反滲透膜、超濾膜、納濾膜的區別分析（三）

（四）納濾膜技術

1、納濾（NF）原理  

納濾（NF）是一種新型分子級膜分離技術，是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。NF膜孔徑在1nm以上，一般在1-2nm;對溶質的截留性能介於RO與UF膜之間;RO膜幾乎對所有的溶質都有很高的脫除率，但NF膜隻對特定的溶質具有高脫除率。NF膜能夠去除二價、三價離子，Mn≥200的有機物，以及微生物、膠體、熱源、病毒等。納濾膜的一個很大特征是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下(僅0.5MPa)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，也是NF運行成本較低的主要原因。NF適合各種含鹽水源，沒有酸堿廢水排放。

2、納濾膜在水處理中的應用

（1）納濾膜在飲用水中的應用  

納濾操作壓力小，是飲用水製備和深度淨化的推薦工藝。  

目前，大多數城市的給水水源均受到不同程度的汙染，而自來水廠的常規處理工藝對水中有機物去除率不高，當采用氯殺菌消毒時，氯又會與水中的有機物會生成鹵代副產物。Peltier等 4年的跟蹤研究表明：采用納濾係統後水中的DOC降低到平均0.7mg C/L，出水餘氯的含量由0.35mg/L降到0.1mg/L，網線中三鹵甲烷(THMs)的形成比未采用納濾係統時減少了一半。另外，由於生物降解型溶解有機碳(BCOD)的減少，改進了產水的生物穩定性。  納濾技術能夠去除絕大部分的Ca、Mg等離子，因此脫鹽(desalination)是納濾技術應用較多的領域。膜法水處理技術在投資、操作和維修及價格等方麵與常規的石灰軟化和離子交換過程相近，但具有無汙泥、不需再生、完全除去懸浮物和有機物、操作簡便和占地省等優點，應用實例較多。納濾可以直接用於地下水、地表水和廢水的軟化，還可以作為反滲透(Reverse osmosis，RO)、太陽能光伏脫鹽裝置(Photovoltaic powered desalination system)等的預處理。

（2）納濾膜在海水淡化中的應用  

海水淡化是指將含鹽量為35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的飲用水。

（3）納濾膜在廢水處理中的應用

A、生活汙水  

生活汙水一般用生物降解/化學氧化法結合處理，但氧化劑的用量太大，殘留物多。薛罡等采用微絮凝纖維球過濾.超濾.納濾組合工藝對賓館洗浴廢水進行了小試試驗。超濾出水水質可達到回用至賓館廁所衝洗、綠化等環節的用水要求，納濾出水水質可達到生活飲用水衛生標準(GB5749.85)，可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水要求更高的環節。

B、紡織、印染廢水  

紡織廢水中含有的染料很難用生物的方法去除，Hassani研究了酸性、活性、直接和分散染料水溶液的濃度、壓力、總溶解性固體和無機鹽含量等對納濾膜截留性能的影響。

C、製革廢水  

製革廢水含有高濃度的有機物、硫酸鹽和氯化物，酸洗工序的廢液電導值達到75 mS/cm。Bes-Pia采用NF技術回收了製革廢水，所得到的高濃度硫酸鹽濃水回到酸洗段，而氯化物的產水打回裂化反應鼓。

D、電鍍廢水  

電鍍工廠往往產生大量廢液，盡管采取酸化、化學無害化、沉降和分離汙泥等複雜處理步驟，產水含鹽量高，不能重新回用。

E、造紙廢水  

在紙漿和造紙業中，勻漿、漂白和造紙等工序都需要大量的水。實現水係統的(半)密閉循環是紙漿廠、造紙廠節約水資源降低排放量的科學途徑。傳統活性汙泥法的產水中還含有部分有色化合物、微生物、抗體和少量的生物分解物，懸浮固體等，僅能被用於製造包裝紙，不能用於紙的生產。另外，該法不能減少無機鹽的含量。Koyuncu對比了水→納濾以及造紙廢水→活性汙泥→納濾兩種處理工藝的實用性，實驗表明：兩種方法的出水質量相似，後一種方法的產水通量更好，出水可以用於紙生產。但納濾產水仍然含有一定量的一價鹽，需要再增加低壓反滲透裝置脫除鹽類才能保證循環水的質量。

（五）滲析和電滲析

1、 滲析

 滲析(Dialysis，簡稱D)是溶質在自身的濃度梯度作用下，從膜的上遊傳向膜的下遊的過程。  滲析是很早被發現並研究的膜分離技術，但因為受到本身體係的限製，滲析過程進行緩慢，效率低下，滲析過程的選擇性不高，因此滲析過程主要用於脫除含有多種溶質溶液中的低分子量組分，如血液滲析，即以滲析膜代替腎來去除尿素、肌酸酐、磷酸鹽和尿酸等有毒的低分子量組分，以緩解腎衰竭和尿毒症患者的病情。

2、電滲析  

       電滲析(Electrodialysis，簡稱ED)是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜對溶液中的陰陽離子的選擇性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的濃縮、淡化、精製和提純。