纳滤膜的离子选择性研究
纳滤膜的离子选择性研究
2010-02-11 来源: 印染在线点击次数：555
关键字：纳滤膜荷电膜离子选择性
王薇，李国东，杜启云
纳滤(nanofiltration，简称NF)膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，因能截留物质的大小约为1纳米而得名。纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，通常纳滤分离需要的跨膜压差为0．5～2．0MPa，比反渗透达到同样的渗透通量所需施加的压差低0．5～3．0MPa。对溶质的电荷选择性是纳滤膜最主要的性能之一，这一特性使纳滤膜在水的软化、净化和食品、染料、药物脱盐等领域的应用越来越广泛。商品纳滤膜大多数荷负电，相关的研究较多；荷正电的纳滤膜较少，故其相关的研究也鲜见报道’、为考查荷正电膜的电荷选择特点，本文用自制的荷正电纳滤膜对不同种类的无机盐溶液进行截留实验，研究荷正电纳滤膜对阴、阳离子的选择特点，对研究纳滤膜分离机理、开发荷正电膜的适用领域具有一定意义。
1实验部分
1．1实验材料与设备
实验所用材料有：聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维内压纳滤膜，实验室自制；无机盐，分析纯．
实验仪器有：电导率仪，MC226型，瑞士梅特勒一托利多仪器公司产品；纳滤膜评价仪，自制，见图1。
1．2实验步骤
1．2．1无机盐电导率一浓度的标准曲线绘制
将无机盐在110oC下干燥24h去除所含的水分和结晶水，准确称量无机盐2．000g溶于1000mL容量瓶中．分别吸取75、50、25和10mL溶液置于100mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，配制成质量浓度为1．5、1．0．0．5和0．2g/L的无机盐标准溶液。分别取标准溶液3mL置于干净的试管中，用MC226型电导率仪读取电导率值，绘制各无机盐
的电导率一浓度标准曲线。
1．2．2纳滤实验
配制浓度为0．017moL/L的单组分无机盐水溶液作为测试溶液。实验中纳滤系统温度恒定为25摄氏度上下0.2摄氏度，操作压力为0．7MPa。每次测试前预压0．5h后开始取样，用纳滤膜对无机盐的截留率表征纳滤膜的离子选择性．每组实验选用同一支膜组件，不同组的实验由于组件的个体差异，对同一无机盐的截留率可能略有不同，如实验中用到的NaC1、KC1等．纳滤膜对无机盐的截留率为：
R=(1一Cp/C0)×100%
式中，Cp和Co分别为透过液和原液中无机盐的浓度，用电导率值表征。
2结果与讨论
2．1对阴离子的选择性
2．1．1阳离子为Na时的截留情况
表1为纳滤膜对不同阴离子的钠盐的截留情况。
从表1可以看出，纳滤膜对NaC1的截留率最小，而对NaOH的截留率最高；另外，纳滤膜对复合离子的截留率较高；但是，阴离子的电荷数对截留率的影响似乎较小。PDM/PsF复合膜的功能层为交联的PDM网络，含有一定量未反应的叔氨基，叔氨基在水溶液中水解成季氨基，从而使膜表面带正电．由于荷正电的表面对阴离子存在吸引力，复合阴离子在正电膜表面的吸附层较厚，离子穿越膜的功能层时阻力更大，因而纳滤膜对复合阴离子的截留率较高．在碱性条件下，季氨基被中和形成季铵盐(NROH一)，静电排斥力的减小使功能层收缩致密化，因而传输阻力增加，所以对OH一的截留率最高。2．1．2阳离子为K+时的截留情况
分别用纳滤膜对KC1、KBr和KI的水溶液进行截留实验，实验结果见表2。
表2 对钾盐的截留率
从表2可以看出，阴离子的截留率与有效离子半径的变化一致．在水溶液中，离子的香农(Shannon)半径与溶液中运动离子的半径相似，可用来作为截留率不同的参考．分析原因，可能还是由于膜表面带正电，阴离子的吸附层厚度不同产生的影响．
2．1．3 阳离子为Mg2+时的截留情况
表3为纳滤膜对不同阴离子的镁盐的截留情况．
表3 对镁盐的截留率
从表3可以看出，对镁盐的截留率按下列顺序递增：C1-，NO-，SO4 2-，对复合离子的截留率稍大，对二价离子的截留率与对一价离子的截留率差异不大．
2．2 对阳离子的选择性
2．2．1 阴离子为SO4 2-时的截留情况
表4所示为纳滤膜对不同阳离子的硫酸盐的截留情况．
表4 对硫酸盐的截留率
由表4可见，纳滤膜对阳离子的截留与离子价态有关．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过单价离子．由于Al3+、Fe3+的水解使溶液显酸性，而PDM交联层含有的叔氨基(-NR3)在酸性溶液中水解加剧(-NR3 + H3+O→-NR4+ + H2O)，荷正电的季氨基数量增加，静电排斥使功能层的溶胀增加，孔隙变大，所以对Fe3+和Al3+的截留率比二价阳离子的小．
2．2．2 阴离子为cl-时的截留情况
表5为对不同阳离子的盐酸盐的截留情况．
表5 对盐酸盐的截留率
由表5可见，阳离子荷电数的影响最大，对二价阳离子的截留率明显高于对一价阳离子的；截留率与有效离子半径(shannon半径)的变化相反．截留情况决定于离子电性能，阳离子的电量、电荷密度决定了它们通过荷正电功能层的难易．
2．2．3 阴离子为NO3-时的截留情况
对硝酸盐的截留实验也反映出与硫酸盐和盐酸盐相同的规律，如表6
所示．
表6 对硝酸盐的截留率
由表6可见，随着阳离子半径的增加，截留率下降．虽然二价镁离子的半径最小，但截留率最高；而离子半径相对较大的钾离子的截留率却小得多．因此，对无机盐来讲，离子价态决定了无机盐的截留率
3结论
由以上实验可知，荷正电的PDM/PSF中空纤维内压纳滤膜对不同离子的选择性规律如下：(1)离子的价态对无机盐的截留率有影响。其中，阴离子的价态对截留率的影响较小，而阳离子的价态对截留率的影响较大，纳滤膜对二价(和三价)阳离子的截留率高于对一价阳离子的截留率。很多有害离子在水中都存在二价或高价形态(如Mg2+、Ni2+、Cu2+、Mn2+、Cd2+、Fe2+等)，利用纳滤膜这种分离特性可以有效将他们从水体中去除。
(2)PDM/PSF中空纤维内压纳滤膜对复合离子的截留率较高。
(3)离子的截留率与香农半径有一定的关系．阴离子的截留率与香农半径的变化规律相同，而阳离子的截留率与香农半径的变化规律相反。
美国陶氏纳滤膜国内一级代理商
在国内纳滤膜市场，陶氏公司（DOW）生产的纳滤膜在市场上深受用户喜爱，特别是在工业水处理领域市场销量及用户评价一直很高。美国陶氏公司生产的纳滤膜在国内 深圳蓝膜水处理技术有限公司（滤膜事业部）专业从事水处理行业核心配件的供应，与美国陶氏公司的膜事业部已建立长期稳健的合作关系，是美国陶氏公司品牌分离膜产品的中国特许经销商，年销售额超两千万人民币，是美国陶氏公司在大中华区的膜产品经销商。 2018年开始，深圳市蓝膜水处理技术有限公司（膜产品事业部）是美国陶氏公司膜产品中国经销商，已累计销售美国陶氏膜产品超过5万支，建立了覆盖全国的销售网络，服务客户超过500家。蓝膜公司膜事业部以客户为中心、根据客户需求，销售进口膜产品，同时建立了完善的仓储物流网络，在深圳和上海设有两个仓库，常年备货3000多支，存货超过上千万元，为用户提供快捷安全的配送服务。 膜产品的销售没有中间环节，性价比高，公司与美国陶氏公司中国各代表处紧密合作，在全国范围内为用户提供完善、及时的技术咨询和售后服务，使客户放心购买，用户安心使用。 美国陶氏化学公司是世界上同时拥有膜和离子交换树脂两大类分离技术和产品的公司之一，膜产品注册商标为DOW? FILMTEC? 反渗透膜/纳滤膜、DOW?超滤膜、DOW?EDI，离子交换树脂注册商标为DOWEX?、MARATHON?、MONOSPHERE?、A MBERLITE?、AMBERJET?、UPCORE?和AMBERPACK?，由陶氏水处理及过程解决方案负责，采用陶氏水处理产品，用户可实现“以低的成本，获得高的产水品质”。 自从陶氏FILMTEC公司在世界上首先发明实用性的复合膜以来，膜及其应用技术就得到了前所未有的发展，许多领域的开拓及其规模化应用均是从使用陶氏膜元件开始的，
纳滤膜分离技术在染料生产中的应用研究
纺织学报第２４卷第４期 纳滤膜分离技术在染料生产中的应用研究 刘梅红苏鹤祥俞三传高从踏 （浙江工程学院，杭州，３１００３３）（上海染化八厂）（国家海洋局杭州水处理开发中心） 摘要；研究纳滤膜分离技术在染料生产中的应用。对纳滤膜和组箍的选择，膜法染料除盐、精制和浓缩工艺．膜法染料生产工艺优化，以及膜的污染和清洗等作了分析和讨论。 关■词：染料膜分离技术应用研究 中圈法分类号：Ｔｓ１９０．２文献标识码：Ａ 膜分离技术具有高效、低能耗、工艺简单、操作方便、过程易控制、无污染等优点，是一种新型分离技术。纳滤膜分离技术主要基于孔径筛分效应来实现对物料的选择性分离，膜对分子量大于２００的有机物有较高的截留率，而对低分子有机物和小分子盐类则基本上透过，从而实现对不同分子量物质的选择性分离和大分子有机物与小分子盐类的分离，近几年来，纳滤膜技术在生物、医药、化工等行业的产品的分离、精制、浓缩等方面得到了广泛应用，并取得了良好的经济和社会效益““。。 染料生产的通常工艺制成的液体粗制品，需盐析、过滤、并加水稀释、再喷雾干燥”ｏ，得到的固体粉状染料含盐量高（约３０ｗＬ％）、纯度和品质不高，同时将产生大量高盐度、高色度、高ｃＯＤ的浓废水，严重影响经济效益并污染环境，因而，提高我国染料工业产品的品质和价值十分重要。２０世纪９０年代起，国际上采用先进的纳滤膜技术，将制成的液体粗制品，通过纳滤膜技术进行一次性浓缩、脱斌，再喷雾干燥，既节约了干燥热能，又提高了染料的纯度和品质，提升了染料的价值，具有较好的经济效益；同时还大大降低了废水污染，为一绿色生产工艺，是目前国际染料工业的发展方向之一。上海染料化工八厂，在国内率先将膜分离技术应用于染料的生产中，通过纳滤膜技术对染料水溶液进行除盐、精制和浓缩，不仅提高了产品的纯度、降低生产能耗，又减少了废水的排放量，取得了显著的经济和社会效益。研究纳滤膜技术在染料生产应用过程中对膜的选择、除盐浓缩工艺及优化、膜的污染与清洗等，可为膜分离技术在染料生产中的推广应用提供依据。留住，因而选择合适的纳滤膜十分关键。首先是选择纳滤膜的孔径范围，这是纳滤膜选择性分离染料和低分子有机物、盐类的基础，通常用膜对Ｎａｃｌ的截留率来表征纳滤膜的孔径大小，膜对№ｃｌ的截面率越大，膜的孔径就越小…；在满足染料全部截留的要求下，较大孔径的纳滤膜有利于其它物质的透过，实现高效选择分离；当然，在实际生产中，必须能同时满足多种染料除盐、浓缩的要求，膜孔径的选择必须保证能全部截留多种染料。其次是膜材料的选择，必须考虑膜材料与有机物的相容性、膜材料的荷电性及其与溶质的相互作用、膜的污染及清洗等问题；纳滤膜材料主要有醋酸纤维素、芳香聚酰胺、磺化聚醚砜“ｊ，醋酸纤维素纳滤膜与阴离子型染料的相容性较好，但其适用的ｐＨ范围相对较窄；芳香聚酰胺类纳滤膜，分离性能优异，对染料的截留率高，ｐＨ适用范围宽，但易被污染；磺化聚醚砜纳滤膜带有强烈的负电荷，很适宜阴电荷性染料，耐酸碱性好，但体系中不允许有阳荷性溶质，否则极易被污染。 根据所处理染料的分子量大小、染料溶液的特性，在小试研究的基础上，选择了对№ａ（２０００ｍｇ，Ｌ）截留率为５０％的醋酸纤维素纳滤膜，表ｌ给出了该类纳滤膜对不同染料的截留性能。 裹１纳滤膜对不同染料的截留性能 ｌ纳滤膜及组器选择染料生产中主要使用卷式和管式两类膜组器，采用纳滤膜技术对染料粗制品进行除盐、精制卷式膜组器的优点是单位体积有效膜面积大、价格和浓缩，染料水溶液中的无机盐、低分子有机物和水低，缺点是物料粘度、浓度不能太高；管式膜组器较在压力作用下将透过纳滤膜，而染料则被纳滤膜截适用于粘度、浓度较高的物料，同时可用海绵球清洗 万方数据
纳滤膜的离子选择性研究
纳滤膜的离子选择性研究 2010-02-11 来源: 印染在线点击次数：555 关键字：纳滤膜荷电膜离子选择性 王薇，李国东，杜启云 纳滤(nanofiltration，简称NF)膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，因能截留物质的大小约为1纳米而得名。纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，通常纳滤分离需要的跨膜压差为0．5～2．0MPa，比反渗透达到同样的渗透通量所需施加的压差低0．5～3．0MPa。对溶质的电荷选择性是纳滤膜最主要的性能之一，这一特性使纳滤膜在水的软化、净化和食品、染料、药物脱盐等领域的应用越来越广泛。商品纳滤膜大多数荷负电，相关的研究较多；荷正电的纳滤膜较少，故其相关的研究也鲜见报道’、为考查荷正电膜的电荷选择特点，本文用自制的荷正电纳滤膜对不同种类的无机盐溶液进行截留实验，研究荷正电纳滤膜对阴、阳离子的选择特点，对研究纳滤膜分离机理、开发荷正电膜的适用领域具有一定意义。 1实验部分 1．1实验材料与设备 实验所用材料有：聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维内压纳滤膜，实验室自制；无机盐，分析纯． 实验仪器有：电导率仪，MC226型，瑞士梅特勒一托利多仪器公司产品；纳滤膜评价仪，自制，见图1。 1．2实验步骤 1．2．1无机盐电导率一浓度的标准曲线绘制 将无机盐在110oC下干燥24h去除所含的水分和结晶水，准确称量无机盐2．000g溶于1000mL容量瓶中．分别吸取75、50、25和10mL溶液置于100mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，配制成质量浓度为1．5、1．0．0．5和0．2g/L的无机盐标准溶液。分别取标准溶液3mL置于干净的试管中，用MC226型电导率仪读取电导率值，绘制各无机盐
纳滤清洗手册
第一章纳滤膜的污染及清洗方法 本文介绍了影响复合膜性能的常见污染物及其清洗方法，本文适用于4英寸、6英寸、8英寸及8.5英寸直径的纳滤膜组件。 注 1：在任何情况下不要让带有游离氯的水与复合膜元件接触，如果发生这种接触，将会造成膜元件性能下降，而且再也无法恢复其性能，在管路或设备杀菌之后，应确保送往纳滤膜元件的给水中无游离氯存在。在无法确定是否有游离氯时，应通过化验来确证。应使用亚硫酸氢钠溶液来中和残余氯，并确保足够的接触时间以保证反应完全。 注 2：在清洗溶液中应避免使用阳离子表面活性剂，因为如果使用可能会造成膜元件的不可逆转的污染。 ●纳滤膜元件的污染物 在正常运行一段时间后，纳滤膜元件会受到在给水中可能存在的悬浮物质或难溶物质的污染，这些污染物中最常见的为碳酸钙垢、硫酸钙垢、金属氧化物垢、硅沉积物及有机或生物沉积物。 污染物的性质及污染速度与给水条件有关，污染是慢慢发展的，如果不在早期采取措施，污染将会在相对短的时间内损坏膜元件的性能。 定期检测系统整体性能是确认膜元件发生污染的一个好方法，不同的污染物会对膜元件性能造成不同程度的损害。表1列出了常见污染物对膜性能的影响。 ●污染物的去除 污染物的去除可通过化学清洗和物理清洗来实现，有时亦可通过改变运行条件来实现，作为一般的原则，当下列情形之一发生时应进行清洗。 1．在正常压力下如产品水流量较正常值降低10-15%。 2．为了维持正常的产品水流量，经温度校正后的给水压力增加了10-15%。3．产品水质降低10-15%，盐透过率增加10-15%。 4．使用压力增加10-15%。 5．纳滤各段间的压差增加明显（也许没有仪表来检测这一迹象）。 常见污染物及其去除方法： ●碳酸钙垢 在阻垢剂添加系统出现故障时或加酸系统出现故障而导致给水PH值升高，那么碳酸钙就有可能沉积出来，应尽早发现碳酸钙垢沉淀的发生，以防止生长后的晶体对膜表面产生损伤，如早期发现碳酸钙垢，可以用降低给水 PH至3.0-5.0
纳滤膜水处理设备的主要部件说明
纳滤膜水处理设备的主要部件说明 纳滤膜水处理设备是陶氏纳滤膜为主要组件，主要是以略宽松的结构，类似于陶氏8040反渗透膜水处理设备.纳滤膜被膜可以进行电吸附，高F离子的电性等可以删除，与纳滤孔径、大分子不能通过，自由水分子的一部分氯化钠，一部分钙镁离子更小。包含多水处理器的优势，避免二次污染，可以构建一个健康的饮水方式。 陶氏纳滤膜可在低压(相对反渗透)下，对自来水进行软化和适度脱盐，而且还可脱除各种有、无机物质，(尤其是致癌物质)，微生物和溶解有机物，可称之为"多面手"，因而日益受到青睐。 陶氏纳滤膜在饮用水制备中的作用 (1)、以地表水为水源的自来水，经纳滤机后，可除去水中、色度、异味、三氯甲烷前体物(加氯消毒时的副产物，为致癌物质)，农药，化肥和总有机炭， (2)、以地下水为水源的自来水，经纳滤机后，可除去水中硬度成份，硫化物，硫酸盐，硝酸盐，氟化物，硼化物，砷化物等有害物质。 (3)、自来水深度处理，经纳滤机后，可除去水中盐份，细菌、病毒和热源。 陶氏纳滤膜元件水处理设备的主要应用范围 (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，开始采用过滤陶氏膜技术。 (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。 随着水环境污染日益恶化和改善国家饮用水标准，陶氏纳滤膜应该去除各种有机物和有害化学物质“饮用水深度处理”是越来越被人们关注。深度处理方法目前主要有：活性炭吸附、臭氧氧化、膜分离。
我国纳滤膜研制及应用技术进展
我国纳滤膜研制及应用技术进展 发表时间：2009-05-25T12:59:11.140Z 来源：《中小企业管理与科技》2009年4月上旬刊供稿作者：刘映 [导读] 近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 摘要：纳滤膜出现在上世纪八十年代，1993年，高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1]，近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 关键词：纳滤膜膜技术水处理 0 引言 纳滤技术介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在200～1000范围，孔径为几纳米，其分离对象的粒径为约1nm。纳滤膜有着很多显著的优点，例如操作压力低，通量高，对离子形式的盐和一些有机分子的高效去除能力，而设备投资和运行保养的费用却很低。正是因为这些优点，纳滤技术在世界范围内的各个领域被越来越多的应用。纳滤膜出现在上世纪八十年代，1993年，高从堦院士在国内首次提出纳滤膜概念[1]，近年来，纳滤技术已经成为膜分离领域的研究热点，并在制药、生物化工、食品、水处理等诸多领域广泛应用。 1 纳滤膜的研制 1.1 醋酸纤维素类纳滤膜周金盛等人[2]应用相转化法制备了醋酸纤维素(CA)-三醋酸纤维素(CTA)不对称纳滤膜。针对CA/CTA比，混合溶剂比例，添加剂和制膜条件等因素对膜性能的影响进行了研究。所制得的膜在操作压力1MPa和进水温度5～25℃条件下，对1000mg/L的NaCl水溶液脱盐率达到了15～60%，而对1000mg/Na2SO4水溶液脱盐率为85～98%。刘玉荣等人[3]对醋酸纤维纳滤膜连续成膜工艺进行了研究，确定了连续制备醋酸纤维纳滤膜的工艺条件。在机制膜制备中，材料的毛疵点可能导致膜面的疵点和缺陷。而材料表面的微细的软毛，则有利于铸膜液与增强材料的结合，使膜不宜从增强材料上剥离。醋酸纤维类纳滤膜是早期在膜市场投入生产的产品，但使纳滤膜大量应用于生产实践当中并迅速发展的，是复合型纳滤膜的出现。 1.2 复合纳滤膜 1993年，高从堦在国内首先采用界面缩聚法制备芳香族聚酰胺复合纳滤膜(PA类纳滤膜)的是，并指出该膜对MgSO4的脱盐率优于NaCl，可用于水质的软化。岑美柱和章勤等人[4]采用高取代度氰乙基纤维素与二醋酸纤维素共混为膜材料，丙酮、二氧六环混合溶剂，以有机醇为主、加入适量其他添加剂为致孔剂，通过冰水凝胶浴干湿法纺丝，制得性能良好的中空纤维纳滤膜，该膜在给水质量浓度1800mg/L、操作压力为0.6MPa、水温25℃条件下，对二价盐CaCl2、一价盐NaCl的水溶液的脱盐率分别大于90%和小于60%，水通量均大于3.5mL/(cm2·h)。于品早[5]以聚偏氟乙酸（PVDF）为第二组分聚合物与三醋酸纤维素（CTA）共混，通过冻胶法纺丝工艺制备成中空纤维纳滤膜。研究了固含量，纺丝工艺和后处理条件对膜性能的影响，并测试了不同操作条件下的模性能，取得了满意的结果。 1.3 荷电纳滤膜 1.3.1 荷负电纳滤膜鲁学仁[6]以丙烯酸-丙烯腈共聚物为荷电材料，以聚砜酰胺(PSA)为基膜研制了荷负电的纳滤膜。对共聚物的合成，荷电剂浓度，反应温度和反应时间等制膜条件进行了系统试验。同时还研究了荷电膜离子交换容量与膜性能的关系。制得的膜在0.6MPa下，对自来水脱盐率为40～50%，水通量为5～10mL/(cm 2·h)，IEC为6.0×10-4～8.0×10-4meq/cm2。 苗晶等人[7]采用均相合成的方法制备了一种典型的两性聚电解质-壳聚糖硫酸酯(SCS)。以SCS的水溶液为复合纳滤膜活性层铸膜液，戊二醛为交联剂，聚砜超滤膜为基膜，采用涂敷与交联的方法制备了壳聚糖硫酸酯/聚砜(SCS/PSF)复合纳滤膜，采用环境扫描电镜(ESEM)对其表面和断面结构进行了表征，并研究了活性层铸膜液的组成及制备条件对复合膜截留性能的影响。所制得的复合NF膜在13~15℃、 0.30MPa下，对1000mg·L-1Na2SO4和NaCl溶液的截留率分别为91.2%、48.5%，通量分别为3.2、6.7kg·m-2·h-1。SCS/PSF系列复合膜对无机盐的截留顺序为：Na2SO4>NaCl> MgSO4>MgCl2。实验结果表明SCS/PSF复合膜表面活性层因吸附电解质溶液中的阴离子而荷负电，并由此决定其对无机盐的截留性能。 1.3.2 荷正电纳滤膜杨艳红和方文骥[8]以聚乙烯亚胺(PEI)和均苯三甲酰氯(TMC)为反应单体，采用界面聚合法制备了一种荷正电纳滤膜。通过均匀实验设计，得出的优化条件为：PEI浓度为1.75%，十二烷基硫酸钠(SDS)浓度为0.1%，酸接受剂(Na2CO3：NaOH=2∶1)浓度为0.3%(均为质量浓度)，界面聚合反应时间(IPT)为2min，膜对一价盐的截留率均在30%左右，对二价盐的截留率接近70%，对低分子有机染料的截留率达90%以上。 2 水处理当中的应用 2.1 自来水深度处理崔崇威等人[9]依据大庆水源水质特点确定优质桶装水的生产工艺为:自来水—多介质过滤—臭氧化—生物活性碳过滤—精密过滤—纳滤—臭氧紫外双重消毒—自动化灌装。纳滤浓水水质分析表明优于原水，提出将其回用于工艺中，结果表明:纳滤浓水的回用可以使桶装饮用水保留一部分人体所需的矿物质，同时提高水的硬度，达到优质桶装水的要求。组合工艺对有机污染物去除效率较高，出水高锰酸盐指数小于110mg/L，效果稳定。纳滤膜操作压力低，可使原水部分脱盐，阴离子截留率按NO3-、Cl-、F-、SO42-顺序递增；尤其对该地区水中含量较高的F-有良好的去除效果；阳离子截留率按Na+、K+、Mg2+、Ca2+顺序递增，对高价离子的去除率大于其对一价离子的去除率，对水中无机和有机污染物都具有独特的分离特性。 朱安娜等人[10]针对磁场应用于自来水纳滤软化过程的初步研究表明:与同样条件下的对照实验相比，磁场的存在可以减缓纳滤膜通量衰减的速度。对膜面结垢的电镜分析发现，磁场引入纳滤膜过程可导致膜面结晶形态的改变。不加磁场的纳滤过程中，膜面上主要生成颗粒状的方解石；加磁场的纳滤过程中，膜面上针形文石的含量增高，且大多形成团簇结构。纳滤膜面上针形导磁极后在膜面上以S-N的结合次序形成链状结晶。 2.2 地表水处理地表水的成分与其中的化学物质往往随着季节的变化或是雨后地表冲积物而变化，虽然在处理地表水的过程中我们主要去除的是有机物而不是硬度，纳滤膜仍然是很可靠的选择之一。李灵芝和王占生[11]以分别以太湖水和淮河水为水源的两地水厂出厂水为研究对象，研究纳滤膜组合工艺对饮用水中可同化有机碳和致突变物的去除效果。研究表明，纳滤膜对可同化有机碳的去除率为80%，能确保饮用水的生物稳定性，对致突变物的去除率大于90%，使Ames实验结果由阳性转为阴性，对两地不同原水均能生产出安全优质的饮用水。 2.3 废水处理纳滤技术作为一种高效经济的处理手段，已经被应用于很多废水处理工艺当中。王昕彤和孙余凭[12]采用TFC-S型纳滤膜对含镍废水进行回收处理。在试验中研究了试验温度、操作压力、进料流率和溶液中Ni2+的质量浓度对Ni2+的质量截留率和透过流率的影响。
陶氏FILMTECTMNF90-400纳滤膜元件技术全参数
陶氏FILMTECTM NF90-400纳滤膜元件 技术参数 性能特点 陶氏FILMTEC?NF90-400 纳滤元件面积大，产水量高。特别适用于高度脱除盐分，硝酸盐，铁，杀虫剂、除草剂和THM 前躯物等有机化合物。NF90-400膜面积大，所需净驱动压低，使得它在很低的运行压力下就可有效地脱除这些杂质。 产品规范 操作极限
重要信息 在膜系统准备投入运行时，为了防止给水过流或水力冲击对膜元件的破坏，正确启动反渗透水处理系统是十分必要的。遵循正确的启动顺序有助于确保系统运行参数符合设计规范，从而使系统水质和水量达到既定的设计目标。在膜系统初次启动开机程序前，应完成膜系统的预处理系统调试、膜元件的装填、仪表的标定及其他系统检查。如需获取更多信息，请参考标题为“启动顺序”的应用文献(文件号：609-02077)。 操作指南 在启动、停机、清洗或其他过程中，为防止潜在的膜破坏，应避免卷式元件产生任何突然的压力或错流流量变化。启动过程中，我们推荐按照下述过程从静止状态逐渐投入运行状态： ?给水压力应该在30~60 秒的时间范围内逐渐升高。 ?升至设计错流流速值应该在15~20 秒内逐渐到达。 ?第一小时内的产品水应该放掉不用。
通用信息 ?元件一旦润湿，就应该始终保持湿润。 ?如用户没有严格遵循本规范设定的操作限值和导则，有限质保将失效。 ?系统长期停机时，为了防止微生物滋长，建议将膜元件浸入保护液中。标准的保存液含1.5%(重量)的亚硫酸氢钠(食品级)。 ?用户应该对使用不兼容的化学药品和润滑剂对元件造成的影响负责。 ?单根压力容器的?大允许压降是50psi(3.4 bar)。 ?任何时候都要避免产品水侧产生背压。 关键词：陶氏膜，陶氏纳滤膜，陶氏NF90-400膜
氧化石墨烯-碱式硫酸铝掺杂聚醚砜-聚酰胺复合纳滤膜的制备及其性能
CIESC Journal, 2018, 69(9): 4066-4074 ·4066· 化工学报 2018年 第69卷 第9期 | https://www.360docs.net/doc/1e18407088.html, DOI ：10.11949/j.issn.0438-1157.20180242 氧化石墨烯/碱式硫酸铝掺杂聚醚砜/聚酰胺复合纳滤膜的 制备及其性能 许中煌1，雷萍萍1，洪昱斌3，丁马太1，何旭敏2，蓝伟光1,3 (1厦门大学材料学院，福建 厦门 361005；2厦门大学化学化工学院，福建 厦门 361005； 3三达膜科技(厦门)有限公司，福建 厦门 361022) 摘要：先由氧化石墨烯(GO)、硫酸铝和尿素通过水热法制得氧化石墨烯/碱式硫酸铝(GO-BAS)复合物，继与哌嗪 (PIP)溶液共混作为水相；均苯三甲酰氯(TMC)溶于正己烷作为有机相；采用界面聚合法使两相单体在聚醚砜(PES) 基膜表面形成聚酰胺(PA)功能层，制得氧化石墨烯/碱式硫酸铝复合物掺杂的聚醚砜/聚酰胺(PES-PA-GO-BAS)复合 纳滤平板膜，并在较低的工作压力(0.3 MPa)下对其进行性能研究。其对无机盐溶液的截留率依次为： Na 2SO 4(91.08%)＞MgSO 4(83.42%)＞MgCl 2(68.97%)＞NaCl(17.62%)；纯水通量可达24.19 L·m -2·h -1，较之聚酰胺纳 滤膜提高了近60%，且具备良好的稳定性和耐碱性。 关键词：氧化石墨烯；纳滤；膜；纳米粒子；碱式硫酸铝 中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：0438—1157（2018）09—4066—09 Preparation and performance of graphene oxide/basic aluminum sulfate doped polyethersulfone/polyamide composite nanofiltration membrane XU Zhonghuang 1, LEI Pingping 1, HONG Yubin 3, DING Matai 1, HE Xumin 2, LAN Weiguang 1,3 (1College of Materials , Xiamen University , Xiamen 361005, Fujian , China ; 2College of Chemistry and Chemical Engineering , Xiamen University , Xiamen 361005, Fujian , China ; 3Suntar Membrane Technology (Xiamen ) Co ., Ltd ., Xiamen 361022, Fujian , China ) Abstract: Graphene oxide/basic aluminum sulfate (GO-BAS) composites were prepared via hydrothermal method using graphene oxide (GO), aluminum sulfate and urea as raw materials. The composites were blended with piperazine (PIP) solution as the water phase, trimesoyl chloride (TMC) was desolved in the hexane solution as the organic phase. The GO-BAS doped polyethersulfone/polyamide (PES-PA-GO-BAS) composite nanofiltration membrane was synthesized by interfacial polymerization method which forms a polyamide functional layer on the polyethersulfone (PES) ultrafiltration substrate membrane. It’s performance was studied at a lower working pressure(0.3 MPa). The inorganic salt solutions rejection of the composite membrane as follows: Na 2SO 4(91.08%)＞ MgSO 4(83.42%)＞MgCl 2(68.97%)＞NaCl(17.62%), and the pure water flux up to 24.19 L·m -2 ·h -1, which is improving nearly 60% than the polyamide membrane. The nanofiltration membrane has a good alkali resistance and operation stability. Key words: graphene oxide; nanofiltration; membrane; nanoparticles; basic aluminum sulfate 2018-03-08收到初稿，2018-05-28收到修改稿。 联系人：何旭敏，蓝伟光。第一作者：许中煌(1994—)，男，硕士研 究生。 Received date: 2018-03-08. Corresponding author: Prof. HE Xumin, hejin@https://www.360docs.net/doc/1e18407088.html,; Prof. LAN Weiguang, lanwg@https://www.360docs.net/doc/1e18407088.html, 万方数据
纳滤膜在抗生素提取中的应用研究进展
纳滤膜在抗生素提取中的应用研究进展 【时间：2009-11-18】【字体：大中小】【打印】【收藏】【关闭】 1、前言 由于膜分离过程中，物质不发生相变(个别膜过程除外)，分离效果好，操作简单，可在常温下避免热破坏，使得膜分离技术在化工、电子、冶金、纺织、轻工、石油和医药等领域得到广泛的应用，发挥着节能、环 保和清洁等作用，在国民经济中占有重要的战略地位。 纳滤(Nanofiltration，简称NF)膜及其相关过程的出现大大地促进了膜技术在液体分离领域的应用。早期的具有纳滤性质的膜名称并不统一，70年代以色列Desalination Engineering公司将介于反渗透与超滤之间的膜分离称为“杂化过滤(Hybrifiltration)”。美国Film-Tech公司根据相应膜的截留分子量膜孔径尺寸大约为一至几个纳米的特征，把这种膜技术称之为纳滤。 如今在世界上各大膜公司大多已涉足纳滤膜的生产，但是取名各不相同。根据膜所表现的性质，被称作疏松型RO、部分低压反渗透、超渗透（u1tro-osmosis）以及荷电RO／UF的都应归类于纳滤范畴。 2、纳滤膜在抗生素提取中的应用 纳滤分离过程无任何化学反应，无需加热，无相转变，不破坏生物活性，适用于相对分子质量1000以下的物质。绝大部分药物的相对分子质量都在这个范围内，且纳滤技术节能，环境友好，因而越来越多的被用 到制药工业的各种分离、精制和浓缩过程中。 抗生素的相对分子质量大都在300-1200范围内。其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。纳滤膜技术可以从两个方面改进抗生素的浓缩和纯化工艺：(1)用NF膜浓缩未经萃取的抗生素发酵滤液，除去水和无机盐，然后再萃取。这样可以大幅度地提高设备的生产能力，并大大减少萃取剂的用量。(2)用溶剂萃取抗生素后，用耐溶剂纳滤膜浓缩萃取液，透过的萃取剂可循环使用。NF膜已成功地应用于红霉素、金霉素、万古霉素和青霉素等多种抗生素的浓缩和纯化过程。VB l2由发酵得到，传统的生产工艺复杂，产率低。纳滤膜可应用于如下过程：用微滤替代传统的过滤，经微滤的发酵清液用NF膜可浓缩10倍以上，从而大大减少了萃取剂用量，并提高了设备的生产能力。粗产品纯化过程中所使用的溶 剂，也可以用NF膜处理回收使用。 2.1、纳滤膜在提取6-氨基青霉烷酸(6-APA)中的应用 6-APA是一种重要的医药半合成原料，一般是用青霉素G钾盐在青霉素酰化酶作用下裂解而制得。经过溶媒转相萃取后，母液中仍有0.3％-0.4％的6-APA，如不回收，则意味着有10％的产品将残留在母液中无法回收而损失。但由于6-APA受热极易分解，且母液中含有一定量的有机溶剂(例如2％的CH2C12)，用普通 的溶剂萃取法回收处理困难很大。 针对上述情况，近年来利用耐溶剂的纳滤膜浓缩6-APA裂解液的研究工作越来越多。 吴耀华选用英国PCI公司的AFC30型耐溶剂管式纳滤膜浓缩6-APA裂解液，该膜截留相对分子质量约200。操作条件：温度6-12℃，进液压力5MPa，流量为38L／min。中试结果表明，膜对6-APA的平均截留率在99％以上，而透析损失率小于1％，浓缩效果是比较理想的。
超滤纳滤膜处理系统要点
技术协议 ****污水处理有限公司污水处理及中水回用工程 超滤及纳滤设备 供货与安装 买方： 卖方： 2009年12月28日
综合污水处理厂及中水回用工程 超滤、纳滤设备技术规格书 买方： 卖方： 一、工程概述 本工程是将回用水中的一部分（2万吨/天）水进入膜过滤系统进一步处理，使出水水质达到文化纸的用水标准的中水回用水处理系统。根据综合污水处理厂提供的原水水质及产水要求，结合我公司多年的中水处理经验，制定本方案。 二、设计依据 1）进水水质、水量 本中水回用标段的进水水质为： PH：7~8，COD≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，色度≤50倍，SS≤10mg/L，电导率≤7000μs/cm，Cl－≤1200mg/L，Na≤800mg/L，硅酸根≤19.0mg/L，磷酸根≤11.9 mg/L，硬度≤20mmol/L， 碱度≤9.6mmol/L。 进水水量为：20000m3/d。 2）出水水质 本中水回用标段需要达到的水质标准为： PH：7~8，COD≤30mg/L，BOD5≤10mg/L，色度≤2倍，SS≤5mg/L，电导率≤2000μs/cm，Cl－≤300mg/L，硬度≤1mmol/L，碱度≤5mmol/L，3）回收率
本中水回用的回收率不低于60％。 三、工艺流程及主要设备功能阐述 3.1工艺流程描述 工艺流程框架图 综合污水处理厂的废水经过处理后一部分达标排放，其余部分自流进入UF进水池。废水通过UF进水泵提升进入自清洗过滤器，经过自清洗过滤器去除较大尺寸悬浮固体后进入UF装置。UF 装置可以去除水中的细小悬浮固体、胶体、细菌、少量大分子有机物等，保证后续NF装置的正常运行。UF出水进入中间水箱。中间水箱的水通过提升泵泵入保安过滤器，保安过滤器作为NF装置的保护措施。保安过滤器出水经过高压泵增压后进入NF组件，能够去除水中的大部分有机物、无机盐、色度等，出水完全可以达到水质标准。 由于原水的硬度较高，进过纳滤浓缩后，容易在纳滤膜表面结垢，故在系统中设有酸及阻垢剂添加系统，以确保纳滤系统的有效安全运行。纳滤产水的PH降低，采用添加氢氧化钠进行调节。 3.2设备主要功能
陶氏FILMTECTM NF90-400纳滤膜元件技术参数
陶氏FILMTECTM NF90-400纳滤膜元件技术 参数 性能特点 陶氏FILMTEC? NF90-400 纳滤元件面积大，产水量高。特别适用于高度脱除盐分，硝酸盐，铁，杀虫剂、除草剂和THM 前躯物等有机化合物。NF90-400膜面积大，所需净驱动压低，使得它在很低的运行压力下就可有效地脱除这些杂质。 产品规范 操作极限
重要信息 在膜系统准备投入运行时，为了防止给水过流或水力冲击对膜元件的破坏，正确启动反渗透水处理系统是十分必要的。遵循正确的启动顺序有助于确保系统运行参数符合设计规范，从而使系统水质和水量达到既定的设计目标。在膜系统初次启动开机程序前，应完成膜系统的预处理系统调试、膜元件的装填、仪表的标定及其他系统检查。如需获取更多信息，请参考标题为“启动顺序”的应用文献(文件号：609-02077)。 操作指南 在启动、停机、清洗或其他过程中，为防止潜在的膜破坏，应避免卷式元件产生任何突然的压力或错流流量变化。启动过程中，我们推荐按照下述过程从静止状态逐渐投入运行状态： ? 给水压力应该在30~60 秒的时间范围内逐渐升高。 ? 升至设计错流流速值应该在15~20 秒内逐渐到达。 ? 第一小时内的产品水应该放掉不用。 通用信息
? 元件一旦润湿，就应该始终保持湿润。 ? 如用户没有严格遵循本规范设定的操作限值和导则，有限质保将失效。 ? 系统长期停机时，为了防止微生物滋长，建议将膜元件浸入保护液中。标准的保存液含1.5%(重量)的亚硫酸氢钠(食品级)。 ? 用户应该对使用不兼容的化学药品和润滑剂对元件造成的影响负责。 ? 单根压力容器的?大允许压降是50psi(3.4 bar)。 ? 任何时候都要避免产品水侧产生背压。 关键词：陶氏膜，陶氏纳滤膜，陶氏NF90-400膜
纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用
纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用
纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用 随着人们对饮用水安全越来越重视，饮用水深度净化处理备受关注。纳滤膜元件主要是利用膜分离技术的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以纳滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，纳滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。纳滤膜元件可有效净化水质，为人们的饮用水安全提供保障。 自来水先进入纳滤膜元件管内，在水压差的作用下，膜表面上密布的许多微孔只允许水分子、有益矿物质和微量元素透过，成为净化水。而细菌、铁锈、胶体、泥沙、悬浮物、大分子有机物等有害物质则被截留在纳滤膜管内，在纳滤膜进行冲洗时排出。纳滤膜使用一段时间后，被截留下来的有害物质会依附在纳滤膜元件的内表面，使纳滤膜元件的产水量逐渐下降，尤其是自来水水质污染严重时，更易引起纳滤膜元件的堵塞，定期对纳滤膜元件进行冲洗可有效恢复膜的产水量。将成束的纳滤膜丝经过浇铸工艺后制成纳滤芯，滤芯由ABS外壳、外壳两端的环氧封头和成束的纳滤膜丝三部分组成。环氧封头填充了膜丝与膜丝之间的空隙，形成原液与透过液之间的隔
离，原液首先进入纳滤膜孔内，经纳滤膜过滤后成为透过液，防止了原液不经过滤直接进入到透过液中。 以上就是为大家介绍的纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的应用，希望对大家有所帮助。纳滤膜元件在饮用水深度净化过程中的有效应用，帮助人们解决了饮用水安全问题，为改善人们生活品质贡献一份力量。
纳滤膜处理系统操作手册
纳滤膜处理系统操作手册 开机运行流程: １.阀门控制： 1#阀(全开)-11#阀(２圈)-12#阀(全开)-9#阀(１圈)-10#阀(全开) ２.电控柜控制： 接通电源选择自动运行模试，电控柜上指示灯： 增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) -循环泵-高压泵。（在选择自动运行模试后对过滤器、增压泵、高压泵、循环泵进行排气）４.浓水和产水排放流量控制： 等到所有泵都打开运行后调节浓水排放阀及调节电控柜上高压泵变频器旋钮（每调节一点停留10秒观测流量），让浓水排放流量达到1.5m3/h,产水排放流量达到4.5m3/h。 注：如高压泵变频器旋钮频率调节到100时，产水流量还没有达到4.5m3/h，则要开大11#阀（每次一圈），开大11#阀之前把高压泵变频器旋钮频率调节到５0以下。 系统每次停机及停机后冲洗流程: １.电控开关调到停 等待四台泵指示灯全灭，灯灭顺序: 高压泵-循环泵-增压泵-计量泵(阻垢剂加药箱) ２.关闭原水箱进水阀门，打开产水箱进水阀(二个)，浓水直排阀，浓水手动排放阀。 ３.电控开关调节到手动，增压泵开关调节到手机。 ４.冲洗10-15(分钟)或者产水箱内水剩２-３格。 ５.关闭增压泵后立即关闭所有阀门。 ６.关闭电源 清洗(化学)及化学药剂残留冲洗： 清洗时用NaOH及HCI各一次 １.打开2＃阀、4＃阀、6＃阀、7＃阀、13＃阀，运行模试选择手动，手动打开增压泵，循环10-20分钟。 ２.清洗浸泡循环：手动关闭增压泵，立即关上2#阀、6#阀
7#阀，浸泡１小时后。打开2#阀、6#阀7#阀，手动打开增压泵循环。共循环浸泡二次。 ３.化学药剂残留清洗： 关闭4#阀，打开2#阀、3#阀、5#阀、6#阀，从产水箱清洗(产水或自来水都可)，手动打开增压泵。清洗标准达到取样口出水PH值达和产水箱水样的PH值。 ４.清洗完毕后立即关闭所有阀门。 长时间停机保护： 如果长时间停机保护需给纳滤系统注入保护液，注入方法可用化学清洗中的循环步骤来实现。 纳滤处理系统使用注意事项： １.在开泵前检查进水口阀门和出水口阀门是否有被打开。２.在运行过程中，一定时间后产水流量下降，首先调节电控柜旋钮，在调节到100时还是没有达到产水4.5m3/h明，先将旋钮调节到50以下，然后调节11号阀门，开大１圈左右，然后再调节旋钮，逐渐开大旋钮，看流量是否达到要求，如果还没有达到再执行以下操作，将11号阀门开大一点。 ３.进水的PH值一定要为弱酸性，进膜前必须杀菌。 ４.在运行时，注意泵和过滤器的排气。 ５.运行期间记录一些数据： １.进水PH值，电导率，COD，温度(进水为ＭＢＲ出水) ２.产水电导率，COD，温度(其中，进水PH，产水电导率，COD，温度可以由设备上的表读出) ３.进水压力，浓水压力，产水流量，浓水流量（早中晚读数三次）（再调节后也要读数一次并记录） ６.冬天停机前必须作防冻操作，所有阀门必须是闭合状态（纳滤处理系统注入保护液），水箱里的水必须放空。 ７.长期停机后第一次开机必须有冲洗操作（可用自来水）。８.原水箱无水停机后电控柜必须进行重启操作，就是将全部按钮打到关闭状态，（变频按钮可以不动），开机按开机操作即可。
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
耐溶剂高分子纳滤膜研究进展_韩润林
收稿日期：95 2011-11-10 耐溶剂高分子纳滤膜研究进展 Research Progress of Solvent-resistant Polymer Nano-filtration Membranes 作者简介：韩润林，男，山西忻州人，博士，讲师，主要研究方向为液体分离膜的制备与应用。 Wpm/51!Op/2!)Tvn/348* Kbovbsz!!3123 韩润林， 王浩东 Han Runlin, Wang Haodong - 安康学院化学化工系， 陕西 安康 725000 - Department of Chemistry and Chemical Engineering, Ankang University, Ankang 725000, China 摘 要 : 介绍了耐溶剂高分子纳滤膜的应用现状及存在的问题，重点讨论了聚乙烯醇、壳聚糖、聚酰亚胺及聚二甲基硅氧烷纳滤膜的制备及改性方法，并指出了耐溶剂高分子纳滤膜的发展方向。Abstract : The application actuality and existing problems of solvent-resistant polymer nano-filtration membranes were introduced. The preparation and modification methods of nano-filtration membranes of PVA, chitosan, PI and PDMS were discussed in detail. The development direction of solvent-resistant polymer nano-filtration membranes were predicted. 关键词 : 高分子纳滤膜；耐溶剂；聚乙烯醇；壳聚糖；聚酰亚胺；聚二甲基硅氧烷 Key words : Polymer nano-filtration membrane; Solvent-resistance; PVA; Chitosan; PI; PDMS 文章编号：1005-3360（2012）01-0095-04 纳滤膜截留分子量一般为200~1 000，具有操作压力低、分离无需加热、无相变、无化学反应、不破坏生物活性、耗能低等优点。纳滤膜能选择性地分离小分子和无机盐，能分离同类氨基酸和蛋白质，实现高相对分子量和低相对分子量有机物的分离，因而被广泛应用于食品、化工、医药、生化、环保、冶金等领域[1-3]。它的开发应用不仅与工业上的需要有关，而且还与环境保护和充分利用水资源密切相关。因此，在当前能源紧张、水资源缺乏和环境污染日益严重的形势下，纳滤膜分离技术得到了广泛的研究与发展[4]。 目前，纳滤膜还主要是用在水溶液体系中；在有机溶剂体系中，纳滤膜容易发生溶胀，从而使得膜性能迅速下降。耐溶剂纳滤是一种非常节能的分离过程，在许多工业领域（如石油化工和药物生产等）有着巨大的应用潜力。开发具有耐溶剂性能的纳滤膜，拓宽其在有机溶剂体系中的应用，可以大大降低工业生产成本，有利于节能减排[5]。目前声称的耐溶剂纳滤膜并不是在所有有机溶剂体系中都可以使用，而只能在部分极性较弱的有机溶剂体系中使用[6]。为了使耐溶剂纳滤膜广泛应用于 工业生产中，就必须进一步提高膜的耐溶剂性能，特别是提高其在强极性溶剂体系中的稳定性。事实上，无机膜都具有良好的耐溶剂性，但由于无机纳滤膜加工成型困难，导致其成本较高，尤其是用于制备纳滤膜的无机膜材料很少，主要为氧化铝、氧化硅、氧化锆及氧化钛等，还有待开发其在工业中的应用[7-8]。目前已经商品化的耐溶剂纳滤膜均为有机高分子纳滤膜，一般需选择适当的膜材料，然后进行改性处理，以提高其耐溶剂性，最终制得耐溶剂的有机纳滤膜。相对于无机纳滤膜，研制和开发具有耐溶剂性的有机高分子纳滤膜是目前耐溶剂纳滤膜商业化发展最方便可行的途径[9]。本文综述了近几年来耐溶剂高分子纳滤膜的最新进展。 1 聚乙烯醇耐溶剂纳滤膜 聚乙烯醇(PV A)是一种水溶性聚合物，具有良好的成膜性、黏结力、乳化性，卓越的耐油脂和耐溶剂性能，以及良好的物理和化学稳定性。化学交联可以降低PV A 的结晶度，提高成膜的渗透性能，使 评述 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ 314.1