凈水處理劑-納濾膜實際用途

納濾膜是20世紀90年代問世的新型分離膜，在其應用過程中具有兩個顯著恃征：一個是其截留分子量介于反滲透膜和超濾膜之間，約為200~2000;另一個是納濾膜的表面分離層由聚電解質所構成，對無機鹽有一定的截留率。納濾膜分離技術在飲用水生產方面正在發揮其獨特的作用，比如，去除三氯甲烷中間體（加氯消毒時的副產物，為致癌物質）、低分子有機物、農藥、激素、砷和重金屬等有害物質，并且對金屬等離子亦具有良好的去除效果。同時，納濾膜分離過程還具有操作壓力低、出減率高、濃縮水排放較反滲透稍等優點，出水的水質及其各項性能參數均非常令人滿意，在去除有機物和殺蟲劑方面。納濾膜可填補超濾與反滲透之間的空白，它能截留透過超濾膜的那部分小分子量有機物，透析在反滲透膜中截留的無機鹽。與微濾（MF)、超濾（UF)相比較，納濾膜又具有對較低相對分子質量物質的截留能力，能有效去除許多中等相對分子質量的物質。

納濾膜對水中無機和有機污染物都具有獨特的分離特性，經納濾膜處理過的水可以保留一部分人體所需的礦物質，因此納濾膜技術可望成為21世紀飲用水制備的主要途徑，市場前景非常廣闊。

市政自來水廠面臨水資源度増加的問題，飲用水中硝酸鹽超量可導致6個月以下嬰兒患缺鐵血紅蛋白。下水資源中由于土壤施肥等產生的農業廢水排放而造成硝酸鹽的積累和增加，其量經常接近甚至超過飲用水標準，采用納濾膜可以部分去除硝酸鹽。致密型納濾膜對硝酸鹽截留率較大，而疏松型納濾膜則對硝酸鹽截留率較小，甚至當水中存在其他陰離子時，對硝酸根的截留率可能會出現負值。

砷對人體的毒害是眾所周知的，采用納濾膜可以去除水中三價和五價砷。納濾膜對中性分子磁形式存在的三價砷的空間位阻作用不大，而對離子形式存在的五價砷不僅有空間位阻作用還有靜電排斥作用。

飲用水中氟化物量如果高于2mg/L會導致牙齒和骨骼氟中毒。采用納濾膜氟離子有很好的截留率。飲用水水質標準中的其他無機污染物主要包括鎘、鉻（六價）、銅、鉛、錳、汞、鎳等，它們大多來源于工業廢棄物泄漏和工業廢水排放等。地下水流過含鈾層時，水可能會溶解微量的鈾，對含鈾地下水進行處理的結果表明，納濾膜具有很高的截留率，分別達到95%和98%,因此可以制備優質飲用水。常規水處理過程采用微濾和超濾膜去除水中重金屬污染物，但在飲用水制備過程中，采用納濾膜在去除無機鹽和有機物的同時也可去除重金屬污染物，因而更加經濟可行。

地表及地下水中的有機污染物主要包括農藥殘留物、三氯甲烷及其中間體、激素以及天然有機物（NOM)等，這些有機物都是可溶于水的中性溶質，納濾膜對中性溶質的截留分離性能主要取決于膜對它們的空間位阻效應或篩分效應。

納濾膜因其對低分子量中性溶質分子的篩分作用，可以有效地去除地下水中的農藥殘留物，具有良好的截留效果。納濾膜對除敵草隆以外的其他農藥的截曲率均在90%以上；對敵草隆的截留率則低于70%。

隨著工業和農業的發展，工業廢水和農業排放廢水進入地下使地下水中的有機物含量增加，這些有機物還容易與水處理過程中的氯反應生成致癌性的三鹵化物。納濾膜能夠有效的去除這些有機物。利用納濾膜脫除飲水中97%的有機鹵，總有機碳（TOC)含量可降低90%以上。納濾對處理二級廢水非常有效、砂濾能減少在納濾膜表面易結垢的有機物。而納濾減少鹽分、硬度、重金屬和其他污染物，降低顏色深度，脫除大量的可溶性有機物質。

河水中TOC含量的季節性變化較大，在潮濕的夏季較高，而在干燥的冬季較低，TOC含量在4~28mg/L,因此采用地表水制備飲用水時有必要對TOC含量進行控制。減少飲用水中TOC含量的方法有兩種，一種是生物處理法，另一種是納濾膜處理法。與生物處理法相比，納濾膜可以更加有效地降低TOC含量，但是由于TOC在膜表面和膜孔內的吸附產生嚴重的膜污染，導致膜帶電性質發生變化，從而造成膜對部分無機鹽的截留率降低。

納濾膜最大的應用領域是飲用水的軟化和有機物的脫除：由于膜容易被硅酸鹽、錳以及鐵離子所污染，所以在前處理過程中必須用過濾柱沉降這些溶鹽，水通過納濾膜分離過程，透過的水均已被純化，進一步的消毒處理即可制成標準飲用水。"水軟化膜"的操作壓力為0.5~0.7MPa,能脫除85%~95%的硬度以及70%的單價離子，采用膜法的主要優點是無污泥，不需再生，可以完全除去懸浮物和有機物。操作簡單和占地省等，在投資、操作和維修及價格等方面與常規法相近。

在金屬加工和合金生產排廢水中含有濃度相當高的重金屬鎳、鐵、銅和鋅等。采用納濾膜技術，不僅可以回收90%以上的廢水，使之純化，而且同時使重金屬離子含量濃縮10倍，濃縮后的重金屬具有回收利用的價值。

納濾可用于含油廢水、含溶劑廢水、含硫廢水、含堿廢水、含鹽廢水、含酚廢水等，其廢水成分十分復雜，處理起來就較困難，再用硝酸纖維素或聚偏氟乙烯、將其分離成富油的水相和無油的鹽水相：將富油的水相加入到新鮮的供水中重新分離，可回收原油。

石化工業中有含有機溶劑的廢水。過去常用反滲透和相分離聯合處理該類廢水，但經反滲透濃縮后往往達不到相分離點或使相分離點不穩定（相分離時間長），使相分離失敗或在相分離槽中分離不完全，因而造成在返回循環系統時繼續相分離而污染膜表面。為了防止這些現象的發生，就可在反滲透前加一納濾來解決。

紙裝廠沖洗水中含大量的污染物，納濾膜可以替代吸附和電化學方法除去深色木質素和來自木漿漂白過程中產生的氯化木質素。采用UF/NF處理牛皮紙生產廢水有很好的效果。用納濾膜處理含有硫酸木質素等有機化合物的廢水，所使用的膜通量甚至高于聚砜超濾膜的3倍，又能除去90%以上COD,高膜通量可能是由于帶負電性的納濾膜截留了帶負電性的硫酸木質素，與UF膜相比，廢水中的有機物對納濾膜的污染要小。納濾膜也用于在纖維加工過程中漂白所帶來的廢水處理，以控制污染物。有工業應用價值的膜不僅要求對染料有很高的截留率，而且對鹽的脫除率也應足夠高。納濾膜（平均孔徑2nm)的分離性能介于反滲透和超濾之間，允許一些無機鹽和小分子有機物透過，既可分離大分子和小分子有機物，又可分離有機物和無機鹽，并能使有機物濃縮。納濾膜對好量為200~1000的有機物截留率很高，而大多數染科的分子量正好在這個范圍內。同時，納濾膜對小分子的截留率很低，允許無機鹽和小分子中間體通過，可使染料脫鹽、純始濃縮同步完成。

在染料合成之后，采用適當型號的納濾膜可有效截留液中的染料產品，而除去水、鹽類及小分子等。可以極大地降低含鹽量，而且染料濃度可提高到30%左右。

近年來，納濾技術己用于處理難降解的有機物。

膜技術常用于回收具有高價值的VOCs,尤其是處理鹵化碳氫化合物較其他技術更有優勢。它既不會在蒸汽脫附中產生酸性物，又取消了破壞性技術中所需的后處理洗滌設備，并且無二次污染。

納濾膜技術因其獨特的性能，使得它在許多領域具有其他膜技術無法替代的地位，它的出現不僅完善了膜分離過程，而且大有替代某些傳統分離方法的趨勢。其應用己呈快速增長之勢。隨著對納濾膜技術及相關過程的進一步研究和開發，它的應用前景將會更加廣闊。

納濾技術用于21世紀的水處理，為盡快地除去飲水中的全部有機物，保留無機物，發展高效去除水的納濾膜，是納濾技術發展的重要方向。

將膜分離技術與綠色氧化技術、生物技術聯合用于難降解有機物的處理是一個頗有前途的研究及應用方向。