nf纳滤膜分离机理的介绍
nf纳滤膜分离机理的介绍 2020.08.24
nf纳滤膜分离机理的介绍
纳滤膜很多人都听说过，随着纳滤膜广泛应用，其中纳滤膜的分离机理深受大家的关注，那么纳滤膜分离机理是什么呢?下面，小编就来为大家介绍关于纳滤膜的分离机理，让你对纳滤膜会更加的了解。
就目前提出的纳滤膜机理来看, 大部分人认为，纳滤膜的分离作用主要是粒径排斥和静电排斥。对于非荷电分子，分离机理主要是筛滤或粒径的排斥;离子的分离机理是筛滤和静电排斥。
纳滤膜的分离溶质的机理与反渗透膜是一样的，通过反渗透的方式进行分离：以选择性透过溶剂水膜将两溶液隔开，左边为纯溶剂水，右边为含溶质的稀溶液。
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纳滤技术的特点及其应用
纳滤技术的特点及其应用 摘要:纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术。文章综述了纳滤膜的特性，分离机理，影响纳滤膜分离特性的因素及其在水处理、制药业、食品及染料等行业过程中的应用，并对其更广泛的发展前景进行展望。 关键词: 纳滤; 纳滤膜; 膜分离; 应用 20 世纪80 年代初期发展起来纳滤(NF)与反渗透和超滤一样均属于压力驱动的膜分离过程。它通过膜的渗透作用，借助外界能量或化学位差的推动，对两组分或多组分混合气体或液体进行分离、分级、提纯和富集。作为一种新型的分离技术，纳滤膜在分离过程中表现以下两个显著特征：一个是因为纳滤膜表面分离层由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用，所以对无机盐有一定的截留率； 2000，介于反渗透膜和超滤膜之间[1]。纳滤膜的表另一个是其截留分子量为200 ~ 层孔径处于纳米级范围，在渗透过程中截留率大于90%的最小分子约为1nm，因而称为纳滤[2]。 1．纳滤膜的分离机理 纳滤膜分离机理的研究自纳滤膜产生以来一直是热点问题。尽管纳滤膜的应用越来越广泛，其迁移机理还没能确切地弄清楚。传统理论认为纳滤膜传质机理与反渗透膜相似，是通过溶解扩散传递。随着对纳滤膜应用和研究的深入，发现这种理论不能很好解释纳滤膜在分离中表现出来的特征。就目前提出的纳滤膜机理来看，表述膜的结构与性能之间关系数学模型有电荷模型、道南-立体细孔模型、静电位阻模型。 电荷模型根据对膜内电荷及电势分布情形的不同假设，分为空间电荷模型(the SpaceCharge Model)和固定电荷模型(the Fixed-Charge Model)。空间电荷模型[3]最早由Osterle 等提出，该模型的基本方程由Poisson-Boltzmann 方程、Nernst-P1anck 方程和Navier-Stokes 方程等来描述。运用空间电荷模型，不仅可以描述诸如膜的浓差电位、流动电位、表面Zeta 电位和膜内离子电导率、电气粘度等动电现象，还可以表示荷电膜内电解质离子的传递情形。固定电荷模型[4]最早由Teorell、Meyer 和Sievers 提出，因而通常又被人们称为 Teorell-Meyer-Sievers(TMS)模型。固定电荷模型假设膜为一个凝胶相，其电荷分布均匀、贡献相同；离子浓度和电位在传递方向具有一定梯度；主要描述膜浓差电位、溶剂和电解质在膜内渗透速率及其截留性。 道南-立体细孔模型[1, 5](Donnan-steric Pore Model)建立在Nernst-planck 扩展方程基础上，用于表征两组分及三组分的电解质溶液的传递现象，假定膜是由均相同质，电荷均布的细孔构成，分离离子时，离子与膜面电荷之间存在静电
纳滤膜的工作原理及特点
纳滤膜的工作原理及特点 纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，早期称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”，是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动型膜过程。 工作原理： 纳滤是在压力差推动力作用下，盐及小分子物质透过纳滤膜，而截留大分子物质的一种液液分离方法，又称低压反渗透。纳滤膜截留分子量范围为200-1000MWCO，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。
1、料液具有足够的流速可将被膜截留的物质从膜表面剥离，连续不断的剥离降低了膜的污染程度，因而可在较长的时间内维持较高的膜渗透通量。 2、纳滤系统多采用错流过滤的方式。错流方式避免了在死端过滤过程中产生的堵塞现象:料液流经膜的表面，在压力的作用下液体及小分子物质透过纳滤膜，而不溶性物质和大分子物质则被截留。 3、错流过程同时避免了在死端过滤(如板框压滤机、鼓式真空过滤机)过程中依靠滤饼层进行过滤的情况，分离发生在膜表面而不是滤饼层中，因而滤液质量在整个过程中是均一而稳定的。滤液的质量取决于膜本身，使生产过程完全处于有效的控制之中。 纳滤膜的特点 1、纳滤膜的电荷效应 荷电效应是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。大多数纳滤膜的表面带有负电荷，他们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。 2、对不同价态的离职截留效果不同 对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增:NO3-、CI-、OH-、SO42-、CO32-;对阳离子的截留率按下列顺序递增:H+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Cu2+。
纳滤膜的结构以及原理
一纳滤膜原理及现代工业应用 纳滤膜的定义 透过物大小在1－10nm，膜表面分离层可能拥有纳米级（10nm以下）的孔结构，故习惯上称之为"纳滤膜"又叫"纳米膜"、"纳米管"。 纳滤膜工作原理 纳滤是在压力差推动力作用下，盐及小分子物质透过纳滤膜，而截留大分子物质的一种液液分离方法，又称低压反渗透。纳滤膜截留分子量范围为200-1000MWCO，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。 纳滤膜概述 1. 纳滤系统多采用错流过滤的方式。错流方式避免
了在死端过滤过程中产生的堵塞现象：料液流经膜的表面，在压力的作用下液体及小分子物质透过纳滤膜，而不溶性物质和大分子物质则被截留； 2. 料液具有足够的流速可将被膜截留的物质从膜表面剥离，连续不断的剥离降低了膜的污染程度，因而可在较长的时间内维持较高的膜渗透通量。 3. 错流过滤是最有效、最可靠、最可以创造经济效益的膜分离手段。 4. 错流过程同时避免了在死端过滤(如板框压滤机、鼓式真空过滤机)过程中依靠滤饼层进行过滤的情况，分离发生在膜表面而不是滤饼层中，因而滤液质量在整个过程中是均一而稳定的。滤液的质量取决于膜本身，使生产过程完全处于有效的控制之中。 卷式纳滤膜的结构 卷式纳滤膜组件设计简单，填充密度大，内部结构为多个“膜袋”卷在一多孔中心管外形成，膜袋三边粘封，另一边粘封于多孔中心管上，膜袋内以多孔支撑材料形成透过物流道。膜袋与膜袋间以网状材料形成料液流道，料液平行于中心收集管流动，进入膜袋内的透过物，旋转着流向中心收集管，并由中心收集管流出。 二、系统操作规程
A. 系统启动前的准备工作 检查物料的供应是否正常。 检查所有的电器设备连接和接地是否完好。 检查所有的仪表是否完好。 检查所有的管道、阀门是否完好。 检查所有的泵的润滑。 进料前保证系统内充满水。 启动系统电源，点动所有的泵，检查泵的旋转方向是否正确。 B. 系统运行程序 1、打开系统进料管路阀门：进料罐底阀，保安泵进出口阀，过滤器进出口阀，输送泵泵进出口阀； 打开纳滤系统内相关阀门：循环泵出料阀，膜设备进料阀，膜设备出料阀，膜设备滤出液阀，打开浓缩液出口阀； 膜运行模式切换成恒流量模式； 启动保安泵泵，使系统保持相应压力，用料液充满膜系统。 打开输送泵进出阀，启动输送泵。 启动循环泵（依次1#，2#，3#，且待前一组到达相应流量再启动下一组泵），缓慢调节浓缩液出口阀，以达到需要的压力以及浓缩倍数。
纳滤膜的定义及应用
纳滤膜的定义及应用 资料来源：https://www.360docs.net/doc/2e1491162.html,2012-4-13 纳滤( NF ) 膜早期称为松散反渗透( Loose RO ) 膜，是80年代初继典型的反渗透( RO ) 复合膜之后开发出来的。其准确定义到目前为止，学术界还没有一个统一的解释，这里暂表达为： NF膜介于RO与UF膜之间，对NaCL的脱除率在90%以下，RO膜几乎对所有的溶质都有很高的脱除率，但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率；NF膜主要去除直径为1个纳米( nm ) 左右的溶质粒子，截留分子量为100～1000，在饮用水领域主要用于脱除三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂，可溶性有机物，Ca、Mg等硬度成分及蒸发残留物质。 纳滤膜的应用 1、软化水处理 对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场。在美国目前已有超过40万吨/日规模的纳滤膜装置在运转，大型装置多数分布在佛罗里达半岛，其中最大的两套装置规模分别为3.8万吨/日( 1989年) 和3.6万吨/日( 1992年)。 2、饮用水中有害物质的脱除 传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浮物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。随着水源的环境污染加剧和各国饮水标准的提高，可脱除各种有机物和有害化学物质的"饮用水深度处理"日益受到人们的重视。目前的深度处理方法主要有活性碳吸附、臭氧处理和膜分离。膜分离中的微滤(NF)和超滤(UF)因不能脱除各种低分子物质，故单独使用时不能称之深度处理。纳滤膜由于本身的性能特点，故十分适用于此用途的应用。美国食品与医药局曾用大型装置证实了纳滤膜脱除有机物、合成化学物的实际效果。日本也曾于1991～1996年组织国家攻关项目"MAC21"(Membrane Aqua Century21)开发膜法水净化系统。该项目的前三年侧重于微滤/超滤膜的固液分离，后三年重点开发以纳滤膜为核心，以脱除砂滤法不能脱除的溶解性微量有机污染物为目的的饮水深度净化系统。大量工业装置的运行实践表明，纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有三卤甲烷中间体THM(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。 3、中水、废水处理 中水一般指将大型建筑物(宾馆、写字楼、商场等)中排出的生活污水处理后用于厕所冲洗等非饮用再利用水，在中水领域的膜利用，日本作了很多的工作。纳滤膜在各种工业废水的应用也很多实例，如造纸漂白废水处理等。生活废水中，纳滤膜与生物处理(活性污泥)相结合也已进入实用阶段。 4、食品、饮料、制药行业
纳滤膜的发展概况
纳滤膜的发展概况
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第四章纳滤 第一节概述 一、纳滤膜的发展概况 纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，早期称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”。纳滤技术是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动膜过程。纳滤膜的截留分子量在２00-2000之间，膜孔径约为1nm左右,适宜分离大小约为ｌｎm的溶解组分,故称为“纳滤”。纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应,不破坏生物活性，能有效的截留二价及高价离子、分子量高于200的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分于量和低分子量有机物的分离,且成本比传统工艺还要低。因而被广泛应用于超纯水制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。 近年来,纳滤膜的研究与发展非常迅猛。从美国专利看：最早有关纳滤技术的专利出现于20世纪80年代末,到１9９0年,只有9项专利,而在以后的５年中（1991～199５),出现了69项专利,到目前为止,有关纳滤膜及其应用的专利已超过330项,其应用涉及石油化工、海洋化工、水处理、生物、生化、制药、制糖、食品、环保、冶金等众多领域。 我国从20世纪80年代后期就开始了纳滤膜的研制，在实验室中相继开发了CA-CTA纳滤膜,S-ＰＥS涂层纳滤膜和芳香聚酰胺复合纳滤膜,并对其性能的表征及污染机理等方面进行了试验研究,取得了一些初步的成果。但与国外相比,我国纳滤膜的研制技术和应用开发都还处于起步阶段。 二、纳滤膜的特点 由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理（如复合化、荷电化），使其具有较特殊的分离性能。纳滤膜的一个很大特征是膜表面或膜中存在带电基团,因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应；膜的电荷效应又称为Donｎan效应,是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠位阻效应即筛分效应,利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离;而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应，纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成,膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用,阻碍多价离子的渗透,这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。 图4-１纳滤膜的分离特性 纳滤膜的特点如下: 1.对不同价态的离子截留效果不同，对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增:NO3-，Cl-，OH－，SO42-,CＯ３2－;对阳离子的截留率按下列顺序递增：Ｈ＋,Na＋,K＋，Ｍｇ2+，Ca２＋,Cｕ2+。 ２．对离子截留受离子半径的影响。在分离同种离子时,离子价数相等，离子半径越小，膜对该离子的截留率越小;离子价数越大,膜对该离子的截留率越高。 3.截留分子量在200~１000之间，适用于分子大小为1nm的溶解组分的分离。 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物具有较强的抗污染性,与反渗透膜相比，纳滤膜具有操作压力低、水通量大的特点;与微滤膜相比,纳滤膜又具有截留低分子量物质能力强的特点，对许多中等分子量的
纳滤膜技术处理高盐化工废水
高盐化工废水通常具有较高的机污染物浓度和悬浮固体浓度，不仅处理成本高、处理难度大，且存在潜在的环境风险。相比其它传统的水处理技术，纳滤膜技术不仅对高盐化工废水的处理效果好，同时可以对污水中的有用物质进行资源回收，因此其在高盐化工废水处理的应用中具有独特的优势。本文综述了纳滤膜分离技术在印染、制药、农药等化工领域高盐废水处理中的研究现状，旨在进一步推动纳滤膜技术在高盐化工废水处理领域中的应用。 印染、农药、医药生产过程中会产生大量的含盐量高于1%(质量分数)的高盐废水，这些废水通常含有多种污染物质(有机物、盐、油、重金属和放射性物质等)。随着工业化生产水平不断提高，水资源也变得越来越宝贵，高盐化工废水产生的水资源污染现象日趋严重，同时也会给环境造成很大的压力和破坏。 高盐化工废水若不进行必要的处理，将会对后续废水生化处理工艺造成很多不利影响，严重时甚至会使得整个生化系统的瘫痪，所以高盐化工废水的治理迫在眉睫。高盐化工废水常见的处理方法有石灰中和法、生物法和蒸发浓缩法。 然而这些方法不仅无法将高盐废水处理达标排放，而且也存在能耗高且副产品销售困难的问题。如蒸发浓缩法中，企业废盐多与蒸发形成有机物残液一起作为固废处理，处理成本高且资源循环利用率低。 与其他处理技术相比，膜技术具有高效节能、无相变、设备紧凑、易与其他技术集成等优点，近年来在水处理和回用方面取得了广泛的应用。目前主要的膜分离工艺包括反渗透、纳滤、超滤和微滤。纳滤膜技术作为一种介于反渗透和超滤之间的膜过滤技术，可以有效的截留水中的有机污染物和高价盐。 同时由于对水相中的单价盐截留率相对较低，纳滤膜技术可以较好的分离单价和多价离子，所以纳滤膜技术在高盐化工废水的处理和对废水中有用物质回收利用等方面具有其独特的优势，值得进一步应用和推广。 本文从纳滤膜技术的机理、影响因素，再到纳滤膜技术在印染、农药、医药等化工工业领域高盐废水中的研究进展，探讨其在高盐废水处理及资源回收利用等方面的应用价值，旨在进一步推动纳滤膜技术处理化工高盐废水处理中的应用。 1纳滤分离机理 纳滤膜的传质机理与超滤膜和反渗透膜不完全相同，其孔径介于两者之间，而且大部分纳滤膜带有电荷，所以传质机理更为复杂。 1.1荷正(负)电纳滤膜 荷正(负)电纳滤膜对电中性分子的截留主要是通过膜微孔的筛分作用。其传质模型包括扩散-细孔流模型、溶解-扩散模型、空间位阻-孔道模型和摩擦模型等。分子特性、浓度、操作压力和被截留分子的粒径都会影响截留率。
对于纳滤膜分离技术的探讨
对于纳滤膜分离技术的探讨 摘要：本文主要介绍了纳滤膜分离技术的原理，特点。阐述了当前纳滤在国内外的发展情况以及介绍了有关纳滤膜的具体应用并对今后纳滤技术发展进行了展望。 关键词：纳滤膜；反渗透；纳滤分离；纳滤技术；应用前景 正文： 纳滤膜的研究始于20世纪70年代，是由反透膜发展起来的，早期称为“疏松的反渗透膜”，将介于反渗透和超滤之间的膜分离技术称为“杂化过滤”。直到20世纪90年代，才统一称为纳滤。纳滤技术是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动膜过程。纳滤膜的截留分子量在200～2000 之间，膜孔径约为1 nm左右，适宜分离大小约为1 nm的溶解组分，故称为“纳滤”。纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效的截留二价及高价离子、分子量高于200 的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分子量和低分子量有机物的分离，且其成本比传统工艺还要低。因而被广泛应用于超纯水制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。我国从20世纪80年代后期就开始了纳滤膜的研制，在实验室中相继开发了CA－CTA纳滤膜S－PES涂层纳滤膜和芳香聚酰胺复合纳滤膜，并对其性能的表征及污染机理等方面进行了试验研究，取得了一些初步的成果。但与国外相比，我国纳滤膜的研制技术和应用开发都还处于起步阶段。
纳滤的原理： 纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术，它可以除去直径为1 nm 左右的颗粒，截留相对分子质量界限为200～1000，对一价盐的脱除率低于90%，对二价盐的脱除率高于90%由此可认为纳滤膜的孔径接近于反渗透膜，可称为无孔膜。纳滤膜大多为荷电膜，纳滤的原理为溶解—扩散模式，对溶质的分离由化学势梯度和电势梯度共同控制。 纳滤膜的特点 由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理( 如复合化、荷电化等) ，使其具有较特殊的分离性能。纳滤膜的一个很大特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应; 膜的电荷效应又称为Donnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠位阻效应即筛分效应，纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。因此，作为一种新型的分离膜，同传统的膜分离过程相比，纳滤膜具有以下的特点:(1)具有纳米级孔径;(2)操作压力低;(3)较好的耐压密性和较强的抗污染能力;(4)可取代传统处理过程中的多个步骤，因而比较经济。纳滤技术填补了超
纳滤反渗透膜分离
纳滤反渗透膜分离实验指导书
纳滤反渗透膜分离实验 一、实验目的 1．了解膜的结构和影响膜分离效果的因素，包括膜材质、压力和流量等。 2．了解膜分离的主要工艺参数，掌握膜组件性能的表征方法。 二、基本原理 2.1膜分离简介 膜分离是以对组分具有选择性透过功能的膜为分离介质，通过在膜两侧施加（或存在）一种或多种推动力，使原料中的某组分选择性地优先透过膜，从而达到混合物的分离，并实现产物的提取、浓缩、纯化等目的的一种新型分离过程。其推动力可以为压力差（也称跨膜压差）、浓度差、电位差、温度差等。膜分离过程有多种，不同的过程所采用的膜及施加的推动力不同，通常称进料液流侧为膜上游、透过液流侧为膜下游。 微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）与反渗透（RO）都是以压力差为推动力的膜分离过程，当膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。 四个过程的主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能。微滤膜的孔径范围为0.05～10μm，所施加的压力差为0.015～0.2MPa；超滤分离的组分是大分子或直径不大于0.1μm 的微粒，其压差范围约为0.1～0.5MPa；反渗透常被用于截留溶液中的盐或其他小分子物质，所施加的压差与溶液中溶质的相对分子质量及浓度有关，通常的压差在2MPa左右，也有高达10MPa的；介于反渗透与超滤之间的为纳滤过程，膜的脱盐率及操作压力通常比反渗透低，一般用于分离溶液中相对分子质量为几百至几千的物质。 2.2纳滤和反渗透机理 对于纳滤，筛分理论被广泛用来分析其分离机理。该理论认为，膜表面具有无数个微孔，这些实际存在的不同孔径的孔眼像筛子一样，截留住分子直径大于孔径的溶质和颗粒，从而达到分离的目的。应当指出的是，在有些情况下，孔径大小是物料分离的决定因数；但对另一些情况，膜材料表面的化学特性却起到了决定性的截留作用。如有些膜的孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子大，本不应具有截留功能，但令人意外的是，它却仍具有明显的分离效果。由此可见，膜的孔径大小和膜表面的化学
纳滤膜的发展概况
纳滤膜的发展概况Last revision on 21 December 2020
第四章纳滤 第一节概述 一、纳滤膜的发展概况 纳滤(NF)是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，早期称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”。纳滤技术是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型的压力驱动膜过程。纳滤膜的截留分子量在200-2000之间，膜孔径约为1nm左右，适宜分离大小约为l nm的溶解组分，故称为“纳滤”。纳滤膜分离在常温下进行，无相变，无化学反应，不破坏生物活性，能有效的截留二价及高价离子、分子量高于200的有机小分子，而使大部分一价无机盐透过，可分离同类氨基酸和蛋白质，实现高分于量和低分子量有机物的分离，且成本比传统工艺还要低。因而被广泛应用于超纯水制备、食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域的各种浓缩和分离过程。 近年来，纳滤膜的研究与发展非常迅猛。从美国专利看：最早有关纳滤技术的专利出现于20世纪80年代末，到1990年，只有9项专利，而在以后的5年中（1991～1995），出现了69项专利，到目前为止，有关纳滤膜及其应用的专利已超过330项，其应用涉及石油化工、海洋化工、水处理、生物、生化、制药、制糖、食品、环保、冶金等众多领域。 我国从20世纪80年代后期就开始了纳滤膜的研制，在实验室中相继开发了CA-CTA纳滤膜，S-PES涂层纳滤膜和芳香聚酰胺复合纳滤膜，并对其性能的表征及污染机理等方面进行了试验研究，取得了一些初步的成果。但与国外相比，我国纳滤膜的研制技术和应用开发都还处于起步阶段。 二、纳滤膜的特点 由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理（如复合化、荷电化），使其具有较特殊的分离性能。纳滤膜的一个很大特征是膜表面或膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性，即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应；膜的电荷效应又称为Donnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。对不带电荷的分子的过滤主要是靠位阻效应即筛分效应，利用筛分效应可以将不同分子量的物质分离；而对带有电荷的物质的过滤主要是靠荷电效应，纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜的表面带有负电荷，它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在较低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。 图4-1 纳滤膜的分离特性 纳滤膜的特点如下： 1.对不同价态的离子截留效果不同，对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增：NO3－，Cl－，OH－，SO42－，CO32－；对阳离子的截留率按下列顺序递增：H+，Na+，K+，Mg2+，Ca2+，Cu2+。 2. 对离子截留受离子半径的影响。在分离同种离子时，离子价数相等，离子半径越小，膜对该离子的截留率越小；离子价数越大，膜对该离子的截留率越高。 3.截留分子量在200～1000之间，适用于分子大小为1nm的溶解组分的分离。 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物具有较强的抗污染性，与反渗透膜相
纳滤膜及其应用
纳滤膜及其应用 摘要：纳滤膜是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能 性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150－500左右，截留溶解性盐的能力为2－98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。纳滤介于反渗透和超滤之间由于其截留的颗粒比超滤小些，其透过率比反渗透大些操作压力也不太高近十几年来发展迅速是当前膜分离技术与开发的热门研究课题之一。本文综述了纳滤膜的特性、分离机理、研究现状及其在各方面的应用。 关键词：纳滤；纳滤膜；分离机理；制备方法；应用 1、纳滤及纳滤膜的概述 纳滤（NF）是20世纪80年代中期发展起来的介于超滤和反渗透之间的、同属于压力驱动的新型膜分离技术，适宜于分离相对分子质量在200 Da以上、分子大小约为1 nm的溶解组分，一般认为其截留相对分子质量在200～1 000之间，对NaCl的截留率一般为40%～90%，对二价或高价离子的截留率高达99%。由于操作压力一般小于1.5 MPa，也被称为低压反渗透膜或疏松的反渗透膜。纳滤膜的孔径通常为1～10 nm，同时它是带电荷的，荷电纳滤膜可通过静电斥力排斥溶液中与膜上所带电荷相同的离子，通过静电引力吸附与所带电荷相反的离子。因此，荷电膜对物质的分离性能主要是基于电荷效应和膜的纳米级微孔的筛分效应。它的过滤范围介于反渗透和超滤之间，推动了膜技术及相关应用领域的发展，并已在石化、生化和医药、食品、造纸、纺织印染等领域及水处理过程中得到广泛应用[1]。 纳滤膜的一个很大特征是膜上或者膜中存在带电基团，因此纳滤膜分离具有两个特性,即筛分效应和电荷效应。分子量大于膜的截留分子量的物质，将被膜截留，反之则透过，这就是膜的筛分效应。膜的电荷效应又称为Do nnan效应，是指离子与膜所带电荷的静电相互作用。纳滤膜表面分离层可以由聚电解质构成，膜表面带有一定的电荷，大多数纳滤膜带有负电荷。它们通过静电相互作用，阻碍多价离子的渗透，这是纳滤膜在很低压力下仍具有较高脱盐性能的重要原因。纳滤膜的特点主要体现在以下几方面[6]： (1) 对不同价态离子截留效果不同，对单价离子的截留率低，对二价和高价离子的截留率明显高于单价离子。对阴离子的截留率按下列顺序递增: NO-3，Cl-，O H-，SO2-4 ，CO2 -3。对阳离子的截留率按下序递增: H+，Na+，K+，Mg2 +，Ca2 +，Cu2 +。 (2) 对离子截留受离子半径影响，在分离同种离子时，离子价态相等，离子半径越小，膜对该离子的截留率越小；离子价数越大，膜对该离子的截留率越高。(3) 对疏水型胶体油、蛋白质和其它有机物有较强的抗污染性，能有效去除许多
纳滤装置分离技术原理及应用范围阐述
纳滤膜装置是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，纳滤装置的膜组器于80年代中期商品化。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA 膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醚砜膜等。但与反渗透相比，纳滤装置的操作压力更低，因此纳滤设备又被称作低压反渗透或疏松反渗透。 一、世韩纳滤膜产品技术介绍 世韩纳滤膜孔径介于超滤膜和反渗透膜之间，并对无机盐有一定的截留率，对有机物截留分子量从100～1000道尔顿不等，由于其分离物质在 1纳米左右而得名。纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖类、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%，而对于一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30—80%的透过性能，常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组份的调整、溶剂体系浓缩等物质的分离、精制、浓缩工艺过程中。 二、纳滤膜分离装置特点： 纳滤膜分离装置通过选用不同规格卷式膜芯，可实现超滤和纳滤和反渗透操作。装置应用于生物发酵、生物制药、食品等行业，主要用于物料液(发酵液，提取液等)中有效成份的分离、浓缩、脱盐，纯化等。 1、系统动力装置选用进口品牌物料专用高压泵，压力输送平稳，噪音小; 2、膜芯选用欧美进口抗污染物料专用膜芯，具有抗污染，精度高，寿命长等特性; 3、设备装置按客户要求量身定做; 4、压力及流量、温度等仪表配置齐全，数据真实可靠, 可为大规模生产系统的设计直接提供放大依据。 三、主要应用领域: 生化制药(抗生素树脂解析液的脱盐浓缩，维生素浓缩); 染料(脱盐浓缩，取代盐析、酸析); 氨基酸等有机酸(脱色除杂、浓缩、脱盐); 食品(低聚糖、淀粉糖分离纯化，脱盐); 水处理(印染废水处理，中水回用); 酸、碱回收(制药行业洗柱酸、碱废液，化纤行业废酸、碱)。 纳滤装置与超滤装置或反渗透设备相比，纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差，而对二价或多价离子及分子量介于200～500之间的有
纳滤特性及分离过程
纳滤膜分离特性及使用和维护 一，纳滤膜分离技术的特点 20世纪80年代末期，随着新的制膜方法（如界面聚合法）的出现和制膜工艺的不断改进，一批新型复合膜（如疏松型反渗透膜和致密型超滤膜）得以问世，并受到人们的极大关注，现在人们习惯上将该类膜称为纳滤膜。纳滤膜分离过程无任何化学反应，无需加热，无相转变，不会破坏生物活性，不会改变风味，香味，因而被越来越广泛地应用于超纯水的制备，食品，医药等行业中的各种分离和浓缩过程。 作为一种新型分离技术，纳滤膜在其分离应用中表现出下列两个显著特征：一个是其截留分子量介于反渗透和超滤膜之间，为200~2000。故推测表面分离层可能拥有1nm左右的微孔结构，所以称之为“纳滤”；另一个是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。从结构上来看纳滤膜大多是复合型膜，由表面分离层和它的支撑层组成，两者的化学组分不同。 二．纳滤膜的分离机理 纳滤膜对无机离子的去除介于反渗透膜和超滤膜之间，它对不同的无机离子有不同的分离特性，分离规律：1）对于以下阴离子，截留率依次升高：NO3- ,CL-，OH-，SO42-，CO32-2）对于以下阳离子，截留率依次升高：H+, Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+ 3) 1价离子渗透，多价离子截留． 纳滤膜对无机盐的截留可以用Donnan平衡模来解释：将纳滤膜置于含盐溶剂中时，溶液中反离子（所带电荷与膜内固定电荷相反的离子）在膜内浓度大于其在主体溶液中的浓度，而同名离子在膜内的浓度则低于其在主体溶液中的浓度．由此阻止了同名离子从主体溶液向膜内的扩散，为了保持电中性，反离子也被膜截留．纳滤膜中荷电基团大多为带负电的磺酸根及羧酸根。 纳滤膜的分离溶质的机理与反渗透膜是一样的，通过反渗透的方式进行分离：如图所示以一选择性透过溶剂水的膜将两溶液隔开，左边为纯溶剂水（A），右边为含溶质的稀溶液（B），开始时两边液面等高，即两边等压，等温。则纯水将透过膜向含溶质的稀溶液侧移动，则B溶液的液面将不断升高，这一现象称为渗透。待纯水的渗透过程达到定态后，溶液B的液位升高h不再变动，ρgh即表示B溶液的渗透压∏，渗透压也可表示为∏= C B RT （ C B为溶质在溶液中的摩尔浓度）从这可以看出渗透压与溶质的浓度是成正比关系的。若在右边加一个大于渗透压的静压力△P，使△P > ∏则纯水从右边向左边渗透，此称为反渗透。这样就可利用反渗透现象截留溶质而获得纯水，从而达到混合物分离的目的。因此进行反渗透的二个必要条件是：１，选择性透过溶剂的膜。２，膜两边的静压差必须大于其渗透压差。在实际反渗透过程中膜两边静压差还必须克服膜的阻力。 渗透平衡反渗透浓缩 三．影响纳滤膜速率主要因素 （1）膜的性能主要表现为溶剂透过系数A和溶质透过系数B的大小。显然，对膜分
纳滤反渗透膜分离实验上课讲义
纳滤反渗透膜分离实 验
化工原理实验报告学院：专业：班级：
三、实验装置 本实验装置均为科研用膜，透过液通量和最大工作压力均低于工业现场实际使用情况，实验中不可将膜组件在超压状态下工作。主要工艺参数如表1-1 膜组件膜材料膜面积/m2最大工作压力/Mpa 纳滤（NF）芳香聚纤胺0.4 0.7 反渗透(RO) 芳香聚纤胺0.4 0.7 表1-1膜分离装置主要工艺参数 反渗透可分离分子量为100级别的离子，学生实验常取0.5％浓度的硫酸钠水溶液为料液，浓度分析采用电导率仪，即分别取各样品测取电导率值，然后比较相对数值即可（也可根据实验前做得的浓度－电导率值标准曲线获取浓度值）。 图1-1膜分离流程示意图 1－料液灌；2－低压泵；3－高压泵；4－预过滤器；5－预过滤液灌；6－配液灌；7－清液灌； 8－浓液灌；9－清液流量计；10－浓液流量计；11－膜组件；12－压力表；13－排水阀
图1 电导率与溶液浓度关系曲线 电导率与溶液浓度模型：C= 0.6253k - 0.0195 式中k为电导率，单位ms/cm；C为溶液浓度，单位×10-3g/cm3。 ① 原料液浓度C0=0.6253*6.07-0.0195=3.776071*10-3（g/cm3）=0.026584561 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.13-0.0195=0.061789*10-3（g/cm3）=0.000435011 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*6.99-0.0195= 4.351347*10-3（g/cm3）= 0.030634659 kmol/m3 ② 原料液浓度C0=0.6253*5.95-0.0195= 3.701035*10-3（g/cm3） =0.026056287 kmol/m3 透过液浓度C P=0.6253*0.07-0.0195=0.024271*10-3（g/cm3） =0.000170874 kmol/m3 浓缩液浓度C R=0.6253*7.26-0.0195= 4.520178*10-3（g/cm3） =0.031823275 kmol/m3 (2)膜组件性能表征： 利用公式：
纳滤膜在净水机中的应用范围
纳滤膜在净水机中的应用范围纳滤膜：是允许溶剂分子或某些低分子量溶质或低价离子透过的一种功能性的半透膜。它是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它因能截留物质的大小约为纳米而得名，它截留有机物的分子量大约为150-500左右，截留溶解性盐的能力为2-98%之间，对单价阴离子盐溶液的脱盐低于高价阴离子盐溶液。被用于去除地表水的有机物和色度，脱除地下水的硬度，部分去除溶解性盐，浓缩果汁以及分离药品中的有用物质等。 1.咸水除盐沿海地区的自来水往往带有咸味。如：上海市南汇区就是如此。其盐分不高，约几百～2千mg/l，但常饮此水易患高血压，冠心病，此水泡茶不香，烹调无味。需进行深度处理。 2.井水脱硬许多地区的自来水，以深井水为水源，故水的硬度较高。烧开水时壶面、壶低常有白，灰等色结垢或沉淀。人们常饮此水易得心脏病，脑血管合肾结石等疾病。好茶叶品不出美味，变得淡而苦涩。有时井水还出现有毒金属汞、镉、砷等，自来水厂工艺亦无法解决，需进行深度处理。 3.除微生物在河水中有许多病菌、隐球菌属孢子，氯气消毒不能完全杀死。在美国为此曾发生事故造成40万人感染痢疾病，所以美国以此事故为契机，开始采用过滤膜技术。在我国农村，小镇水厂中，往往管理不严，往往容易造成出水带菌，也须深度处理。 4.提高水质我国自来水厂的水源，常常受工业废水，生活污水和农药、化肥污染，水厂出水水质不能保证，需进行深度处理
纳滤膜处理流程图 使用纳滤膜注意事项： 膜手册表中所列的膜的产水量为平均值，单根膜元件产水量误差在±15%之内。 测试条件并非最佳使用条件。 膜元件进水应逐渐升压，升压到正常运行状态的时间应不少于60秒。 初装新膜应低压冲洗两小时以上，RO纯水排放掉。 注意避免在产品水侧产生背压. 文章相关关键词：北京世韩RO膜,世韩CSM纳滤膜,陶氏DOW 纳滤膜
纳滤膜分离设备的应用领域
纳滤膜分离设备的应用领域
纳滤是较晚出现的新型分子级分离技术，介于传统分离范围的超滤与反渗透之间(恰好填补了超滤与反渗透之间的空白)，纳滤膜在渗透过程中截留率大于95%的小分子约为1nm(非对称微孔膜平均孔径为2nm)，故称为“纳滤”。 纳滤膜分离设备一个优点是能截留透过超滤膜的那部分小分子量的有机物，又能透析反渗透膜所截留的无机盐——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。其次，在同等的外加压力下，纳滤的通量要比反渗透大得多;而在通量一定时，纳滤所需的压力则比反渗透的低得多。所以用纳滤代替反渗透时，“浓缩”过程可更有效、快速地进行，并达到较大的“浓缩”倍数。 纳滤膜分离设备的应用： 1. 软化水处理 对于大多数溶解固体低于2000mg/l的水，纳滤膜可在70~100psi 的压力下生产饮用水。而低压反渗透膜要在200psi下操作才能生产出较高质量的渗透水。 2. 饮用水有害物质的脱除 传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浊物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。而纳滤膜由于本身的性能特点，可脱除河水及地下水中含有的三卤甲烷
中间体THM(加氯消毒时的副产物为致癌物质)、低分子有机物、异味物质、硝酸盐、氟、硼、砷等有害物质，因此纳滤十分适于饮用水领域。 3. 中水、废水处理 4. 食品、饮料、制药行业领域中的应用。 a、抗生素的纯化与浓缩 抗生素的相对分子质量多数在300——1200道尔顿之间。抗生素的生产过程为先将发酵液澄清，用选择性溶剂萃取，再通过减压蒸馏得到抗生素产品。 以上就是为大家介绍的全部内容，希望对大家有帮助。
纳滤净水器的工作原理
纳滤净水器的工作原理 1、纳滤的特征 作为一种新型分离技术，纳滤膜在其分离应用中表现出下列显著特征：一是其截留分子量介于反渗透膜和超滤膜之间，为150-2000;二是纳滤膜对无机盐有一定的截留率，因为它的表面分离层是由聚电解质所构成，对离子有静电相互作用。三是超低压大通量，即在超低压下(0.1Mpa)仍能工作，并有较大的通量。纳滤膜分离过程无任何化学反应，无需加热，无相转变，不会破坏生物活性，不会改变风味、香味，因而被越来越广泛的应用于饮用水的制备和食品、医药、生物工程、污染治理等行业中的各种分离和浓缩提纯过程。 2、家用纳滤净水器 它通过几种组合制成适合家庭使用的净水器，采用纳滤膜过滤技术，能有效去除自来水中余氯、重金属、农药、有机物、细菌、微生物等。达到饮用净水标准要求，充分保留了水中对人体有益的矿物质和微量元素，使之成为健康直饮水。 工艺流程及说明 1、常用工艺流程 市政自来水-10umPP滤芯过滤-活性炭滤芯过滤-5umPP滤芯过滤-纳滤膜过滤-出水 2、工艺说明 (1)第一级：pp滤芯过滤，对进入的自来水进行预处理，滤除水中之泥沙、悬浮物、胶体、杂质等，过滤面积和纳污量大，使用寿命长。 (2)第二级：活性炭滤芯过滤，吸附水中之异色、异味、余氯、卤代氢及有机物等对人体有害的物质。 (3)第三级：PP滤芯过滤，对前处理的水质，再进一步滤除水中悬浮物、胶体、杂质等，保证滤过水质达到纳滤膜进水的水质要求。 (4)第四级：纳滤膜滤芯，常用家用型纳滤膜有三种，分别为过滤分子量100、200、300。纳滤膜透过物质大小约1-10nm，能有效去除细菌、病毒、金属离子、低分子有机物，保留一定量的钾、钠、钙、铁等对人体有益的矿物质，科学家们推测纳滤膜表面分离层可能拥有纳米级的微孔结构，故习惯上称之为纳滤膜，又叫纳米膜或纳米管。 纳滤的应用与特点 1、应用 (1)脱盐处理：部分地区的自来水由于水源影响，氯化物超标，水质有咸味。溶解性总固体几百-几千mg/L，不适合人体饮用，需进行净化处理。
纳滤膜分离设备
纳滤膜分离设备 纳滤膜(NF)是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，它截留的分子量大约为80~1000。可以同时进行脱盐和浓缩并具有相当快的处理速度：用纳滤膜对抗生素、合成药进行浓缩具有常温、无破坏、低成本、收率高的特点。 这里小编特别推荐一个连续式纳滤系统，该系统能够连续进料和连续浓缩出料，保证了生产的连续性，提高了设备的使用效率，缩短了物料在系统里的停留时间，减少了系统的染菌几率，提高了产品的质量和收率。 应用领域如下： （1）抗生素药物低温浓缩、脱除灰份。 （2）染料脱盐、浓缩，取代盐析、酸析。 （3）有机酸、氨基酸的分离纯化。 （4）稀糖液的浓缩、低聚糖的提纯。 （5）果汁的高浓度浓缩。 （6）香精的脱色、浓缩。 （7）生物活性成分的提取、浓缩。 （8）植物、天然产物提取液脱色、浓缩。 （9）生物农药的净化。 （10）废水处理与回收。 （11）水质的软化。 （12）精细化工产品的脱盐、浓缩。 （13）从废酸、碱中，回收酸碱。 （14）各类水溶性目标产物的脱色、脱盐。
点击咨询>>> 设备的适用范围如下： （1）有机酸、氨基酸的分离纯化。 （2）果汁的高浓度浓缩。 （3）各类水溶性目标产物的脱色、脱盐等。 安徽庆鼎科技有限公司是一家新型的专业致力于从事先进膜分离技术推广、膜分离系统制作及膜分离产品研发的高科技公司，拥有具有多年膜分离技术开发和应用经验的专业技术人才，以及高效、负责的项目管理团队，专业从事膜分离技术的开发与上下游工艺的整合与创新，具备为客户提供完整的包括工艺开发、工程设计、设备制造、系统集成、安装调试等技术服务的能力。公司业务范围涉及微滤、超滤、超滤及反渗透等膜技术在众多行业的应用，不仅在传统的水处理领域有着成熟的应用经验，更能为客户提供适合各种复杂工艺过程的膜分离技术解决方案。 公司实力强大，已与很多厂家都达成战略合作伙伴，感兴趣的欢迎随时进入官网咨询哦！ 点击了解更多>>>
纳滤膜分离技术综述
学校代码：__11059__ 学号：1302021005 Hefei University 下游处理技术 XIAYOUC HULIJIS HU 论文题目：纳滤膜分离技术综述 学位类别：本科 学科专业：生物技术 作者姓名：方婷 导师姓名：于宙 完成时间：2016.5.11
纳滤膜分离技术综述 摘要： 纳滤技术是一种介于超滤和反渗透之间的新型分离技术，本文介绍了纳滤膜的特性及其独特的分离特点，高分子纳滤膜的几种主要制备方法的制备原理、制备要点，综述了纳滤膜的特点,包括纳米级孔径,膜体带有电性基团,操作压力低,对二价和高价离子的截留率极高。介绍了纳滤膜在食品中以及水处理中的应用。 关键词:膜分离；纳滤膜；分离机理；水处理；食品应用 纳滤膜最早出现于20世纪70代末是介于超滤膜和反渗透膜之间的压力驱动膜，曾被称为低压反渗透膜、疏松反渗透膜等，是近年来国际上发展较快的新型膜分离技术。纳滤膜在应用中具有两个显著特点：（1）物理截留或截留筛分效果。能截留相对分子质量200~2000，分子大小约为1nm的溶解组分；（2）荷电性。对无机盐有一定的截留率其中对单价离子的截留率较低，对二价及多价离子的截留率则较高[1] 。 一、纳滤膜分离简介 1、纳滤膜定义 纳滤膜早期称为“低压疏松型反渗透膜”，是80年代初继典型的反渗透复合膜之后开发出来的[2]。其准确的定义到目前为止，学术界还没有一个统一的解释，这里暂表达如下:孔径范围介于1~5nm，操作压力小于1.5MPa，截留分子量界限200~1000Dalton。对二价及多价离子有很高的去除率，达90%以上，对单价离子的截留率小于80%。纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能且截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因[3]。 2、纳滤膜的特点 2.1 不同价态离子截留效果不同。对单价离子的截留率低，对二价和多价离子的