000之间的有机物有较高的脱除性能，对单价离子和小分子有机物的脱除率则相对较低[8].因此，可采用纳滤膜去除盐化工废水中易结垢的Ca2＋、Mg2＋、SO42－等二价离子.纳滤技术用于盐化工废水深度处理，不仅可以解决盐化工废水对环境的污染问题，而且可提高水的重复利用率.为了充分发挥纳滤膜的特点，获得最佳的处理效果，需对影响纳滤膜脱盐效果的多个因素进行研究.本文对某盐化工厂的废水进行纳滤试验，考察操作压力、操作温度、进水流量、进水pH值等因素对纳滤膜分离性能的影响，并根据非平衡热力学模型作出相应解释.1实验部分1.1实验废水水质本试验用水是经二级生化处理后的某盐化工厂废水，其水质如表1所示.1.2膜元件实验中所用的纳滤膜是陶氏NF270-4040，由聚酰胺材料制作而成，脱盐率≥40%（数据是以操作温度为25℃，操作压力为0.48MPa，质量浓度为2000mg/L 的NaCl通过试验得到的），单支膜有效膜面积为7.6m2，最大进料量为3.6m3/h，最大操作压力为4.14MPa，最高操作温度为40℃，进水pH值范围为2.0~11.0.1.3分析项目及方法在设定的实验条件下，取纳滤进出水，进行分析.实验分析项目及方法见表2.1.4工艺流程实验工艺流程为：实验用水→活性炭柱→精滤→超滤→纳滤→出水.利用活性炭吸附水中的余氯，避免余氯对纳滤膜的破坏；精滤进一步去除水中杂质，防止其对膜组件的阻塞；超滤用来去除水中的微生物，减少纳滤膜的微生物污染.2结果与讨论2.1纳滤膜的非平衡热力学模型[9]纳滤膜的非平衡热力学模型不考虑膜内部的透过机理，以非平衡热力学为基础，推导出二元物系透过膜的体积通量J V和溶质通量J S方程：J V＝L P（ΔP－σΔ∏）（1）J S＝（1－σ）（CS）mJ V＋ωΔ∏（2）式中：ΔP为膜两侧操作压力差；L P为水力渗透系数；σ为反射系数（膜特征参数）；ω为溶质渗透系数（膜特征参数）；Δ∏为膜的渗透压差.由Vant′t Hof渗透压方程可求：Δ∏＝RTΔC（3）式中：R为气体常数；T为操作温度；ΔC为膜两侧溶液的浓度差.下面将运用此模型对试验结果进行分析和讨论. 2.2操作压力对膜分离性能的影响进水流量设定为11.7L/min，温度设定为13℃，pH值为7.5，改变操作压力（调整压力分别为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.8、1.0、1.2MPa），考察操作压力对脱盐率、Ca2+截留率和膜通量的影响.实验结果如图1所示.由图1可知，在实验压力范围内，脱盐率和Ca2+截留率的范围分别为19%~45%和20%~60%，并且随着表1实验用水水质Tab.1Water quality of wastewater for experiment 电导率/（μS·cm-1）pH值浊度/NTU COD/（mg·L-1）28000~35000 6.5~7.82~1020~30Cl-/（mg·L-1）SO42-/（mg·L-1）NH4+-N/（mg·L-1）Ca2+/（mg·L-1）Mg2+/（mg·L-1）10000~12000800~10008~142000~300050~100表2分析项目及方法Tab.2Water monitoring analysis and method分析项目分析方法采用仪器pH值电极法pHS-3C精密pH计温度———普通酒精温度计电导率———DDS-307电导率仪Ca2+火焰原子吸收法TAS-986原子吸收分光光度计庞金钊，等：纳滤膜在盐化工废水处理中的应用研究7——天津工业大学学报第29卷操作压力的增大，脱盐率和Ca2+截留率均升高；但当操作压力大于0.5MPa时，2个指标的升高幅度较小，2条曲线逐渐趋于平缓.膜通量随操作压力的增大而增大，从5L/（m2·h）增大到37L/（m2·h），并呈现出线性增加的趋势.脱盐率、Ca2+截留率随操作压力变化可以用上述模型来解释.根据公式（2）可知，盐通量与操作压力无直接关系，而与膜两侧溶质浓度差有关.随着操作压力的升高，透过膜的水量会随之呈线性增加，而透过的盐量基本不变，透过水的电导率减小，脱盐率增大；另一方面，膜两侧的溶质浓度差的增大会使脱盐率降低.这两方面共同作用使脱盐率增加逐渐变缓，最后趋于定值.根据以上结论得出随着压力的增大，电解质透过量的增加远远低于膜通量的增加，所以随着操作压力的增加脱盐率增加.根据公式（1），溶剂通量与膜两侧操作压力差成正比，提高操作压力对提高产水量有着积极的作用.从实际应用来讲，希望有较高的回收率，以降低成本，但过高的回收率又会降低产水水质，增大浓差极化. 2.3温度对膜分离性能的影响操作压力设定为0.6MPa，进水流量设定为12L/ min，pH值设定为7.50，改变进水温度（分别为15、20、25、30℃），考察进水温度对脱盐率、Ca2+截留率和膜通量的影响.实验结果如图2所示.由图2可知，在实验温度范围内，脱盐率和Ca2+截留率的最小值分别为30%和35%，最大值分别为40%和60%.脱盐率及Ca2+截留率均随进水温度的升高而下降，且Ca2+截留率降低幅度较大.膜通量随着温度的升高而升高，从30L/（m2·h）增大到35L/（m2·h）.由公式（2）可知，溶质通量由2部分组成：（1－σ）（CS）m J V为第1部分，表示因体积流而透过的溶质通量，并且在由体积流携带的溶质通量（CS）m J V中，只有（1－σ）（CS）m J V部分透过了膜，而σ（CS）m J V部分则被膜“反射”了回去，而其不受温度的影响；ωRTΔC 为第2部分，称为扩散项，表示溶质以扩散方式通过膜的部分.进水温度升高，导致ωRTΔC第2部分增大，所以产水中盐离子增大，脱盐率下降.朱安娜等[10]认为温度的影响比较复杂，温度上升，料液的粘度下降，扩散系数增加，降低了浓差极化的影响；但温度上升会使料液中某些组分的溶解度下降，从而使吸附污染增加.温度升高，膜通量也随之提高.即升高温度有助于膜的渗透通量的提高.溶液的渗透压在膜过滤过程中有减小有效驱动力的作用，由公式（3）可知，溶液渗透压又是温度、盐度和水化学组成的函数，可以看出温度升高，渗透压也将增大，不利于膜通量的提高；同时，温度升高，溶液的密度、粘度一般会下降，有利于通量的提高；两方面共同作用导致膜通量随温度的升高而增加.2.4进水流量对膜分离性能的影响将操作压力设定为0.6MPa，进水温度设定为12.5℃，pH值设定为7.50，改变进水流量（分别为6、8、10、12、14、16L/min），考察进水流量对脱盐率、Ca2+截留率和膜通量的影响.实验结果如图3所示.由图3可知，在实验范围内，脱盐率随着进水流量的增大而缓慢升高，由32%升高到37%.Ca2+截留率随进水流量的增大先升高后基本保持不变，最大值约为50%.膜通量变化范围是17~18L/（m2·h），变化幅度较小.这是由于随着流量的增大，溶液中离子浓度的增加会导致纳滤膜浓水侧的渗透压增大，降低有效过滤压力，并且溶液在膜面的流速增大，减小了浓差极化，从而使盐通量下降，因而使产水Ca2+截留率、脱盐率缓慢升高.8——第5期膜通量量随进水流量的增大而缓慢增大，但幅度较小.因为进水流量增大，溶液在膜面的流速增大，减轻了膜面的浓差极化和污染，导致通量增加.但流速过大，亦会造成膜面有效压力沿程压力损失增大.在低压运行情况下，会造成膜面有效压力随流量增大而下降较大，进而影响膜通量.2.5进水pH 对膜分离性能的影响将操作压力设定为0.6MPa ，进水温度设定为12.5℃，进水流量设定为12L/min ，改变进水pH 值（分别为4、5、6、7、8、9），考察进水pH 值对脱盐率、Ca 2+截留率和膜通量的影响.试验结果如图4所示.由图4可知，脱盐率及Ca 2+截留率均随进水pH的升高而缓慢下降，脱盐率从40%降低到35%，而Ca 2+截留率则从75%降低到55%.膜通量随进水pH 的升高而缓慢下降，降低幅度较小.pH 值升高，膜的截留率降低，这是由膜的性质决定的.NF270-4040膜是一种聚酰胺膜，若料液的pH 值小于聚酰胺膜的等电点，则膜的表面带负电，且随pH 值的增大而减小.由于膜表面电量减小，对料液中的离子的排斥也随着减弱，故膜的截留率降低.膜通量随进水pH 值的增大而缓慢降低，这是因为进水pH 值增大，加剧了膜面结垢倾向，从而导致通量减少.3结论（1）随着操作压力的增大，脱盐率和Ca 2+截留率均升高，但升高的幅度逐渐变小，当操作压力增大到1.2MPa 时，脱盐率和Ca 2+截留率达到最大，分别为45%和60%.膜通量随着操作压力的增大线性增大，在实际生产中，只要条件允许，在膜的承受范围之内，如果提高操作压力能够使膜通量升高明显，则可提高操作压力.（2）脱盐率及Ca 2+截留率均随进水温度的升高而下降，且Ca 2+截留率降低幅度较大.膜通量随着温度的升高逐渐升高，从30L/（m 2·h ）至35L/（m 2·h ）.一般来说，温度的影响较为复杂，温度上升，溶液的粘度下降，扩散系数增加，降低了浓差极化的影响，有利于膜通量的提高；另外也有不利因素，渗透压是温度、浓度的函数，温度越高，渗透压越大，不利于膜分离过程.（3）脱盐率、Ca 2+截留率随进水流量的增大而缓慢升高，膜通量量随进水流量的增大而缓慢增大，但幅度较小.在溶液浓度较低时，提高进水流量意义不大，反而提高了生产成本，而在溶液浓度较高，浓差极化和膜污染较严重时，适当提高进水流量有助于膜通量的提高.因此在纳滤膜应用中，流速要根据实际情况合理确定.（4）在酸性环境下，更有利于纳滤膜对阳离子的脱除，酸性越强，膜的分离性能越好.在实际操作中，在不带入新杂质的情况下，可以考虑降低溶液的pH 值来提高分离效率.参考文献：[1]王晓琳，张澄洪，赵杰.纳滤膜的分离机理及其在食品和医药行业中的应用[J].膜科学与技术，2000，20（1）：29-35.[2]DHALE A D ，MAHAJANII V V.Studies in treatment of dis －perse dye waste ：membrane-wet oxidation process[J].Waste Management ，2000，20（1）：85-92.[3]PASTAGIA K M ，CHAKRABORTY S ，DAS G S ，et al.Pre －diction of permeate flux and concentration of two-component dye mixture in batch nanofiltration [J].Journal of Membrane Science ，2003，218（1/2）：195-210.[4]NUORTILA -JOKINEN J ，KUPARINEN A ，NYSTROM M.Tailoring an economical membrane process for internal purifi －cation in the paper industry [J].Desalination ，1998，119（1/2/3）：11-19.[5]PETERS T A.Purification of landfill leachate with reverse os －mosis and nanofiltration [J].Desalination ，1998，119（1/2/3）：289-293.[6]LINDE K ，JONSSON A.Nanofiltration of salt solutions and landfill leachate[J].Desalination ，1995，103（4）：223-232.[7]SHU L ，WAITE T D ，BLISSP J ，et al.Nanofiltration for the possible reuse of water and recovery of sodium chloride salt from textile effluent[J].Desalination ，2005，172（3）：235-243.[8]姜华，方建慧，沈霞，等.纳滤膜对无机盐水溶液脱盐性能的研究[J].过滤与分离，2004，14（4）：15-18.[9]王湛.膜分离技术基础[M].北京：化学工业出版社，2000.[10]朱安娜，祝万鹏.纳滤过程的污染问题及纳滤膜性能的影响因素[J].膜科学与技术，2003，23（1）：45-46.庞金钊，等：纳滤膜在盐化工废水处理中的应用研究9——。

纳滤技术简介及水处理中的应用

纳滤技术简介及水处理中的应用纳滤技术简介及水处理中的应用一、纳滤技术简介纳滤（NF）是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术。

纳滤膜的截留相对分子质量为200～1000，膜孔径约为1nm，适宜分离大小约为1nm 的溶解组分，故称为"纳滤"。

纳滤的操作压力通常为0.5～1.0 MPa，一般比反渗透低0.5～3 MPa，并且由于其对料液中无机盐的分离性能，因此纳滤又被称为"疏松反渗透"或"低压反渗透"。

纳滤技术是为了适应工业软化水及降低成本的需要而发展起来的一种新型的压力驱动膜过滤。

纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效地截留二价及高价离子和相对分于质量高于200 的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分子量和低分子量有机物的分离，且成本比传统工艺低，因而被广泛应用于超纯水的制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。

纳滤膜的一个显著特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。

分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应。

膜的电荷效应又称为Donnan 效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。

对不带电荷的分子的过滤主要是靠筛分效应。

利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离; 而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应。

纳滤与超滤、反渗透一样，均是以压力差为驱动力的膜过程，但其传质机理有所不同。

一般认为，超滤膜由于孔径较大，传质过程主要为筛分效应; 反渗透膜属于无孔膜，其传质过程为溶解—扩散过程（静电效应）;纳滤膜存在纳米级微孔，且大部分荷负电，对无机盐的分离行为不仅受化学势控制，同时也受电势梯度的影响。

对于纯电解质溶液，同性离子会被带电的膜活性层所排斥，而如果同性离子为多价，则截留率会更高。

纳滤膜及其在水处理中的应用

纳滤膜及其在水处理中的应用（化学 YY 指导老师 WLZ）摘要纳滤技术作为一种新型的膜分离技术，近年来得到国内外专家学者的广泛关注和深入研究。

本文简要介绍了纳滤膜的材料、制备以及组件，分析了纳滤分离技术现有的各种分离机理和模型，并阐述了纳滤膜技术在工业水处理、饮用水制备、染料工业水处理、食品工业水处理等方面的研究现状，展望了纳滤膜技术的发展前景。

[关键词] 纳滤膜,水处理,综述NANOFILTRATION MEMBRANE AND ITS APPLICATION IN WATERTREATMENTABSTRACTNanofiltration technology as a new type of membrane separation technology in recent years, widespread concern and in-depth study of experts and scholars at home and abroad. This article briefly describes the materials, fabrication, and component of the nanofiltration membrane, Nanofiltration technology of various separation mechanism and model, and described the nanofiltration membrane technology in industrial water treatment, drinking water preparation, dyes, industrial water processing, food industry, water treatment, research status, future prospects for the development of nanofiltration membrane technology.[Key words] nanofiltration membrane,water treatment,review目录摘要 (i)ABSTRACT (ii)前言 (1)1 纳滤膜的制备 (1)1．1 纳滤膜材料 (1)1．2 纳滤膜制备方法 (2)1．3 纳滤膜组件 (2)2 纳滤膜的分离机理 (3)2.1膜过程的不可逆热力学模型 (4)2.2空间位阻－孔道模型[6] (4)2.3溶解－扩散模型[7] (4)2.4 Donnan 平衡模型 (5)2.5 扩展的Nernst－Plank 方程模型 (5)2.6 电荷模型 (5)2.7 静电排斥和立体位阻模型 (6)3 纳滤膜在水处理中的应用 (7)3.1纳滤膜在工业水处理中的应用 (7)3.2纳滤膜在饮用水制备中的应用 (8)3.3 在染料工业水处理中的应用 (8)3.4 在食品工业水处理中的应用 (9)3.5其它方面的应用 (9)4 结论和展望 (10)致谢 (11)主要参考文献 (12)前言水是生命之源,能源之本，同时也成为各国之间争夺的宝贵资源。

纳滤膜在污水中的应用

纳滤膜在污水中的应用摘要：和传统的水处理工艺相比较，纳滤处理技术具有自身独特的分离性能，而且纳滤处理技术的效果非常的好，能源的消耗比较的低，同时对污水当中一些有用的物质还能够起到回收作用，是现在进行水处理比较有效的一种方法，应用现在也是越来越广泛。

本文主要就是对纳滤技术进行了简单的介绍，然后对纳滤膜在污水当中的应用进行了介绍。

关键字：纳滤技术纳滤膜污水处理应用随着城市化进程的不断加快以及工业的快速发展，开始越来越多的生活污水以及工农业的废水排放到湖泊和江河当中，这样就使得城市周围的地表水的污染情况在不断的加重。

特别是那些有害的污染物，它们是很难完全被分解的，从而有一部分被残留在了环境当中，对人们的生命健康会产生比较严重的影响。

纳滤技术主要就是指在反渗透与超滤之间的一种新型的压力驱动型膜的分离技术。

因为纳滤技术残留下来的颗粒要比超滤小一些，而透过率又比反渗透要大一些，操作的压力也比较的低，所以最近几年纳滤技术得到了很好的发展与应用。

纳滤膜可以通过压力的作用，因为水的通量是和压力成正比的，而水中一些无机小分子的透过率和压力又没有关系，所以只要对压力进行适当的控制，就可以使得水中的有害和有毒物质很好的去除掉，而对于那些微量元素又可以适量的保留下来。

一、对纳滤膜技术的简单介绍（一）纳滤膜技术的特点。

因为纳滤膜的主要结构具有纳米级的膜孔径，而且膜上还带有很多的电荷，所以纳滤膜技术在应用的过程当中主要的特点就是：首先采用纳滤膜技术进行溶解组分分离的时候，相对分子的质量应该要在200-1000之间，而且大小应该是在1nm左右。

其次在进行分离的过程当中，需要用到的膜间渗透压差要比较的低，一般都是在0.5-2.0MPa，和采用RO所达到的相同渗透通量需要施加的压差相比较应该要低一些。

第三点就是因为在纳滤膜上面经常都是带有电荷的，在通过静电作用之后，对于那些不同价态的离子就会存在Donnan效应，这样就会使得这些离子具有选择性，从而就可以很好的实现不同离子之间的分离。

国产纳滤膜在化工废水零排放中的应用研究

国产纳滤膜在化工废水零排放中的应用研究王思亮1,王念军2,刘磊1,田仁俊1(1.时代沃顿科技有限公司,贵州贵阳550018;2.鞍钢集团朝阳钢铁有限公司,辽宁鞍山114000)[摘要]以某磷化工企业实际工业废水中的Ca 2+、SO 42-等为控制指标,研究纳滤循环系统回收率、纳滤浓水和原水体积比、pH 对废水处理效果的影响,在此基础上对纳滤循环系统连续处理该废水展开了研究。

结果表明,系统最佳运行条件:纳滤系统回收率为60%,纳滤浓水、原水体积比为1∶1.5,pH 为12。

该系统稳定运行后,Ca 2+、Mg 2+、SO 42-等的浓度无论在浓水侧还是淡水侧均没有出现不断富集的现象,可不断回用。

[关键词]化工废水;零排放;纳滤[中图分类号]X703.1[文献标识码]A[文章编号]1005-829X (2019)05-0046-04Research on application of domestic nanofiltration membranes in zero discharge of chemical wastewaterWang Siliang 1,Wang Nianjun 2,Liu Lei 1,Tian Renjun 1(1.Vontron Technology Co.,Ltd.,Guiyang 550018,China ;2.A nshan Iron and Steel Group Chaoyang Iron and Steel Co.,Ltd.,Anshang 114000,China )Abstract :The effect of recovery rates ,the volume ratio of nanofiltration concentrated water and raw water volume andpH value of nanofiltration (NF )circulation system on wastewater treatment was studied by tacking calcium ion and sulfate ion as control index in industrial wastewater of a phosphorous chemical enterprise.Then based on it the treat ⁃ment process of an actual industrial wastewater by the continuous NF treatment system was studied.The nanofiltra ⁃tion system had a recovery rate of 60%,the nanofiltration concentrated water and raw water volume ratio was 1∶1.5,and the pH was 12,which was the optimal operating condition of the system.After the system was stably operated ,theconcentration of Ca 2+,Mg 2+,SO 42-,etc.did not appear to be continuously enriched on the concentrated water side or the fresh water side ,and could be continuously reused.Key words :chemical wastewater ;zero discharge ;nanofiltration (NF )磷化工废水具有含磷成分高、污染物浓度高、水质变化大等特点,是当前环境中的重点污染源之一〔1〕。

纳滤膜分离技术在废水处理中的应用

纳滤膜分离技术在废水处理中的应用纳滤膜分离技术在废水处理中的应用纳滤膜是在近几年来开始发展起来的，它一般运用于分子量较低的污染物的分离中，它有着纳米级的膜孔径，并且是介于超滤膜与反渗透膜之间的一种具有创新性特点的分离膜，结构特点十分新颖，带有多种电荷，其溶质荷电状态、荷电性能和相互作用在很大程度上影响着它的行为。

1.含重金属废水的处理在合金生产或是金属加工工作结束之后，要对机器进行清洗工作，结束之后我们会发现，在清洗水中含有铁、锌、镍等多种重金属离子并且浓度十分高，出现这种情况时，我们可以选择使用纳滤膜技术，它不仅可以使清洗水中的重金属离子的含量缩小到原来的1/10 左右，而且还可以在浓缩的同时回收90%以上的清洗废水，使废水变得纯净，再次利用。

除此之外，浓缩后的重金属还可以再次回收利用，使价值翻倍，在条件允许的情况下，溶液中的其它不同的金属纳滤膜技术也可以分离。

2.造纸废水的处理在造纸废水中，内部含有的大部分有机物是带负电的，但由于纳滤膜带有正电，因此在过纳滤膜时很容易被截留，所以它对纳滤膜不会产生太大的污染。

相似的，用纳滤膜技术处理含有多种有色化合物如硫酸木质素等的废水，既能去除90%以上的化学需氧量，而且与聚砜超滤膜相比，膜通量要高出三倍以上。

3.化学工业废水的处理在处理化学工业废水的过程中，通常采用的方法是先浓缩，然后再进行曝气若是焚烧，由于浓缩盐度较高的废水时会对暖气装置或是焚烧炉造成很大的腐蚀，所以要特别注意尽可能最大程度上去除废水中的盐分。

除此之外，许多大分子有机物不能降解，这也存在于废水中，而纳滤膜技术的使用可以有效解决出现的这些问题，纳滤膜在将废水中的大分子有机物浓缩的同时让盐分从中透过，从而达到分不同级别不同处理的效果。

在浓缩之后，废水的含盐量变低，这就可以去曝气，而透过液则可经过生化处理之后变成对环境或是人体危害程度较小的排放液。

4.石油工业废水的处理在开采石油和炼制的过程中，产生的废水含有多种无机盐以及有机物等等，成分十分复杂。

纳滤膜在工业废水处理中的应用

ｔａｓｅｔｒｃｅｃｌｗｓｅｔｒａｉａｔｅｃｎａｎｔｄｗａｔｗａｅｎＯｏ．ｉｗａｔｗａｅ，ｈｍｉａａｔｗａｅ，ｒｄｏｃｉｏｔｍｉａｅｓｅｔｒａｄＳｎｒｌｖ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｔｈｅｎｎｏｌｒｔｏｎａｏｈｒｔｏｅａｆｔａｉｎ；ｎｆａｉｎｍｍｂｒｎｅ；ｉｉａｗａｓｅｔｒｔｅａｍｅｔａｐｉａｉｎｔｗａｅｒｔｎｎｄａｐｌｃｔｏ
０前言
纳滤膜（ａｏｈａｏｍｒｎｓ１是２世纪８年ＮｎｆｒｔｎＭｅｂａｅ）（）ｉｉ００
性染料和亲水性染料都有很好的分离效果，对高价离子和微污染物质等都有很高的去除率，其适用于纺织废水的深度尤
废水排放量等方面均表现经济价值。曾有人采用表面带负电荷的聚砜纳滤膜对含活性染料废水进行分离试验。研究结果表明，膜对活性染料该有很高的截留率和通量（）有公司生产的荷负电Ｅ２５。Ｓ０和ＬＳ０纳滤膜以及电中性ＮＲ一７９Ｅ９Ｔ２ＨＲ滤膜对活性染料废
Ａｂｒａｔｓｔｃ：Ａｓａｎｗｋｎｆｓｐｒｔｎｔｃｎｌｇｅｉｄｏｅａａｉｅｈｏｏｙ，ｔｅｎｎｆｔｔｎｃｎｒｃａｍｔｅｕｅｕｕｓａｃｉｒａｉｇｔｅｏｈａｏｌａｉａｅｌｉｈｓｆｌｓｂｔｎｅｗｈｌｔｔｈｉｒｏｅｅｎ