纳滤膜一般用于去除地表水的有机物和色度,井水的硬度和放射性镭,部分去除可溶性盐类,浓缩食品和分离中的有用物质等。纳滤膜两侧的操作压差一般为3.5-16巴。纳滤的工作原理纳滤和反渗透没有明显的界限。纳滤膜不是可溶性盐或溶质的屏障。这些溶质通过纳滤膜的渗透取决于盐或溶质以及纳滤膜的类型。透过率越低,纳滤膜两侧渗透压越高,更接近反渗透过程。反之,透过率越高,纳滤膜两侧的渗透压越低,渗透压对纳滤过程的影响越小。
随着人们环保意识的增强和资源的综合利用,人们希望在处理废水的同时实现有价物质的回收,如大豆乳清废液中含有约1%的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和纸浆过程中的亚废液中含有2% ~ 2.5%的六糖和五糖,制糖工业中的废糖蜜中含有少量的盐等。
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的发展,在某些方面可以替代传统的成本高、工艺繁琐的污水处理方法。具有纳米级孔径及电荷的过滤性能特征是:分子量大于200的有机物和多价离子可以被阻断,通过小分子有机物和单价离子。可在高温、酸、碱等恶劣条件下运行,膜耐受的条件范围广,浓缩倍数高,对污染也有抵抗力。工作压力低,膜通量高,装置工作成本低,能耗低(的推动力是压力)。
纳滤膜具有优异的热稳定性、耐酸性、耐碱性和耐溶剂性。它对废水中有价物质的回收起着不可估量的作用,广泛应用于各种有机废水的回收和处理。如农药废液处理、乳清和抗生素脱盐、电镀废液金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水和饮用纯净水,能有效去除水中的色度、硬度和异味。
纳滤可以替代传统的薄膜蒸发、真空浓缩和冷冻干燥等方法,提高产品浓度,浓缩倍数可达2 ~ 10倍,并保证产品回收率95% ~ 98%。纳滤分离过程无化学反应,不加热,不相变,不破坏生物活性。适用于分子量1 000以下的物质。大多数药物的分子量这个范围内。纳滤技术节能环保,越来越多地应用于行业的各种分离、精制和浓缩过程。将纳滤技术推向市场可以形成水处理技术的一个新分支。
但与此同时,纳滤膜在工业应用中也受到了一些缺点和不足的限制,包括膜污染、浓水处理、分离效果不完全等。主要可以从以下两个方面解决:根据应用所需的分离效果或污染物去除要求,设计合理的工艺或选择合适的膜类型;从长期运行的角度来看,需要加强过程控制,建立适合传质过程的传质模型,然后利用模型建立模拟手段,优化膜性能和处理效果。随着研究者对纳滤膜传质机理的深入研究、新型膜材料的研发、膜组件设计配置的优化以及过滤过程的模拟控制,新的发现和成果将有力推动纳滤膜在更多行业和领域的突破和进步。
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