納濾試驗

⑴ GE納濾膜對礦物質飲用水處理有什麼作用能達到什麼樣的效果

ge納濾膜
而各種膜分離過程，首先是在水處理方面得到應用，而後推廣到冶金、石油、化工、儀器、醫葯、仿生等諸多領域。
微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析等技術己經廣泛在給水處理、純水制備、海水淡化、苦鹹水淡化等水處理領域中得到推廣和應，並在水處理的各個方面，ge濾芯安裝給傳統的水處理工藝以巨大的沖擊和挑戰。膜分離技術有著傳統的給水處理工藝不可比擬的優點：
首先，膜分離技術可適用於從無機物到有機物，從病毒、細菌到微粒甚至特殊溶液體系的廣泛分離，可充分確保水質，且處理效果不受原水水質、運行條件等因素的影響。
第二，膜分離過程為物理過程，不需加入化學葯劑，提高了人們對水處理過程的信賴程度，易於為群眾接受，屬為人們稱道的「綠色」技術。
第三，膜分離技術分離裝置簡單，佔地面積小，系統集成容易，便於運輸、拆卸、安裝，運行環境清潔、整齊，可稱之為真正意義上的「造水工廠」。
第四，膜分離過程系統簡單、操作容易，且易控制，便於維修，有利於生產自動化的推廣與普及。作為一種新興的水處理技術，膜分離以其無可非議的先進性得到了世界各國學者們的廣泛關注。
2納濾技術概述
膜分離技術被稱為「二十一世紀的水處理技術」，自70年代應用於水處理領域後，得到了廣泛的研究和空前的發展，受到世界各國水處理工作者的普遍關注，開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術開發、應用。在給水處理領域應用最為廣泛的是一系列的低壓膜，如納濾膜、反滲透膜等。其中，納濾膜法水處理技術以其特殊的優勢，獲得了世界各國的水處理工作者的普遍關注，在水處理技術的研究和開發領域取得了可喜的成績。
納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術，是超低壓反滲透技術的延續和發展分支。一般認為，納濾膜存在著納米級的細孔，且截留率大於95%的最小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術被命名為：Nanofiltration，簡稱：NF，中文譯為：納濾。在過去的很長一段時間里，納濾膜被稱為超低壓反滲透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或稱選擇性反滲透膜或鬆散反滲透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜[1]。納濾技術已經從反滲透技術中分離出來，成為介於超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術，己經廣泛應用於海水淡化、超純水製造、食品工業、環境保護等諸多領域，成為膜分離技術中的一個重要的分支。
3納濾膜
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、耐酸鹼及微生物侵蝕、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，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。對於復合膜，可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化，可獲得性能優良的復合膜。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，造價低，組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高，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、造價高。因此，在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
在我國，對納濾過程的理論研究比較早，但對納濾膜的開發尚處於初步階段。在美國、日本等國家，納濾膜的開發已經取得了很大的進展，達到了商品化的程度，如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領域中應用比較廣泛的商品化復合納濾膜。
對於一般的反滲透膜，脫鹽率是膜分離性能的重要指標，但對於納濾膜，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於分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分復雜。由於納德膜技術為新興技術，因此對納濾的機理研究還處於探索階段，有關文獻還很少。但鑒於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。關於反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索里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、膜製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。如透過通量隨操作壓力的升高而增大，截留率隨溶液濃度的增大而降低等。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
4納濾技術的工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間，其對二價和多價離了及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與反滲透過程相比，納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中，納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
I.C.Escobar等的研究[4]中，將石灰軟化設備與納濾進行比較。結果表明，納濾系統可有效去除原水中除了AOC以外的幾乎全部溶解性有機碳(DOC：DissolvedOrganicCarbon)含量。
雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟，尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，於1997年4月正式投入生產淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准[5]。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下，膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉為陰性[6]。
5納濾膜應用中的問題
納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機污染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是
a)膜表面容易形成附著層，使膜的通量顯著下降;
b)操作結束後，膜的清洗較困難;
c)膜的耐用性差。
世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。

⑵ 納濾水是什麽

最近，市場上又出現不少新的水種，由於名目繁多，很容易引起 消費者的誤解。現在將納濾水回與米水的區別告訴答大家。
所謂納濾加，是指用納米膜為核心技術生產出來的水。納濾膜的孔徑為納米級，介於反滲透（RO）和超濾膜之間。因此，使用這種膜的水處理技術叫做納濾。
納濾膜能夠截留分子量為幾百的物質，對NACI的截留率為50%至70%，對某些低分子有機物的截留率可達90%。由於納濾對清除水中天然有機物效率較高，又能適當保留低分子量的無機成分，因此在凈水處理中發展較快。但是，用這種水處理後產生出來的水只能稱為納濾水，而不能叫做納米水。因為，從嚴格意義上來說，納米水只能是使用納米材料處理的水。現在該技術尚處於室驗室試驗階段，尚未能投入使用。

⑶ snf納濾凈水機具有什麼優勢

納濾機的具體表現在這兩點：
(1)納濾機優點—— 用於去除水中有機物
納濾膜在飲水處理中除了軟化之外，多用於脫色、去除天然有機物與合成有機物(如農葯等)、三致物質、消毒副產物及其前體和揮發性有機物，保證飲用水的生物穩定性等。納濾膜對三鹵甲烷(THMs)、鹵乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氫氧化物(CH)這三種消毒副產物前體的平均截留率分別為97%、94%和86%。通過合適納濾膜的選用，可以使得飲用水水質滿足更高的安全優質飲水水質標准。
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，有利於保護配水系統的材料。試驗表明採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標准要求。
(2)納濾機優點——軟化：
膜軟化水主要是利用納濾膜對不同價態離子的選擇透過特性而實現對水的軟化，尤其是對二價離子的去除率比較高，同時還保留了對人體有益的一價礦物鹽。膜軟化在去除硬度的同時，還可以去除其中的濁度、色度和有機物，其出水水質明顯優於其他軟化工藝。而且膜軟化具有無須再生、無污染產生、操作簡單、佔地面積省等優點，具有明顯的社會效益和經濟效益。

⑷ 納濾水處理設備的原理

一、飲用水中有害物質的脫除
納濾膜在飲水處理中除了軟化之外，多用於脫色、去除天然有機物與合成有機物（如農葯等）、三致物質、消毒副產物（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。
1) 三致物質的去除
這方面的研究主要是以國內清華大學為代表的課題組，利用色譜－質譜聯機、Ames致突實驗為評價手段，考察了微污染水源水（包括地表水和地下水）中致突、致畸和致癌的有毒有害有機物質的納濾去除效果。研究表明，納濾膜能夠去除水中大部分的有毒有害有機物和Ames致突變物，Ames試驗結果呈陰性。對飲水中的內分泌干擾物質的截留，為安全優質飲水提供依據。
2) 消毒副產物及其前體物的去除
國外的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產物的前體的平均截留率分別為97%、94%和86%。通過合適納濾膜的選用，可以使得飲用水水質滿足更高的安全優質飲水水質標准。
3) 保證飲用水的生物穩定性
飲用水的生物穩定性通常採用可同化有機碳（AOC）和可生物降解的溶解性有機物（BDOC）表示。研究表明，AOC和BDOC在低離子強度、低硬度和高pH值下的截留率較高，相比之下，AOC的截留率受水環境條件影響較大，而由大分子有機物（如腐植酸、棕黃酸）構成的BDOC的截留率受水環境影響很小。
有利於保護配水系統的所有材料。同時使其它溶出的金屬離子濃度滿足飲水水質標准要求。
4) 揮發性有機物（VOC）的去除
地表水和地下水中的大多數揮發性有機鹵化物(HOVs)是致癌物質，常規的HOVs去除工藝（包括活性炭吸附、氧化、吹脫和生物處理）會出現一些問題，例如有毒副產物形成、污染物被轉移進入空氣或固相中、原水中微污染濃度的變化或氧化劑的投加等。膜技術（包括真空膜蒸餾和納濾）避免了副產物的產生和污染物的轉移，另外HOVs的回用成為可能。研究表明商業有機納濾膜對飲用水中痕量的HOVs（如三氯乙烯、四氯乙烯和氯仿）具有較高的截留率。
傳統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濁物和細菌，而對各種溶解性化學物質的脫除作用很低。隨著水源的環境污染加劇和各國飲水標準的提高，可脫除各種有機物和有害化學物質並能保留人體所需的微量元素的納濾凈水日益受到人們的重視。
二、大量工業裝置的運行實踐表明，納濾膜可用於脫除河水及地下水中含有的三鹵甲烷中間體THM（加氯消毒時的副產物為致癌物質）、低分子有機物、農葯、異味物質、硝酸鹽、硫酸鹽、氟、硼、砷等有害物質。
三、中水、雨水、污水、廢水處理
四、食品、飲料、制葯行業
此領域中的納濾膜應用十分活躍，如各種蛋白質、氨基酸、維生素、奶類、酒類、醬油、調味品等的濃縮、精製。
五、化工工藝過程水溶液的濃縮、分離

⑸ 納濾膜的作用

納濾膜的應用范圍很廣泛，主要包括以下一些方面：
1、地下水除硬度
2、地表水除有機物、色度
3、油水分離
4、乙二醇回收
5、硫酸銅回收
6、有機、無機液體分離、濃縮
7、染料提純、濃縮、脫鹽
8、天然葯物分離、濃縮
9、發酵液濃縮
納濾膜介紹
納濾膜（Nanofiltration Membranes)是80年代末期問世的一種新型分離膜，其截留分子量介於反滲透膜和超濾膜之間，約為200-2000，由此推測納濾膜可能擁有lnm左右的微孔結構，故稱之為「納濾」。納濾膜大多是復合膜，其表而分離層由聚電解質構成，因而對無機鹽具有一定的截留率。國外已經商品化的納濾膜大多是通過界而縮聚及縮合法在微孔基膜上復合一層具有納米級孔徑的超薄分離層。
納濾膜材質：聚醯胺材質
納濾膜：能截留納米級（0.001微米）的物質。納濾膜的操作區間介於超濾和反滲透之間，其截留有機物的分子量約為200-800MW左右，截留溶解鹽類的能力為20%-98%之間，對可溶性單價離子的去除率低於高價離子，納濾一般用於去除地表水中的有機物和色素、地下水中的硬度及鐳，且部分去除溶解鹽，在食品和醫葯生產中有用物質的提取、濃縮。納濾膜的運行壓力一般3.5-30bar。 膜技術。在我國農村，小鎮水廠中，往往管理不嚴，容易造成出水帶菌，也須深度處理。

⑹ 在納濾（膜分離）過程中，Rejection是什麼意思說的詳細一些謝！

分類: 教育/科學 >> 科學技術 >> 工程技術科學
解析:

Rejection是指截留率

面向飲用水制備過程的納濾膜分離技術

Application of nanofiltration membranes to drinking water proction

<<膜科學與技術 >>2003年04期

王大新 , 王曉琳

納濾膜分離技術在飲用水制備方面具有獨特的作用,是制備優質飲用水的有效方法.依據電荷效應,納濾膜可以降低水質硬度,去除飲用水中對人體有害的硝酸鹽、砷、氟化物和重金屬等無機污染物;依據篩分效應,納濾膜可以有效地去除農葯殘留物、三氯甲烷及其中間體、激素以及天然有機物等有機污染物.文章詳細綜述了國內外納濾膜技術在飲用水制備中應用研究的最新進展,納濾膜對地表水或地下水中存在的各種無機、有機污染物的分離特性及飲用水制備過程中的納濾膜污染與防治對策.

膜分離技術處理電鍍廢水的實驗研究

慧聰網 2005年9月20日10時17分 信息來源：夏俊方 網友評論 0 條 進入論壇

由圖9可知，當壓力(ΔP)小於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)隨著壓力(ΔP)的增加而上升；當壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)隨著壓力(ΔP)增加而呈下降趨勢。這一現象的原因和納濾過程相似。當壓力(ΔP)小於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)的正向變化趨勢可和納濾過程作同樣的解釋。當壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，Cu離子截留率(R1)的反向變化趨勢。這可能是由於壓力已經達到反滲透膜最佳運行壓力范圍的上限。此時，膜攔截溶質的能力已大為減弱，溶質開始大量透過膜片，導致其截留率呈下降趨勢。

由圖10可知，COD截留率(R2)隨著壓力(ΔP)的增加而上升。和Cu離子的上升變化趨勢的原因一樣，非平衡熱力學模型的Spiegler-Kedem方程能很好的解釋這一現象。

有一個問宴鄭爛題：Cu離子的截留率(R1)和COD的截留率(R2)變化曲線不同，COD曲線沒有下降趨勢。這可能是由於反滲透膜對COD分子和Cu離子的截留能力有所差異。當運行壓力(ΔP)大於3.0 MPa時，膜對Cu離子的截留能力已經下降了很多，而對COD分子的截留能力下降不大。但晌漏可以發現，COD曲線隨著壓力的增加，已逐漸趨於平緩，這說明膜對COD的截留能力也在下降。

壓力實驗表明：SE抗污染反滲透膜的最佳運行壓力為3.0 MPa。

3.2.2濃縮倍數(n)對反滲透膜分離性能的影響

反滲透實驗採用3.0 MPa的壓力運行。反滲透濃縮實驗料液為納濾過程濃縮10倍的濃縮液，體積50L。

反滲透濃縮試驗採用濃水迴流方式，即濃水迴流入料液桶。濃縮倍數是按照料液桶內剩餘料液的體積與原始料液的體積比來確定。例如，料液桶內還剩下1/10料液時，即為濃縮10倍，取樣測試。

濃縮倍數對反滲透膜分離性能的影響曲線如圖11、12、13所示。

由圖11可知，膜通量(Jw)隨著料液濃度(C)增加而降低。這一現象和納濾過程一樣，也可以根據優先吸附——毛細孔流模型來解釋。

由圖12可知，在濃縮兩倍之前，Cu離子截留率(R1)隨濃縮倍數(n)增大而上升，之後則開始呈下降趨勢。這一現象可根據細孔理論來解釋。細孔理論的依據有兩點：其一是膜截留溶質分子主要考慮篩分作用的機理；其二是視溶質分子叢敗為剛性球。反滲透過程截留溶質(中性分子和電解質)主要是依靠篩分機理，因此可以用細孔理論來解釋。細孔理論表明：膜對溶質溶液的截留率在一定濃度范圍內隨溶液濃度的變化不大，可視為不變。在本實驗中，濃縮兩倍的濃度可能還未超出細孔理論所限定的范圍，溶質濃度雖然增加，但還不能大量通過膜片，因此溶質的透過量變化不是很大。而同時，膜通量(Jw)在下降，但下降趨勢不是很大。綜合溶質透過量和膜通量兩方面的因素，Cu離子的截留率呈略微上升的趨勢。濃縮2倍以後，該濃度值可能已經超過細孔理論所限定的范圍，溶質濃度的進一步增加導致其透過膜片的量開始逐步增加，因而Cu的截留率(R1)會呈下降趨勢。

由圖13可知，在濃縮6倍之前，COD離子截留率(R2)隨濃縮倍數(n)增大而上升，之後則開始呈下降趨勢。這一現象的原因和Cu離子截留率變化的原因一樣。反滲透膜截留COD分子和Cu離子所依據的都是篩分原理，導致COD截留率在濃縮6倍時出現下降趨勢，可能是6倍濃度是超過細孔理論所限定范圍的臨界點。

表2 反滲透濃縮分離實驗數據表

項目濃度濃縮倍數 滲透液(mg/L) 濃縮液(mg/L) 截留率 膜通量(L/min)

Cu離子 COD Cu離子 COD Cu離子 COD

初 始 4.07 343 1478 2430 99.72% 85.88% 0.393

2 倍 6.06 552 2950 4375 99.79% 87.38% 0.346

4 倍 17.17 923 5889 8010 99.71% 88.48% 0.224

6 倍 47.78 1200 9183 11920 99.48% 90.16% 0.133

8 倍 121.49 4160 12216 15000 99.01% 72.27% 0.036

10 倍 220.45 5510 14325 17020 98.46% 67.63% 0.021

6．反滲透濃縮的實驗結果

反滲透濃縮實驗的目的是希望能夠盡可能的濃縮料液，本次實驗是在納濾濃縮的基礎上將料液再濃縮10倍，實驗數據如表2所示。

由表2可以知道，在初始狀態時，料液Cu離子濃度為1478mg/L，滲透液濃度為4.07mg/L；料液濃縮10倍後，其濃度達到14625mg/L，透過液濃度為220.45mg/L。

在初始狀態時，料液COD值為2430mg/L，滲透液濃度為343mg/L；濃縮10倍後，濃縮液COD為17020mg/L，滲透液濃度為5510mg/L。

4. 結論

通過實驗室規模的實驗，研究了不同壓力(ΔP)和濃縮倍數(n)條件下，納濾膜和反滲透膜的分離性能，得到如下結論：

1．在ΔP=1.5 MPa條件下進行濃縮，納濾膜可以使料液濃縮近10倍，料液體積濃縮為原來的1/10。納濾膜對Cu離子的截留率在96%以上，對COD的截留率在57%以上。隨著濃度的增加，納濾膜的截留率會降低。

2．在ΔP=3.0 MPa條件下進行濃縮，反滲透膜可以使料液濃縮近10倍，料液體積濃縮為原來的1/10。反滲透膜對Cu離子的截留率在98%以上，對COD的截留率在67%以上。隨著濃度的增加，反滲透膜的截留率會降低。

3．本實驗在濃縮過程中，沒有調整料液pH值。原因是pH值對膜分離性能確有影響，但在實際工程中調整pH值需要增加設備投資和運行費用。綜合權衡效果和投資這兩方面的影響，實際工程中一般不會調節對廢水pH值後再進行膜分離處理。

4．和反滲透階段相比，納濾階段的透過液濃度不是太高。因此，納濾階段的濃縮倍數應該還可以提高。

Research on The Treatment of Electroplating Rinsing Wastewater

with Separating Membrane

Xia junfang1，Gao qilin2

(1． Xia junfang， Shanghai Wantyeah Environment engineering CO.,Ltd )

(2．Cao haiyun )

Abstract In this article, the NF+RO system is used to condense the copper electroplating rinsing wastewater. The study show: In the NF phase, at the condition of that pressure(ΔP)=1.5 MPa , the wastewater can be condensed 10 times; The rejection for copper is above 96% and COD is above 57%. In the RO phase, at the condition of that pressure(ΔP)=3.0 MPa , the wastewater can be condensed 10 times; The rejection for copper is above 98% and COD is above 67%. When the the concentration of the wastewater increased, the rejection of NF and RO decreased.

Key words: Membrane separating, Nanofiltration, Reverse O *** osis, Condense,

Electroplating Wastewater

參考文獻

[1] 許振良. 膜法水處理技術. 北京：化學工業出版社，2001 ：1～2

[2] Wang X L et al. Electrolyte transport through nanofiltration membranes by the space-charge model and the parison with Teorell-Meyer-Siever model. Journal of Membrane Science. 1995，103：117～133

[3] Nakao. S.,Kimura S. Models Transport Phenomena and Their Applications for Ultrafiltration Data. Journal of Chemical Engineering of Japan. 1982(15)：200～204。

⑺ 納濾膜的介紹

納濾膜的介紹

1. 納濾膜是80年代末期問世的一種新型分離膜，其截專留分子量介於反滲透膜和超濾膜之間，屬約為200-2000，由此推測納濾膜可能擁有lnm左右的微孔結構，故稱之為「納濾」。

2. 納濾膜大多是復合膜，其表而分離層由聚電解質構成，因而對無機鹽具有一定的截留率。國外已經商品化的納濾膜大多是通過界而縮聚及縮合法在微孔基膜上復合一層具有納米級孔徑的超薄分離層。

納濾膜的主要作用

1. 去除水中有機物納濾膜在飲水處理中除了軟化之外，多用於脫色、去除天然有機物與合成有機物(如農葯等)、三致物質、消毒副產物(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。

2. 三致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致突變物，使TA98及TA100菌株在各試驗劑量下的致突比MR值均小於2 ，Ames試驗結果呈陰性。進一步的研究將要考察納濾技術對飲水中的內分泌干擾物質的截留特性，為安全優質飲水提供依據。

⑻ 納濾的應用

納濾分離作為一項新型的膜分離技術，技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業，諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比，納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差，而對二價或多價離子及分子量介於200～500之間的有機物有較高脫除率，基於這一特性，納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮）、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑，可溶性有機物，及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高，人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收，比如：大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽，亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術，在某些方面可以替代傳統費用高，工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單 價離子透過；可在高溫，酸，鹼等苛刻條件下運行，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置 運行費用低；可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中，NF膜主要用於含溶劑廢水的處理，能有效地去除水中的色度，硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖，制漿造紙，電鍍，機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術，是國際上膜分離技術的最新發展，在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是：能截留分子量大於200的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單價離子透過；可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行，膜耐受的條件范圍寬，濃縮倍數高，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置運行費用低，能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化)，使得納濾膜具有較特殊的分離性能，其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視，已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面：根據中性溶質的分子量大小而進行分離；截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層；根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點，其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離：①對單價鹽分離的截留率要求不高；②要求進行不同價態離子的分離，如軟化處理；③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離，如葡萄酒脫醇；④鹽和對應的酸的分離；⑤有機物和無機物的分離，如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質，在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用，廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、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，納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水，能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1）日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼，有優良的截留率，對重金屬有很好的去除率，不存在膜污染問題.據估計，由於NF膜的運行費用低於反滲透技術，對有機小分子有良好的脫除率，可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2）石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水，其成分 非常復雜，處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合，既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如，先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相，然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序，這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水，但存在著膜污染嚴重的問題，如果在反滲透前加一NF膜，就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚，甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚，此類物質的毒性很大，必須脫除後才能排放，若採用NF技術，不僅酚的脫除 率可達95%以上，而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘，鎳，汞，鈦等重金屬高價離子脫除，其費用比反滲透等方法低得多.
(3）殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外，其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%，所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4）化纖，印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時，由於大多數染料的分子量在幾百到幾千，NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過，而對較大的染料分子進行截取，粗染料漿液經NF系統後，染料可以富集，而無機鹽 的濃度下降，脫鹽率大於98%，染料損失率小於0.1%，而且可以在高溫下運行.此外，NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5）生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時，氧化 劑的消耗很大，殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統，讓能被微生物降解的小分子（ 分子量小於100）通過，不能生物降解的有機大分子（分子量大於100）被截留下來經化學氧化 後再生物降解，這樣就可以充分發揮生物降解的作用，節省氧化劑或活性炭的用量，降低最 終殘留物的含量.
(6）熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰，除塵及冷卻系統，此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒，質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷，同時將水中的菌落總數降到3～4個/L，然後加酸降低pH以除去CO2，最後再經NF脫鹽，達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理，每天處理1 000～15 000 m3廢水，既減輕了市政供水系統的負荷，每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模，用水量也相應增大，估計到2010年，處理 此類廢水量將達5 000 m3/d，效益極其可觀.
(7）酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行，硫酸濃度逐漸降低，硫酸亞鐵濃度不斷增高，當溶液中硫酸的質量 分數降至6%～8%，生成的硫酸亞鐵濃度超過200～250 g/L時，酸洗速率下降，必須更 換酸洗液，排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質，又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境，節約資源，可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同，先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中，然後將濃縮液送入冷卻結晶罐，冷卻結晶出FeSO4·7H2O；透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件，截留後濃縮為20%的 硫酸，再生酸液回收利用，透過液則排至廢酸水站，進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵，同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8）造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的，容易被帶負電性的NF膜截留，並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子（Na+）的脫除率並沒有嚴格要求，採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間，其對二價和多價離了及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與反滲透過程相比，納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中，納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟，尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。已有工程實例的報道，如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程，是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，於1997年4月正式投入生產淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下，膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉為陰性。
納濾膜應用問題
納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機污染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是：
這三個問題是膜分離的基本問題，也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。

⑼ 淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

在日常學習和工作生活中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。如何寫一篇有思想、有文採的論文呢？以下是我為大家整理的淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文，希望對大家有所幫助。

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇1

論文摘要：納濾是一種介於超濾和反滲透之間的新型壓力驅動膜分離技術。本文介紹了納濾技術的分離特點，較全面的論述了納濾在廢水處理、飲用水生產、生化醫療和食品工業、飲料行業等方面的應用，並指出納濾技術在應用過程中存在的問題及今後的發展方向。

論文關鍵詞：納濾;分離特點;水處理

1 引言

膜分離技術是近年來發展迅速，應用廣泛的高新技術。與傳統的分離技術相比，具有分離效率高、無相變、無化學反應、體積小、能耗低和操作方便等優點。納濾作為膜分離技術中的一種，是介於超濾和反滲透之間的孔徑接近於1mm的新型壓力驅動膜技術。它既能截留透過超濾膜的小分子有機物和多價鹽離子，又能透析被反滲透所截留的無機鹽。基於它自身獨特的性能使它在許多領域具有其它膜技術無法替代的地位，因此納濾成為目前國內外膜分離領域研究的熱點之一。

2 納濾技術的特點

2.1納濾膜的分離特點納濾膜在截留性能方面有兩個特點：

(1)截留相對分子質量(MWCO)在200-1000之間，適宜於分離相對分子質量在200以上，大小約為1nm的溶解組分;

(2)具有離子選擇性。由於膜表面或膜材料中常帶有荷電基團，這些基團通過靜電作用可產生Donnan效應，從而實現不同價態離子的分離，故有時納濾也被稱為「選擇性反滲透」。

2.2納濾膜實際應用過程中的特點納濾膜在實際的應用過程中有三個特點：

(1)操作壓力低，一般在0.3-1.0MPa之間。由於操作壓力較低，對設備要求較低。因此，基建費用和運行費用低，便於運行管理;

(2)在處理過程中不需添加化學試劑，也不引起二次污染;

(3)可分離回收有用物質，實現工業廢水的資源化和回用，進一步降低處理成本。

3 納濾技術的應用

納濾膜由於截留的分子量介於超濾與反滲透之間，同時還存在Donnan效應，所以對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果。另外，納濾膜還具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點，因此納濾在國內外廢水處理領域、飲用水生產領域、生化醫療領域、食品工業和飲料行業等得到越來越廣泛的應用。

3.1廢水處理領域

3.1.1造紙廢水

造紙廢水主要來之造紙過程中紙漿的大量沖洗，採用納濾膜替代傳統的吸收和電化學處理法能更有效地去除深色木質素和紙漿漂白過程中產生的氯化木質素。Nuortila-Jokinen等在實驗室，用平板納濾膜NF45處理經浮選和過濾預處理後的造紙廢水。

45納濾膜處理造紙廢水的效果項目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)總固體(mg/L)無機物(mg/L)進水出水Manttarri等開發了造紙廠水循環系統，發現與超濾法處理過程比較，採用納濾技術處理後得到的水不但透明、無色、不含陰離子廢物，而且將透過水的COD、總硫和無機鹽含量的去除由超濾法的50%-60%提高到80%以上。

3.1.2垃圾滲濾液

垃圾滲濾液的處理一直是世界性難題。目前，主要採用為厭氧好氧等生物處理法，但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質，其中75%為可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da)，導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比，膜分離技術受原水水質的變化影響小，在這種難降解廢水的處理中具有明顯的優勢。張亞軍等介紹了納濾膜技術在柳州垃圾填埋場滲瀝液處理工程中的應用，納濾系統經過近兩年的穩定運行表明，垃圾滲瀝液經過生化處理後經砂濾、保安濾器等預處理，再經過納濾膜系統處理，使85%-90%的透過液達標排放，僅10%-15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池，這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次污染問題。Zouboulis等利用振動剪切增強單元增強膜的傳質，用NF可以達到對滲濾液中總腐殖酸類物質97%的去除效果。可見納濾技術處理垃圾滲濾液是可行的，並具有較反滲透處理能耗低的優勢。

3.1.3紡織印染廢水

紡織印染廠在對織物進行煮漂和染色後，需使用大量的清水對織物進行沖洗，產生的廢水中會含有大量的鹽、染料、表面活性劑、洗滌劑等各種污染物，導致印染廢水成為較難處理的工業廢水之一。不過隨著膜分離技術的發展，納濾膜技術已在紡織印染工業中得到了成功的運用。C.Tang等使用納濾膜處理高無機鹽含量的紡織染色廢水，在操作壓力為500kPa條件下，通量可以達到很高，而且染料的截留率超過98%，因此，可以實現廢水的回收利用。Bruggen等採用了UTC-60、NF70和NTR7450三種納濾膜對兩種活性染料的染色廢水進行了試驗，結果都表明，直接應用納濾工藝不但可以進行染料的提純，而且納濾出水可循環使用。何毅等考察了醋酸纖維素納濾膜對染料溶液的分離性能，結果表明，納濾膜對染料有很好的分離效果，分離性能是由膜、溶液和溶質三者共同決定的。

3.1.4冶金工業廢水

在金屬的加工和合金生產廢水中，含有相當高的重金屬離子。為了使廢水符合排放標准，一般是將這些重金屬離子生成氫氧化物沉澱除去。如果採用採用納濾膜技術處理，不僅可以回收90%以上的廢水，而且可使重金屬離子濃縮10倍，濃縮後的重金屬具有回收利用價值。

傅前君採用納濾對含Cu2+廢水進行試驗研究，NF90膜對含CuSO4的廢液截留效果很好，Cu離子的截留率都在99%以上，出水銅離子質量濃度低於2.0mg/L，可以達標排放或回用於鍍件漂洗;濃水經進一步濃縮後也可回用。A.Hafiarle等對納濾分離鉻酸鹽進行了研究，結果表明使用 TFC-S系列納濾膜替代常規方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是，膜對Cr(Ⅵ)的截留率與溶液中的離子強度和pH密切相關，在pH=8時，截留率超過80%。由此可見，納濾作為一種處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法是非常有應用前景的。

3.2飲用水的生產領域

3.2.1地下水軟化

採用納濾膜法軟化地下水具有無污泥、不需再生、能除去水中大部分懸浮物及有機物、操作簡便和佔地省等諸多特點，因此在歐美發達國家已經非常普遍。

納濾膜法軟化地下水工藝流程J.Schaep等用不同類型的NF膜軟化處理地下水，結果表明NF膜對多價離子的截留率高達90%以上，而對單價離子卻只有60%-70%。張顯球等採用NF90和NF270兩種納濾膜對南京某自來水進行軟化處理，結果表明在較寬的操作壓力(0.4-1.2MPa)和溫度(15-30℃)范圍內，兩種膜的產水總硬度分別在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。

H.Sombekke等分別使用NF與活性炭-臭氧工藝對地下水進行軟化處理，盡管兩種方法都能取得較好的分離效果，但是從處理效果和環保的角度考慮，使用納濾的方法更勝一籌。

3.2.2飲用水凈化

納濾能有效的截留二價離子，較完全的去除病原體、水中加氯消毒副產物三鹵甲烷中間體、痕量的除草劑、殺蟲劑殘余物、重金屬、天然有機物等，十分適用於飲用水的深度處理。VedatUyak等人和Rubia等人均比較了採用不同的膜技術除去飲用水中的天然有機物質和三鹵甲烷，結果表明納濾是目前最有效技術之一。J.Radjenovic等採用NF膜和RO膜法去除地下水中的葯物成分。結果表明，NF膜和RO膜擁有很好的截留性能，對所有葯物的截留率均>85%，對有害物質如對乙醯氨基酚截留率為48%-73%，吉非貝齊為50%-70%，甲芬那酸為30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise飲用水處理廠在臭氧+活性炭處理河水不能滿足飲用水(TOC的濃度<2mg/L)標準的要求下，採用納濾對飲用水進行深度處理，取得了很好的效果。

3.2.3海水淡化

目前，海水淡化已經成為解決我國沿海地區和世界上許多國家水資源短缺的重要手段之一。但如何高效經濟的除去海水的高硬度、濁度和總固溶物(TDS)是制約海水淡化的瓶頸。

隨著膜技術的不斷發展，孔徑介於反滲透和超濾之間、具有荷電性質的納濾膜在海水軟化方面的優勢愈來愈得到人們的`關注。蘇保衛等採用NF作為海水淡化的預處理工藝。試驗結果表明，該法可以大幅度降低進料水的硬度、濁度和TDS含量，解決傳統海水淡化過程中存在的結垢污染等許多問題。A.M.Hassan 等用納濾作為海水淡化的預處理進行了一系列的研究工作，在研究過程中發現，納濾膜能夠有效的降低硬度、微生物和濁度。在22bar的壓力下NF對 Ca2+，Mg2+，SO42-，HCO3-，以及總硬度的去除率分別為89.6%，94.0%，97.8%，76.6%和93.3%。NF出水完全能夠滿足海水反滲透(SWRO)或多級閃蒸(MSF)的進水要求，使得SWRO和MSF的水回收率分別達到70%和80%。將NF膜作為海水淡化預處理的優點有：(1)通過除去濁度和細菌，阻止SWRF的膜污染;(2)通過去除硬度離子，阻止SWRF和MSF的比例縮放;(3)通過減少海水中大約30%- 60%的TDS，使得運行SWRF所需操作壓力較低。

3.3生化醫療領域

3.3.1生化工程

將納濾膜技術應用於生化工程，可以將相對分子質量低的物質(如類固醇、維生素、抗生素和氨基酸等)從其他反應物中分離出來，進行澄清和精製，並且成功的應用於VB12的回收和濃縮，以及紅黴素、金黴素等多種抗生素的濃縮和純化過程，蘇保衛等採用DL和DK納濾膜進行納濾濃縮克林黴素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。實驗結果表明，DL納濾膜可將CLP乙醇水溶液由40g/L濃縮至90g/L，適宜的操作壓力為1.2-1.6MPa，溫度為 40-50℃。李潔妹等採用超濾+納濾雙膜技術對林可黴素發酵液進行提純和濃縮，通過對不同材料的納濾膜的篩選結果表明，NF-20在膜通量和林可黴素回收率、雜質去除等方面優於其它的膜，為最佳選擇。

3.3.2醫葯工業

納濾膜分離效率高、節能、不破壞產品結構等特點使其在醫葯產品的生產中也得到了日益廣泛的應用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用納濾膜技術除去血漿製造中所產生的傳染性有毒物質(HPVB19)，結果表明中空纖維膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒，納濾膜可完全過濾掉其中的HPVB19病毒。徐為中等人採用超濾、納濾技術濃縮家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗，建立家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗濃縮工藝。家兔產氣莢膜梭菌(A)型超濾、納濾濃縮疫苗的保護率達100%，而傳統鋁膠疫苗對照組的保護率平均為86.7%。何旭敏等採用的超濾與納濾組合技術改造6-APA的原有生產工藝，使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上，採用納濾濃縮裂解液來提高6- APA結晶濃度，不僅降低了溶媒消耗，而且使結晶母液中的6-APA損失減少，從而提高了成品的收率(表2)。由此可見，隨著膜技術的不斷發展，納濾將成為醫葯工業生產中一種高效的分離技術。

3.4食品工業、飲料行業

在食品工業和飲料行業中，納濾主要用來對加工過程中的料液進行濃縮、脫鹽、調味、脫色和去除雜質。

3.4.1低聚糖的處理

功能性低聚糖由於可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多種生理功能而倍受關注。低聚糖與蔗糖的分子量相差很小，分離很困難。通常採用高效液相色譜法分離，但此法處理量小，耗資大。採用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果，並大大降低操作成本。

俞三傳等對低聚糖進行納濾濃縮實驗研究，結果表明，納濾可實現對多糖溶液的濃縮。李煒怡等對蔗果低聚糖進行納濾提純實驗，結果證明納濾對蔗果低聚糖體系具有很好的分離效果，提純過程中可得到純度在90%以上的蔗果低聚糖產品。袁其朋等採用超濾、納濾組合工藝對大豆乳清廢水進行了處理實驗。經超濾處理後的乳清廢液，再經納濾濃縮10倍後，濃縮液中總糖約有77%被截留，其中功能性地聚糖水蘇糖和棉子糖的截留率高達95%以上，濃縮液中總糖質量分數達 8.72%，再經活性炭脫色和離子交換脫鹽及真空濃縮，即可得到透明狀的大豆低聚糖糖漿。該法的優點在於既解決了廢水的排放問題，同時又通過回收利用增加了經濟效益。

3.4.2果汁的高濃度濃

縮果汁濃縮傳統上使用蒸餾法或冷凍法濃縮，但這些方法會造成果汁風味和芳香成分的散失，不僅消耗大量的能源，而且還得不到令人滿意的成品。相比之下，納濾膜濃縮技術具有節約能源、降低損耗、可在常溫下連續操作、過程簡單、高效、沒有相變、分離系數大等優點，而且特別適用於熱敏性物質的處理，因此在果汁濃縮方面得到了廣泛的應用。高學玲等人用納濾膜技術對烏龍茶提取液進行濃縮，發現納濾不僅能實現烏龍茶提取液的濃縮，還可截留茶液中的茶多酚、咖啡鹼等有效物質。Warczok等人報道了利用不同的納濾膜濃縮蘋果汁和梨汁的研究，通過實驗過程中果汁通量的觀察，表明納濾膜用於果汁濃縮是可行的。

鄭必勝等進行了納濾濃縮西番蓮果汁的研究，發現操作溫度為28℃左右，壓力為3MPa時，分離效果最好，此時實際膜通量達17L/(m2.h)。經過納濾濃縮，西番蓮澄清汁可溶性固形物從13oBx提升到30oBx左右。

3.4.3純化濃縮多肽和氨基酸

離子與荷電膜之間存在道南(Donnan)效應，即相同電荷排斥而相反電荷吸引的作用。氨基酸和多肽帶有離子官能團如羧基或氨基，在等電點時是中性的，當高於或低於等電點時帶正電荷或負電荷。由於一些納濾膜帶有靜電官能團，基於靜電相互作用，對離子有一定的截留率，可用於分離氨基酸和多肽。 Garem等利用無機和高分子復合納濾膜進行了九種氨基酸和三種多肽的分離實驗，探討了這種方法的可行性。王曉琳等用ESNA2和ES20兩種納濾膜對苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液體系進行分離實驗，過程結束時，濃縮液中苯丙氨酸和天冬氨酸濃度的差值比原料液中的差值增大近4倍，納濾分離的效果非常明顯，實現了生物質的分離、精製與回收。

3.5其它方面的應用

納濾的特點使其越來越受人們的關注，因此，納濾的應用也愈來愈廣泛。除了以上幾方面的應用外，還在高濃度有機廢水處理、城市生活污水處理等方面都有具體應用，這里就不再詳細敘述。

4 結語

隨著國家「節能減排」發展策略的不斷深入，以及人們環保意識的加強，廢水資源再生利用已經成為包括我國在內的世界各國實現水資源可持續發展的重要戰略之一。納濾由於其獨特的分離性能使其在水處理領域得到日益廣泛的應用。但納濾還需要很多方面需要優化改進，如在實際運行過程中如何更好的控制膜的污染問題，以保持膜分離性能和通量的穩定性，這需要人們對膜自身的傳質機理進一步的深入探究，以開發出新的高通量、耐溶劑、耐酸鹼、耐氯和抗污染性強的膜材料;此外膜的成本問題也是阻礙納濾膜技術進一步推廣應用的制約因素，因此，低成本高性能的膜生產必定是以後發展的趨勢;最後，開發研製新的膜清洗技術及膜清洗劑以延長膜使用壽命也是亟待解決的問題。隨著膜科學技術的不斷進步，相信納濾膜技術目前面對的問題都會逐一解決，那時候它在水處理領域的應用前景必將更加廣闊。

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淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇2

摘要：隨著我國經濟的高速發展，水處理行業已迎來黃金發展階段。生活用水方面，家用凈水器逐漸成為品質生活必備品。工業用水方面，污水回用、污水零排放已經是大勢所趨。由於膜技術具有高效、實用、可調、節能和精密分離等優點，使得膜法在水的深度處理領域已佔據重要位置。可以預見在未來的十年，膜法將更加普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發展進行分析，找出膜技術存在的問題並探究其發展趨勢，以便更好地開展膜技術的應用工作。

關鍵詞：膜技術；水處理；應用；發展

膜技術主要由微濾、超濾、納濾、反滲透等組成，已有效的處理了部分水資源。隨著膜技術的發展，膜法將在更廣闊的水處理領域得到應用。反滲透液水處理分離過程中截留率最高的膜工藝。納濾實為低壓反滲透，高度截留多價鹽，低度截留一價鹽。超濾是一種凈化高分子量化合物（例如蛋白質），膜工藝。微濾是一種截留懸浮固體、脂肪和大分子有機物的凈化工藝。

1、膜技術在水處理中應用的發展概況

1.1膜技術在水處理中應用的發展背景

當前，經濟建設仍是我國的中心工作，工業化、城鎮化進程明顯加快，這對我國水環境卻造成了嚴重影響。水環境污染防治成為我國重要的工作任務，對於人民生活與生產活動意義重大。水處理是水環境污染防治的一項重要內容，其應用的處理技術對於水質改善具有直接的影響，以往的水處理技術還較為傳統，不能保證處理後水質顯著改善。近些年，隨著我國經濟實力的逐漸提高，國家在水處理新技術領域中的投入逐年增加，這使得水處理技術得以發展與革新。而膜技術作為水處理應用領域中的一種新型處理技術，它與以往傳統技術相比具有新型高效、精密分離等優點，膜技術的應用與發展使我國水處理水平有了大幅提高，對於國家社會經濟發展及生態環境改善具有積極意義。

1.2膜技術在水處理應用中的發展現狀

現階段，膜技術在水處理中的應用正在進行完善，膜技術還存在一些有待進一步完善的方面，在水處理領域有待進一步推廣和應用。膜技術主要是利用先進的膜生產技術所生產的高效半透性膜來進行水處理的技術手段，根據膜孔的大小、通過物理作用及生化反應等來過濾不同類型的物質，以達到水處理的目的。膜技術在水處理中的應用較多，能夠去除微生物、隔離小微型雜質以及具有排斥作用等，這些作用使得膜技術在水處理中得以廣泛應用，它是我國水處理技術發展的階段性成果。

1.3重視膜技術在水處理中應用的必要性分析

伴隨著國家環境不斷遭到破壞，導致了水體受到嚴重污染，降低了飲水質量。因此，應該加大對水處理技術工作的力度，確保提供給人們一個安全的飲水環境。由於膜技術比起傳統處理技術更加節能環保，分離更精密，降低風險，水質處理效果得到提升。在未來處理水質中應該加大對膜技術的利用以及研究，完善膜技術，進一步改善水質質量，得到健康安全的水質。

2、膜技術在水處理中的應用

2.1膜技術在給水中的應用

膜技術的發展對於給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來，城市水資源的給水問題一直是城市建設的巨大問題，例如，我國為了緩解北京、天津等地區水資源緊張的問題而進行的南水北調工程，就是典型的解決給水問題而進行的水利工程，而發達國家隨著膜技術的成熟，已經成功利用的膜技術解決的城市或偏遠地區的給水問題。法國建設有世界上最大的膜凈水廠，以膜技術為核心，通過膜技術來對城市廢水、地下水、工業水資源進行處理，充分利用現有的水資源完成城市淡水的供應，最高可以達到每天凈化34萬立方米的水資源，保障的大城市的給水問題。

美國掌握著世界上的最先進性的膜處理水的技術，建設在美國科羅拉多州的膜法凈水廠，膜技術的已經實現反滲透凈化技術，可以過濾到水資源中的溶解性物質，有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術的成熟，在水資源處理技術方面相較於傳統的處理技術差距將越來越小，最終可以實現的以最小的代價處理大量水資源，滿足城市給水的需求。

2.2反滲透膜在飲用水處理的應用

反滲透膜是當前膜技術發展中應用較多的一種膜技術，廣泛的應用在飲用水處理當中。反滲透膜利用的是生物細胞膜的原理，其本質上是一層半透膜，具有選擇透過性，但是對於溶質微粒較小的物質不具備選擇透過性，當半透膜兩段的液體具有不同的濃度時，在滲透壓的作用下，溶液會向滲透壓較高的一方的流動，反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強，就可以使得溶液向濃度的度較低的一側移動，從而實現反滲透的作用。反滲透膜應用於飲用水處理當中，依據反滲透膜的性質，向需要處理的水資源是假壓強，利用反滲透膜處理的廢水當中的微粒子，從而實現水資源的淡化處理，變為人體可以應用的純凈水資源，這種方法較於傳統法的化學沉降過濾處理方法具有較大的先進性。一般為了保證水資源的絕對健康，必須採用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水，同時為了保證的飲用水的營養，可以採取礦化的方法，製作出營養價值較高的飲用水資源。

2.3膜生物反應器在污水、廢水處理應用

膜生物反應器是一種復合膜技術與生物凈化技術的機器，在處理水的過程中，通過膜技術對需要處理的水進行一次處理，大幅降低水中有害物質或雜質的數量，染頭通過生物處理單元進一步凈化水資源，這樣處理過的廢水或污水，其內部的有害物質已經微乎其微，對於環境的影響不是很大，可以進行排泄或者重生產利用。膜生物反應器是隨著膜技術的發展而誕生的，膜生物反應器具有較大的先進性，較於傳統的生化處理污水技術，膜生物反應器處理效率高、速度快，並且水質更加的純凈，膜生物反應器在經過安裝之後，可以實現自動化運行，方便企業或工廠進行管理維護。

3、膜技術在水處理中的發展趨勢

3.1、提高膜技術的應用水平

隨著膜技術在水處理上的應用，在未來我們更應該集中對膜技術的應用水平進行提高。只有對膜技術進行改善，處理水質上才能更加深入地提升膜技術的應用力度，進一步改善水質效果。

3.2、重視膜材料製造工藝

在水處理技術中，膜技術有著很寬廣的利用前景。為此，膜材料製造工藝更應該重視，結合先進的國內外膜材料製造方法，根據實際情況進行改進，使膜材料更加穩定，提升膜材料的質量，促進膜技術的發展。

3.3、提高膜性能

膜技術雖然已得到廣泛應用，但還存在著各種問題，主要集中於抗污堵能力差、使用要求較高等。所以，相關人員在未來中更應該提高膜性能，利用發展較快的新科學技術，結合膜技術，進一步改善膜結構，使膜性能得到改善，使它的分離優勢作用最大程度地得到發揮。

結束語：

總之，目前我國水資源短缺，在處理水質領域，膜技術由於它的簡單高效而且處理效果良好的優勢具有很廣的利用前景，可以解決水資源問題，改善水質。在未來的水資源處理技術發展中，我們要做的就是使膜技術利用更為廣泛，最為重要的就是關於分離膜的把握，就應該針對膜材料進行進一步的探析，製造出性能更加優良的分離膜，充分發揮膜技術在水質處理上的優勢。

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⑽ 超濾、納濾、反滲透等膜技術怎樣應用於煤化工廢水處理

1、物化預處理預處理常用的方法：隔油、氣浮等。因過多的油類會影響後續生化處理的效果專，氣浮法屬煤化工廢水預處理的作用是除去其中的油類並回收再利用，此外還起到預曝氣的作用。

2、生化處理對於預處理後的煤化工廢水，國內外一般採用缺氧、厭氧、好氧的生物法處理，但由於煤化工廢水中的多環和雜環類化合物，單獨採用好氧或厭氧技術處理煤化工廢水並不能夠達到令人滿意的效果，厭氧和好氧的聯合生物處理法逐漸受到研究者的重視。1)改進的缺氧生物法在活性污泥曝氣池中投加活性炭粉末，利用活性炭粉末對有機物和溶解氧的吸附作用，固化富集廢水中難降解的有機物，為微生物的生長提供食物，從而加速對有機物的氧化分解能力。