纳滤膜元件介绍

纳滤膜元件应用介绍

纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，孔径在1nm以上，一般1-2nm,它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为２－９８％之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。

一、纳滤膜元件特点

1.纳滤膜元件脱盐效果好

纳滤膜对盐的截留性能主要是由膜的电荷效应决定的，纳滤膜对中性不带电荷的物质(如，乳糖、葡萄糖、麦芽糖)的截留则是由膜的筛分效应决定的。盐离子的电荷强度不同，膜对离子的截留率也有所不同。对于含有不同价态离子的多元体系，由于膜对各种离子的选择性有异，根据道南效应(Donaneffect)不同离子透过膜的比例不同。例如，溶液中含有

Na2SO4和NaCl，膜对SO4-2的截留优先于Cl-。如果增大Na2SO4的浓度，则膜对Cl-的截留率降低，为了维持电中性，透过膜的钠离子也将增加。当多价离子浓度达到一定值，单价离子的截留率甚至出现负值，即透过液中单价离子浓度大于料液浓度。

2.操作压力低

在纳滤过程中操作压力一般低于1.0兆帕，故也称为低压渗透。操作压力降低则意味着对系统动力设备要求的降低，这对于降低整个分离系统的设备投资是有利的。

二、纳滤膜元件应用范围

1.纳滤膜在软化水中的应用介绍

膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。

膜软化在美国已很普遍，佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化，代替常规的石灰软化和离子交换过程。近几年来，随着纳滤性能的不断提高，纳滤膜组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。

2.纳滤膜用于去除水中有机物介绍

纳滤膜在饮水处理中除了软化之外，多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物，保证饮用水的生物稳定性等。

研究表明，纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害的有机物和Ames致突变物，使TA98及TA100菌株在各试验剂量下的致突比MR值均小于2 ，Ames试验结果呈阴性。进一步的研究将要考察纳滤技术对饮水中的内分泌干扰物质的截留特性，为安全优质饮水提供依据。3.消毒副产物及其前体物的去除

消毒副产物主要包括三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氢氧化物(CH)。国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究，纳滤膜对这三种消毒副产物的前体物的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适的纳滤膜的选用, 可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。

4.在管道直饮水中的应用

纳滤可以截留二价以上的离子和其他颗粒，所透过的只有水分子和一些一价的离子(如钠、钾、氯离子)。纳滤可以用于生产直饮水，出水中仍保留一定的离子，并可降低处理费用。

纳滤膜- 应用领域

1、地下水除硬度

2、地表水除有机物、色度

3、油水分离

4、乙二醇回收

5、硫酸铜回收

6、有机、无机液体分离、浓缩

7、染料是纯、浓缩、脱盐

8、天然药物分离、浓缩

9、发酵液浓缩

三、纳滤膜元件分离原理

纳滤过程之所以具有离子选择性，是由于在膜上或者膜中有负的带电基团，它们通过静电互相作用，阻碍多价离子的渗透。实验表明，可能荷电密度为0.5～2meq/g.

为此，我们可用道南效应加以解释：

ηj=μj+zj.F.φ

式中ηj——电化学势；

μj——化学势；

zj——被考查组分的电荷数；

F——每摩尔简单荷电组分的电荷量（称为法拉第常数）；

φ——相的内电位，并且具有电压的量纲。

式中的电化学势不同于熟知的化学势，是由于附加了zj.F.φ项，该项包括了电场对渗透离子的影响。利用此式，可以推导出体系中的离子分布，以计算出纳滤膜的分离性能。

四、使用纳滤膜元件注意事项

1 PH值大于10时，连续运行的最高温度为35℃，当进水中含有游离氯或其它氧化性物质时，由于其氧化性能会严重损环膜的性能能，因此建议用户在预处理中除去游离氯或其它氧化性物质。

2 膜元件在出厂前都经过通水测试，并真空封装于1.0%(重量)浓度的亚硫酸氢钠和20ppm 浓度的异噻唑啉酮保护液中。在严寒地区，保护液中添有10%(重量)浓度的甘油作为防冻液。为防止在短期储藏、运输及系统停机时微生物的滋长，建议用1.0%(重量)的亚硫酸氢钠（食品级）保护液（用RO产水配制）对膜元件进行浸泡处理。

3 膜元件在未投入使用前尽量不要拆封，一旦拆封应始终维持湿润状态。

4 膜元件进水应逐渐加压，到正常运行状态的时间应不少于30-60秒，膜元件进水流速应逐渐增加，到规定值的时间应不少于15-20秒

5 初次使用应先将系统产水进行排放，排放时间至少达到一小时。

6 膜元件至少需使用六小时后方可用甲醛进行消毒。如在六小时内使用甲醛，可能会导致通量损失。

7 任何时候产水背压不得超过0.03MPa。每支压力容器的最大允许压降为50psi（0.34MPa）。

8 请用户使用与膜元件不兼容的化学药剂、润滑剂或保护液等。