纳滤设备的工作原理

纳滤设备的工作原理

纳滤(NF)膜的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。20世纪70年代Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybridfiltration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，称为松散反渗透(looseRO)膜。后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。之后，纳滤技术发展得很快，膜组件于80年代中期商品化。目前，纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。　　(1)纳滤膜定义到目前为止，对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。学术界比较统一的解释纳滤膜的定义包括以下七个方面：　　①纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间，其膜表面分离皮层可能具有纳米级微孔结构。　　②相对于反渗透膜NaCI的脱除率均在95%以上，一般将NaCI脱除率为90%以下的膜均可称之为纳滤膜。　　③反渗透膜几乎对所有溶质都有很高的脱除率，而纳滤膜只对特定的溶质具有脱除率。　　④纳滤膜孔径在1nm以上，一般1～2nm。　　⑤主要去除一个纳米左右的溶质粒子，截留分子量在200～1000道尔顿。　　⑥反渗透膜几乎均为聚酰胺材质，而纳滤膜材料可采用多种材质，如醋酸纤维素、醋酸-三醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺复合材料和无机材料等。　　⑦一般纳滤膜的表面形成高聚物电解质因而常常有较强的负电荷性。　　(2)纳滤原理　　与超滤及反渗透等膜分离过程一样，纳滤也是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型(空间电荷模型和固定电荷模型)、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。与其他膜分离过程比较，纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物，又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。