纳滤装置纯水处理设备

八十年代初期，美国科学家研究了一种薄层复合膜，它能使90%的NaCl透析，而99%的蔗糖被截留。显然，这种膜既不能称之为反渗透膜（因为不能截留无机盐），也不属于超滤膜的范畴（因为不能透析低分子的有机物）。由于这种膜在渗透过程中截留率大于95%的分子约为1纳米，因而它被命名为“纳滤膜（Nanofiltration）”。在上世纪90年代以来，才有了商品纳滤膜的生产，并且其应用范围日益广泛。

技术要求与性能指标

1. 对于阴离子，截留率按下列顺序递增NO3-,Cl-,OH-,SO42-,CO32-;
2. 对于阳离子，截留率递增的顺序为H+,Na+,K+,Ca2+,Mg2+,Cu2+;
3. 一价离子渗透，多价离子有滞留；
4. 截留分子在100-1000之间;
5. 脱盐率：50-90%

系统点 

1. 膜结构绝大多数是多层疏松结构。 
2. 与反渗透相比较，即使在高盐度和低压条件下也具有较高渗透通，因 

为无机盐能通过纳滤膜而透析，使得纳滤的渗透压远比反渗透低，这样，在保一定通的前提下，纳滤过程所需的外加压力比反渗透低得多。而在同等压力下，纳滤通则比反渗透大得多。此外，纳滤能使浓缩与脱盐的过程同步进行，所以用纳滤代替反渗透，浓缩过程能有效快速地进行，并达到较大的浓缩倍数。由于具备以上特点，使得纳滤膜可以同时进行脱盐和浓缩并具有相当快的处理速度：用纳滤膜对抗生素、合成进行浓缩具有常温无破坏、低成本、收率高的特点。

应用领域

1. 抗生素低温脱盐、浓缩
2. 染料脱盐、浓缩
3. 有机、氨的分离纯化。
4. 单糖与多糖分离精制
5. 生物农的净化
6. 果汁的高浓度浓缩
7. 精细化工产品的脱盐、浓缩
8. 香精的脱、浓缩
9. 植物、产物提取液脱、浓缩

10. 及各类水溶性目标产物的脱、脱盐。

11. 废水处理与回收

纳滤过程　　

　定义1：以压力差为推动力，介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术。 它具有以下两个特征： 　　1。对于液体中分子为数百的有机小分子具有分离性能 　　2。对于不同价态的阴离子存在道尔效应。物料的荷电性，离子价数和浓度对膜的分离效应有很大影响。 　　纳滤主要运用于饮用水和工用水的纯化，废水净化处理，工艺流体中有价值成份的浓缩等方面。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。

编辑本段纳滤-详情

　　纳滤分离作为一项新型分离技术，技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子为数百也可脱除无机盐的重要原因。 　　纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医等行，诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子介于200～500之间的有机物有较高脱除率, 于这一特性，纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子在百级的物的分离、分级和浓缩（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩）、脱和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、度、农、合成洗涤剂，可溶性有机物，及蒸发残留物。 　　随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高，人们希望在治理废水的同时实现有价物的回收，比如：大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少的盐，亚盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚钙废液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，制糖工中出现的废糖蜜中含有少的盐等等。 　　NF分离是一种绿水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行的废水处理. 　　试验研究及应用情况　　　(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐碱,有良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理. 　　(2)石油ひ捣纤　石油工废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,可以解决膜污染的问题.石油工的含酚废水中主要含有酚,甲酚,酚以 及各类取代酚,此类物的性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下能高效地将废水中的镉,镍,,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多. 　　(3)虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农.通过研究NF膜对不含酚虫剂的截留性能发现除了二物以外,其他虫剂的截留 率均高于96.7%,所有虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类虫剂的废水也十分有效. 　　(4)化纤,印染工废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用. 　　(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用,降低 终残留物的含. 　　(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大的悬浮固体,灰份 及高含的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3～4个/L,然后加降低pH以除去CO2,后再经NF脱盐,达到锅炉用水的.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电目前已用NF对此类废水进行处理, 每天处理1 000～15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水将达5 000 m3/d,效益极其可观. 　　(7)洗废液处理.钢厂的洗工序是将钢材浸入分数为20%左右的洗槽中进行 洗.随着洗的进行,浓度逐渐降低,亚铁浓度不断增高,当溶液中的 分数降至6%～8%,生成的亚铁浓度超过200～250 g/L时,洗速率下降,必须更 换洗液,排放洗废液.洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的性物,又造 成了废水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理洗废液.利用NF膜对 和亚铁截留率的不同,先将亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐, 冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 ,再生液回收利用,透过液则排至废水,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了和亚铁,同时实现了洗废液的回收综合利用和废水达标排放悼的. 　　(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深木素.木浆漂白过程产生的木素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果. 纳滤过程

　定义1：以压力差为推动力，介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术。 它具有以下两个特征：

　　1。对于液体中分子为数百的有机小分子具有分离性能

　　2。对于不同价态的阴离子存在道尔效应。物料的荷电性，离子价数和浓度对膜的分离效应有很大影响。

　　纳滤主要运用于饮用水和工用水的纯化，废水净化处理，工艺流体中有价值成份的浓缩等方面。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透”( Loose RO )。

纳滤-详情

　　纳滤分离作为一项新型的膜分离技术，技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子为数百也可脱除无机盐的重要原因。

　　纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医等行，诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比，纳滤过程对单价离子和分子低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子介于200～500之间的有机物有较高脱除率, 于这一特性，纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子在百级的物的分离、分级和浓缩（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩）、脱和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、度、农、合成洗涤剂，可溶性有机物，及蒸发残留物。

　　随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高，人们希望在治理废水的同时实现有价物的回收，比如：大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少的盐，亚盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚钙废液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，制糖工中出现的废糖蜜中含有少的盐等等。

　　NF分离是一种绿水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行的废水处理.

试验研究及应用情况

　　(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐碱,有良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.

　　(2)石油ひ捣纤

　　石油工废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,可以解决膜污染的问题.石油工的含酚废水中主要含有酚,甲酚,酚以 及各类取代酚,此类物的性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下能高效地将废水中的镉,镍,,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.

　　(3)虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农.通过研究NF膜对不含酚虫剂的截留性能发现除了二物以外,其他虫剂的截留 率均高于96.7%,所有虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类虫剂的废水也十分有效.

　　(4)化纤,印染工废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.

　　(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用,降低 终残留物的含.

　　(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大的悬浮固体,灰份 及高含的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3～4个/L,然后加降低pH以除去CO2,后再经NF脱盐,达到锅炉用水的.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电目前已用NF对此类废水进行处理, 每天处理1 000～15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水将达5 000 m3/d,效益极其可观.

　　(7)洗废液处理.钢厂的洗工序是将钢材浸入分数为20%左右的洗槽中进行 洗.随着洗的进行,浓度逐渐降低,亚铁浓度不断增高,当溶液中的 分数降至6%～8%,生成的亚铁浓度超过200～250 g/L时,洗速率下降,必须更 换洗液,排放洗废液.洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的性物,又造 成了废水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理洗废液.利用NF膜对 和亚铁截留率的不同,先将亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐, 冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 ,再生液回收利用,透过液则排至废水,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了和亚铁,同时实现了洗废液的回收综合利用和废水达标排放悼的.

　　(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深木素.木浆漂白过程产生的木素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果.