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納濾膜的工作原理是什么?

時間:2019-06-20 17:28:30 點擊:24 次 來源:洛陽杰邦水處理設備有限公司
  納濾膜是一種特殊的且用途廣泛的分離膜品種,之所以命名為納濾膜,是因為它能截留的物質大小可達納米級,那么,對于這種水處理業中常用的物質您了解多少呢?納濾膜的工作原理是什么呢?杰邦小編為您解答。

  一、納濾膜是什么?

  學術界比較統一的解釋納濾膜的定義包括以下七個方面,其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。相對于反滲透膜氯化鈉的脫除率均在95%以上,一般將氯化鈉脫除率為90%以下的膜均可稱之為納濾膜。反滲透膜幾乎對所有溶質都有很高的脫除率,而納濾膜只對特定的溶質具有脫除率。納濾膜孔徑在1nm以上,一般1~2nm.主要去除一個納米左右的溶質粒子,截留分子量在200~1000道爾頓。反滲透膜幾乎均為聚酰胺材質,而納濾膜材料可采用多種材質,如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺復合材料和無機材料等。一般納濾膜的表面形成高聚物電解質因而常常有較強的負電荷性。

  納濾膜的研制與應用較反滲透膜大約晚20年。20世紀70年代J?E?Cadotte研究NS-300膜,即為研究NF膜的開始。當時,以色列脫鹽公司用“混合過濾”來表示介于反滲透與超濾之間的膜分離過程,稱為松散反滲透膜。后來美國的某公司把這種膜技術稱為納濾,一直沿用至今。之后,納濾技術發展得很快,膜組件于80年代中期商品化。目前,納濾技術已成為世界膜分離領域研究的熱點之一。

納濾膜

  二、納濾膜的工作原理是什么?

  納濾的原理與超濾及反滲透等膜分離過程一樣,納濾也是以壓力差為推動力的膜分離過程,是一個不可逆過程。其分離機制可以運用電荷模型(空間電荷模型和固定電荷模型)、細孔模型以及近年來才提出的靜電排斥和立體阻礙模型等來描述。與其他膜分離過程比較,納濾的一個優點是能截留透過超濾膜的小分子量的有機物,又能透析反滲透膜所截留的部分無機鹽——也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進行。
  NF膜分離需要的跨膜壓差一般為0.5~2.0MPa,比用反滲透膜達到同樣的滲透能量所必須施加的壓差低0.5~3MPa。在同等的外加壓力下,納濾的通量要比反滲透大得多,而在通量一定時,納濾所需的壓力則比反滲透的低很多。所以用納濾代替反滲透時,“濃縮”過程可更有效、快速地進行,并達到較大的“濃縮”倍數。

  在使用納濾膜進行的膜分離過程中,溶液中各種溶質的截留率有如下規律,隨著摩爾質量的增加而增加;在給定進料濃度的情況下,隨著跨膜壓差的增加而增加;在給定壓力的情況下,隨著濃度的增加而下降;對于陰離子來說,按NO3-、CI-、OH-、SO42-、CO42-順序上升。對于陽離子來說,按H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+順序上升。

納濾膜原理

  納濾膜是荷電膜,能進行電性吸附。在相同的水質及環境下制水,納濾膜所需的壓力小于反滲透膜所需的壓力。所以從分離原理上講,納濾和反滲透有相似的一面,又有不同的一面。納濾膜的孔徑和表面特征決定了其獨特的性能,對不同電荷和不同價數的離子又具有不同的Donann電位;納濾膜的分離機理為篩分和溶解擴散并存,同時又具有電荷排斥效應,可以有效地去除二價和多價離子、去除分子量大于200的各類物質,可部分去除單價離子和分子量低于200的物質;納濾膜的分離性能明顯優于超濾和微濾,而與反滲透膜相比具有部分去除單價離子、過程滲透壓低、操作壓力低、省能等優點。
  納濾系統多采用錯流過濾的方式。錯流方式避免了在死端過濾過程中產生的堵塞現象:料液流經膜的表面,在壓力的作用下液體及小分子物質透過納濾膜,而不溶性物質和大分子物質則被截留;料液具有足夠的流速可將被膜截留的物質從膜表面剝離,連續不斷的剝離降低了膜的污染程度,因而可在較長的時間內維持較高的膜滲透通量。錯流過濾是最有效、最可靠、最可以創造經濟效益的膜分離手段。錯流過程同時避免了在死端過濾(如板框壓濾機、鼓式真空過濾機)過程中依靠濾餅層進行過濾的情況,分離發生在膜表面而不是濾餅層中,因而濾液質量在整個過程中是均一而穩定的。濾液的質量取決于膜本身,使生產過程完全處于有效的控制之中。
  以上就是關于納濾膜的工作原理是什么的相關介紹。納濾膜的使用很好的提升了水質,這也是它十分受歡迎的原因。洛陽杰邦水處理設備有限公司專業生產納濾膜、微孔過濾器等產品,杰邦期待與您的合作。

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