摘要:简要介绍了纳滤膜的定义及原理,并利用自行设计的小型设备对纳滤NF1。纳滤NF7两种型号膜组件的性能进行了分析比较。

关键字:饮用水水处理纳滤膜分离技术

前言

膜分离技术是物质分离技术中的一个单元操作。膜法分离的最大特点是驱动力主要为压力,不伴随需要大量论文网热能的变化。因而有节能。可连续操作。便于自动化等优点。膜分离中的微滤(MF)。超滤(UF)不能脱除各种低分子物质,故单独使用时,出水质量仍较差。反渗透膜(RO)有较强的去除率,但在去除有害物质的同时也去除了水中大量有益的无机离子,出水呈酸性,不符合人体需要。而纳滤膜(NF)分离技术在有效去除水中有害物质的同时,还能保留大多数人体必须的无机离子,且出水pH值变化不大。这种水处理方法对于目前的饮食结构而言,尤其是营养结构单一的人员来说,更易被接受,也更加合理。

为进一步开发和研究纳滤膜,以便其更有效地应用于水处理,我们安装了两种型号的纳滤膜设备并进行了比较研究,这两种型号的纳滤膜均由美国Trisep公司生产,材质为PA,型号分别为NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。

1。纳滤膜的定义及分离原理

1。1纳滤膜的定义。特点

NF膜早期被称为松散反渗透(LooseRO)膜,是80年代初继典型的RO复合膜之后开发出来的。可这样来论述纳滤“的概念:适宜于分离分子量在200g/mol以上,分子大小约为1nm的溶解组分的膜工艺。

纳滤膜的一个特点是具有离子选择性:具有一价阴离子的盐可以大量渗过膜(但并不是无阻挡的),然而膜对具有多价阴离子的盐(例如硫酸盐和碳酸盐)的截留率则高得多。因此,盐的渗透性主要由阴离子的价态决定。

1。2纳滤膜的分离原理

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。根据文献［1］说明,可能的荷电密度为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。

2。纳滤膜处理饮用水的应用研究

2。1纳滤膜处理饮用水的流程

为增强两种型号膜组件的可比性,我们采用同一流程,即:

原水→10μm保安过滤器→活性炭过滤→5μm保安过滤器→NF7→出水。

原水→10μm保安过滤器→活性炭过滤→5μm保安过滤器→NF1→出水。

其中,10μm保安过滤器用来除去原水中的悬浮物;活性炭吸附可去除水中的部分有机物;5μm保安过滤器用以保证膜组件的安全正常使用。

[1][2]下一页