納米膜

使用特徵：高脫鹽率

標準脫鹽率：99.5%

透過水量：2,400（9.1）gpd

操作壓力：110（0.76）psi(Mpa)

測試液濃度：500mg/L

單支元件回收率或濃水流量：15%

納濾膜定義到目前為止，對納濾膜的準確定義、機制、特徵等的認識還遠遠不充分。學術界比較統一的解釋納濾膜的定義包括以下七個方面：

① 納濾膜介於反滲透和超濾膜之間，其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。

② 相對於反滲透膜NaCI的脫除率均在95%以上，一般將NaCI脫除率為90%以下的膜均可稱之為納濾膜。

③ 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。

④ 納濾膜孔徑在1nm以上，一般1～2nm。

⑤ 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。

⑥ 反滲透膜幾乎均為聚醯胺材質，而納濾膜材料可採用多種材質，如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚碸、磺化聚醚碸、芳香聚醯胺複合材料和無機材料等。

⑦ 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。

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，並達到較大的“濃縮”倍數。一般來講，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：

① 隨著摩爾質量的增加而增加；

② 在給定進料濃度的情況下，隨著跨膜壓差的增加而增加；

③ 在給定壓力的情況下，隨著濃度的增加而下降；

④ 對於陰離子來說，按NO3ˉ、CIˉ、OHˉ、SO42ˉ、CO32ˉ 順序上升。

⑤ 對於陽離子來說，按H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+ 順序上升。

納濾膜的這些性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、無污染產生、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，隨著納濾性能的不斷提高，納濾膜組件的價格不斷下降，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（三鹵甲烷和鹵乙酸）及其前體和揮發性有機物，保證飲用水的生物穩定性等。

納米膜分離技術是近年來發展起來的膜分離技術，是指膜的納米級分離過程。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納米)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。由於納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，納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、無污染、安全和節能等諸多優點。