高效、低能耗的压力驱动分离

纳滤 (NF) 是一种膜液体分离技术,与反渗透 (RO) 具有许多共同特点。与 RO 对几乎所有溶解的溶质具有很高的截留率不同,NF 对多价离子(如钙)具有高截留率,而对单价离子(如氯离子)的截留率低。

详细了解

纳滤NF的详细信息

什么是纳滤?

纳滤的基础原理

纳滤膜的性能

在反渗透和超滤之间

纳滤是指一种特殊的膜工艺,它排斥大约 1 纳米(10 埃)尺寸范围内的溶解溶质——因此称为“纳滤”。

关于纳滤膜截留的溶质的大小和重量,纳滤是在反渗透和超滤之间运行:截留分子量大于 200 – 400 的有机分子。 除其他污染物外,纳滤膜还可以有效去除:

  • 溶解的有机物。
  • 内毒素/热原。
  • 杀虫剂/杀虫剂。
  • 除草剂。
  • 抗生素。
  • 硝酸盐。
  • 糖。
  • 乳胶乳液。

它还拒绝某些可溶性盐。具体来说,NF 拒绝 20-98% 范围内的溶解盐。具有一价阴离子的盐(例如氯化钠或氯化钙) 的排斥率为 20% 至 80%,而具有二价阴离子的盐(例如硫酸镁)的排斥率为 90% 至 98%。跨膜压力通常为 50 – 225 psi (3.5 – 16 bar)。理想的纳滤膜具有非常高的透水性,但溶质的理想渗透性可能接近零或更高的值,具体取决于 溶质和应用。例如,某个应用可能需要农药的渗透率接近于零,钙离子的渗透率可能需要 50%。

纳滤膜系统的典型应用包括:

  • 从地表水中去除颜色和总有机碳 (TOC)。
  • 从井水中去除硬度或镭。
  • 总溶解固体 (TDS) 的总体减少。
  • 特种食品*和废水应用中有机物与无机物的分离。

压力和横流

与反渗透膜一样,纳滤膜用于分离系统,利用施加的压力有效地克服系统的渗透压,将溶剂流过半透膜的过程从溶质浓度较高的区域反转到较低浓度的区域。这种“反向”流动,以及纳滤膜的渗透程度,导致溶质太大而无法通过膜,留在膜的较高浓度侧,而含有所需或可接受溶质的更纯水流过。

纳滤膜在另一个方面类似于 RO 膜:它们用于错流配置。错流有助于减少结垢,或不能通过半透膜的溶质在膜上的积聚。非常简单地说,在交叉流中,加压的给水流迫使低浓度的水通过 NF 膜,而现在隔离的高浓度水流穿过膜的表面,带走被拒绝的盐和其他杂质。净化后的水称为渗透水,而较高浓度的水称为浓缩液或废液。

影响因素

纳滤膜分离过程的关键性能参数是渗透通量和脱盐率。在特定的参考条件下,通量(每单位膜面积的渗透率)和截留率是膜性能的可预测的内在属性。膜系统的通量和截留率主要受可变参数的影响,包括

  • 压力:随着有效进料压力的增加,渗透 TDS 会降低,而渗透通量会增加。
  • 温度:如果在所有其他参数(压力、回收率和给水盐浓度)不变的情况下温度升高,渗透通量和盐通道将增加。
  • 回收率:回收率是渗透流量与进料流量的比率。在提高回收率的情况下,如果盐浓度达到浓缩液的渗透压与施加的进料压力一样高的值,则渗透通量将减少并停止。脱盐率将随着回收率的增加而降低。
  • 给水盐浓度:随着给水盐浓度的增加,产水通量降低,盐分通过量增加。

其他可能影响 NF 系统性能的因素包括:

  • 工厂的维护和运行。
  • 预处理设计。