奈米膜的納濾膜應用

時間 2021-08-11 17:19:48

1樓:獨愛小侽

納濾膜的這些效能決定了其在飲水處理中特有的廣闊的應用,簡述如下。

① 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。膜軟化在去硬度的同時,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、無汙染產生、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。

膜軟化在美國已很普遍,佛羅里達州近10多年來新的軟化水廠都採用膜法軟化,代替常規的石灰軟化和離子交換過程。近幾年來,隨著納濾效能的不斷提高,納濾膜元件的**不斷下降,膜軟化法在投資、操作、維護等方面已優於或接近於常規法。

② 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(如農藥等)、三致物質、消毒副產物(三滷甲烷和滷乙酸)及其前體和揮發性有機物,保證飲用水的生物穩定性等。

奈米膜分離技術是近年來發展起來的膜分離技術,是指膜的奈米級分離過程。其通過截留相對分子量為300~100000(被分離物料粒徑相當於0.3~100奈米)的膜進行分離、純化,包括了納濾和部分超濾技術所能分離的量程範圍,也是一種以壓力為驅動的膜分離過程。

由於奈米膜分離技術的截斷物質相對分子量範圍比反滲透大,而比部分超濾小,因此,奈米膜分離技術可以截留能通過超濾膜的部分溶質,而讓不能通過反滲透膜的物質通過,從而有助於降低目的截留溶質的損失。這種技術具有操作方便、處理效率高、無汙染、安全和節能等諸多優點。

2樓:匿名使用者

萊特.萊德 納濾膜:孔徑在1nm以上,一般1-2nm。

是允許溶劑分子或某些低分子量溶質或低價離子透過的一種功能性的半透膜。它是一種特殊而又很有前途的分離膜品種,它因能截留物質的大小約為奈米而得名,它截留有機物的分子量大約為150-500左右,截留溶解性鹽的能力為2-98%之間,對單價陰離子鹽溶液的脫鹽低於**陰離子鹽溶液。被用於去除地表水的有機物和色度,脫除地下水的硬度,部分去除溶解性鹽,濃縮果汁以及分離藥品中的有用物質等。

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、抗膠體及懸浮物汙染,**便宜且採用的納濾膜多為芳香族及聚酸氫類複合納濾膜。

複合膜為非對稱膜,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。對於複合膜,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,可獲得效能優良的複合膜。

膜元件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中,中空纖維和卷式膜元件的填充密度高,造價低,元件內流體力學條件好;但是這兩種膜元件的製造技術要求高,密封困難,使用中抗汙染能力差,對料液預處理要求高。而板框式和管式膜元件雖然清洗方便、耐汙染,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元件。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複合納濾膜。

對於一般的反滲透膜,脫鹽率是膜分離效能的重要指標,但對於納濾膜,僅用脫鹽率還不能說明其分離效能。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複雜。

由於納濾膜技術為新興技術,因此對納濾的機理研究還處於探索階段,有關文獻還很少。但鑑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;裡德、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。

3樓:德蘭梅爾納濾膜

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