nf纳滤膜分离机理的介绍
NF
二、前景
.广义上,纳米材料是指在三维空间中,至少有一维达到纳米尺 度范围或以它们为基本单元所构成的材料.纳米材料在机械性 能,磁,光,电,热 等方面与普通材料有很大的不同,它具有辐射,吸 收,催化,吸附等新特性.许多科学家研 究了纳米材料的这些特性 及其对水体中的某些污染物的作用,表明纳米科技可能将使水 处理技术发生突破性的变化. NF分离是一种绿色水处理技术, NF膜对水中分子量为几百 的有机小分子具有分离性能,对色度,硬度和异味有很好的去除 能力,并且操作压力低,水通量大,因而将在水处理领域发挥巨大 的作用.目前,在NF膜的制备,表征和分离机理方面,还有大量的 技术问题需要解决,尚需要开发廉价而性能优良的膜,并能提供 给用户各种准确的膜性能参数,这些都是纳滤技术在废水处理 及其他应用中的关键.
五、各种膜对比
膜处理名称 膜处理简称 操作压力bar 微滤 MF <2 超滤 UF 1~10 10nm 中空纤维、聚 枫 纳滤 NF 5~35 1nm 聚酰胺 反渗透 RO 15~150 0.1nm 聚丙烯酰胺
膜的过滤口径 0. 1μm 膜的材质 聚丙烯
去除的杂质
去除悬浮物、 降低电导率、 降低部分硬度、 去除大胶体、 胶体、大分子 去除盐分氯化 去除小分子有 大颗粒 有机物、细菌、 钠、氯化钾， 机物 病毒 膜的回收率小
三、 NF 原理
a.溶解--扩散原理：渗透物溶解在膜中，并沿着它的推动力 梯度扩散传递，在膜的表面形成物相之间的化学平衡，传递的 形式是：能量=浓度o淌度o推动力，使得一种物质通过膜的时 候必须克服渗透压力。 b.电效应：纳滤膜与电解质离子间形成静电作用，电解质盐 离子的电荷强度不同，造成膜对离子的截留率有差异，在含有 不同价态离子的多元体系中，由于道南(DONNAN)效应，使得 膜对不同离子的选择性不一样，不同的离子通过膜的比例也不 相同。
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(NF)
22
部 分 商 品 化 纳 滤 膜 的 特 性
Nanofiltration membranes
23
复合NF膜类型
1、芳香聚酰胺类复合NF膜 如Film Tec（USA） 公司的NF-50、NF-70。
*
H N
H N C
O
O C
n
H N
H N C
O
O C *
m
C O
C O OH
Nanofiltration membranes
ห้องสมุดไป่ตู้
用得最多且最有效的制备NF膜的方法
原理就是在微孔基膜上复合上一层具有纳米 级孔径的超薄表层（活性层）。 微孔基膜（多孔支撑体）的制备——烧结法 和L-S相转化法 超薄表层制备及复合
① 涂敷法（较为经典）
② 界面聚合法（最有效，该法所制得的NF膜品种最多、产量 最大）
③ 化学蒸气沉积法（较新的方法）
在文献报道中，关于NF膜的分离机理模型有空间位阻~孔道 模型、溶解扩散模型、空间电荷模型、固定电荷模型、静电 排斥和立体位阻模型、Donnan平衡模型等。
Nanofiltration membranes
6
唐南平衡( Donnan equilibrium)
对于渗析平衡体系，若半透膜一侧的不能透过 膜的大分子或胶体粒子带电，则体系中本来能自由 透过膜的小离子在膜的两边的浓度不再相等，产生 了附加的渗透压，此即唐南效应或称唐南平衡。具 体地说：若一侧为NaCl溶液(下称溶液1)，其离子 能自由透过膜；另一侧为NaR溶液(下称溶液2)，其 中R-离子不能透过膜。在两溶液均为稀溶液时，可 以其离子活度视作离子浓度。于是在平衡时，
Nanofiltration membranes
纳滤膜的工作原理及特点
纳滤膜的工作原理及特点纳滤膜是一种常用的分离膜技术，能够通过分子尺寸选择性地分离溶液中的溶质。
本文将详细介绍纳滤膜的工作原理和特点。
一、纳滤膜的工作原理纳滤膜的工作原理基于溶质在膜上的分子尺寸选择性渗透。
纳滤膜具有非常小的孔径，通常在1-100纳米之间。
当溶液通过纳滤膜时，溶质分子的尺寸大于膜孔径时，无法通过膜孔，被滞留在膜表面形成浓缩液。
而溶质分子的尺寸小于膜孔径时，能够通过膜孔，形成通过液。
因此，纳滤膜能够实现对溶液中不同分子尺寸的分离。
纳滤膜的分离效果与膜孔径大小有关。
孔径较小的膜能够分离更小分子尺寸的物质，而孔径较大的膜则可以分离较大分子尺寸的物质。
此外，纳滤膜的分离效果还与膜的材料和结构有关。
不同材料的纳滤膜具有不同的分离性能，例如聚酯、聚丙烯、聚偏氟乙烯等。
二、纳滤膜的特点1. 分离效果优异：纳滤膜能够实现对溶液中不同分子尺寸的高效分离，具有良好的分离效果。
通过选择合适的膜孔径和材料，可以实现对特定溶质的高效分离。
2. 操作简便：纳滤膜的操作相对简便，不需要高压力或复杂的设备。
通常可以通过重力或低压力差来实现溶液的渗透和分离。
3. 可控性强：纳滤膜的分离效果可以通过调节膜孔径和操作条件来控制。
根据不同的分离需求，可以选择合适的纳滤膜进行操作，实现对溶质的选择性分离。
4. 应用广泛：纳滤膜在许多领域有着广泛的应用。
例如，生物医药领域中，纳滤膜可以用于蛋白质的分离和浓缩；食品和饮料工业中，纳滤膜可以用于浓缩果汁、去除杂质等；环境工程中，纳滤膜可以用于水处理和废水处理等。
5. 经济高效：纳滤膜相对于其他分离技术来说，具有较低的能耗和较高的处理效率。
同时，纳滤膜的成本也相对较低，具有较高的经济性。
6. 可再生利用：纳滤膜可以进行清洗和再生利用，提高了膜的使用寿命和经济效益。
总结：纳滤膜是一种分离膜技术，能够通过分子尺寸选择性地分离溶液中的溶质。
其工作原理基于溶质在膜上的分子尺寸选择性渗透。
纳滤膜具有分离效果优异、操作简便、可控性强、应用广泛、经济高效和可再生利用等特点。
纳滤膜的工作原理及特点
纳滤膜的工作原理及特点纳滤膜（Nanofiltration membrane）是一种新型的分离膜，具有较高的分离性能和选择性，广泛应用于水处理、食品加工、制药、化工等领域。
本文将详细介绍纳滤膜的工作原理及其特点。
一、工作原理纳滤膜的工作原理基于纳米级孔隙的存在。
纳滤膜由多层薄膜组成，包括支撑层和活性层。
支撑层通常由聚酰胺、聚酯等材料制成，具有较高的机械强度和疏水性，可提供支撑和稳定性。
而活性层则是关键部分，通过控制孔隙大小和形状，实现对溶质的选择性分离。
当溶液通过纳滤膜时，溶质分子会受到膜表面的孔隙和电荷的影响。
较小的溶质分子可以通过纳滤膜的孔隙，而较大的溶质分子则被滞留在膜表面，从而实现了分离。
此外，纳滤膜还具有一定的电荷选择性，可以通过电荷交互作用进一步筛选溶质。
二、特点1. 分离性能优异：纳滤膜的孔隙尺寸通常在纳米级别，能够有效分离溶液中的微小颗粒、胶体、有机物等。
相较于超滤膜，纳滤膜的分离效果更加显著。
2. 选择性较高：纳滤膜能够根据溶质的分子大小和电荷选择性地分离，对不同溶质具有较好的筛选效果。
这使得纳滤膜在水处理、废水回收和浓缩等领域有着广泛的应用。
3. 通量较大：纳滤膜的通量通常比反渗透膜高，能够在较短的时间内处理大量溶液。
这对于大规模工业生产具有重要意义。
4. 操作条件较温和：相较于反渗透膜，纳滤膜的操作条件较为温和，能够更好地保护溶质的活性物质。
这对于食品加工和制药行业来说尤为重要。
5. 能耗较低：纳滤膜相对于其他膜分离技术来说，能耗较低。
这不仅可以降低生产成本，还有利于环境保护。
6. 易于清洗和维护：纳滤膜的结构相对简单，容易清洗和维护。
这可以延长膜的使用寿命，减少更换成本。
7. 应用广泛：纳滤膜在水处理、食品加工、制药、化工等领域有着广泛的应用。
例如，可以用于海水淡化、废水处理、果汁浓缩等。
总结：纳滤膜是一种具有优异分离性能和选择性的膜分离技术。
其工作原理基于纳米级孔隙的存在，通过控制孔隙大小和形状，实现对溶质的选择性分离。
纳滤的原理及应用
纳滤的原理及应用1. 纳滤的原理纳滤（Nanofiltration，NF）是一种介于超滤（ultrafiltration，UF）和反渗透（reverse osmosis，RO）之间的膜分离技术，其原理基于有选择性的透过分子的大小和电荷。
纳滤膜的孔径通常在1-10纳米之间，介于超滤膜和反渗透膜之间。
纳滤膜的主要成分包括聚酰胺、纳米粒子等材料。
纳滤的原理可以总结为以下几点：•纳滤膜具有较小的孔径，可以筛选相对较小的分子，如单糖、氨基酸等小分子。
•纳滤膜具有一定的负电荷，可以吸附带正电荷的分子或离子，如钙离子、镁离子等。
•纳滤膜具有一定的截切分子量，能够选择性地分离不同分子量的物质。
2. 纳滤的应用纳滤技术具有广泛的应用领域，主要包括以下几个方面：2.1 水处理纳滤膜可以用于水处理领域，主要用于去除水中的悬浮物、胶体物质、重金属离子、溶解有机物等。
由于纳滤膜的孔径较小，可以有效地去除悬浮物和胶体物质，提高水质。
2.2 食品加工纳滤技术在食品加工领域的应用也比较广泛。
例如，可以利用纳滤膜对果汁、乳制品等进行浓缩和脱盐处理。
由于纳滤膜对大分子物质有较好的截留效果，可以保留食品中的营养物质。
2.3 医药领域纳滤技术在医药领域的应用主要体现在药物的制备和纯化过程中。
例如，可以利用纳滤膜对药物溶液进行浓缩和纯化，去除杂质和水分，得到纯净的药物。
2.4 化工领域在化工领域，纳滤技术可以用于溶剂的回收、废水处理、分离纯化等方面。
例如，可以利用纳滤膜对溶剂进行回收，提高溶剂利用率和产品质量。
2.5 生物技术纳滤技术在生物技术领域也有广泛应用。
例如，可以利用纳滤膜对蛋白质、酶等生物大分子进行浓缩和纯化。
2.6 其他领域纳滤技术还可以应用于环境工程、能源领域、电子材料等方面，具有广泛的应用前景。
3. 纳滤的优势与展望纳滤技术相比传统的物理过滤和化学处理方法，具有以下几点优势：•纳滤技术效率高，处理速度快，可以实现连续操作。
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+。
3、对离子的截留离子半径的影响在分离同种离子时，离子价数相等时，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。
4、适合有机物和无机物的浓缩和分离截留相对分子质量在200-1000之间，适用于无机物和有机物的分离。
反渗透膜,纳滤膜,超滤膜原理及应用解析
反渗透膜，纳滤膜，超滤膜原理及应用反渗透过程：反渗透是利用反渗透膜选择性的只能通过溶剂(通常是水而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力克服溶剂渗透压使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。
反渗透同NF 、UF 一样均属于压力驱动型膜分离技术，其操作压差一般为15～105MPa ，截留组分为(110X10—10m 小分子物质。
除此之外还可以从液体混合物中去处全部悬浮物、溶解物和胶体，例如从水溶液中将水分离出来以达到分离、纯化等目的。
一．反渗透基本原理1随着超低压反渗透膜的开发已可在小于1MPa 压力下进行部分脱盐适用于水的软化和选择性分离。
2．分离机反渗透膜的选择透过性与组分在膜中的溶解、吸附和扩散有关因此除与膜孔的大小、结构有关外还与膜的化学、物理性质有密切关系即与组分和膜之间的相互作用密切相关。
由此可见，反渗透分离过程中化学因素(膜及其表面特性起主导作用。
3．反渗透的应用反渗透技术的大规模应用主要是苦咸水和海水淡化此外被大量用于纯水制备及生活用水处理以及难于用其他方法分离混合物。
反渗透工业应用包括(1海水脱盐；(2饮用水生产(3纯水生产。
二．纳滤基本原理纳滤技术是反渗透膜过程为适应工业软化水的需求及降低成本的经济性不断发展的新膜品种，以适应在较低操作压力下运行，进而实现降低成本演变发展而来的。
我国于二十世纪90年代初期开始研制纳滤膜．与国外相比，我国纳滤技术整体上只能说是刚刚开始膜的研制、组器技术和应用开发等都刚起步。
1．纳滤过程：纳滤(NF是介于反渗透很超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。
它具有两个特性：①对水中的分子量为数百的有机小分子成分具有分离性能；②对于不同价态的阴离子存在Donnan 效应。
物料的荷电性．离子价数荷浓度对膜的分离效应有很大影响。
(道(Donnan模型一道南(Donnan效应Donnan 模型以Donnan 平衡为基础用来描述荷电膜的脱盐过程一般纳滤膜多为荷电膜，所以该模型更多用来描述纳滤过程要用于饮用水和工业用水的纯化，废水净化处理，工艺流体中有价值成分的浓缩等方面，其操作压差为05～2OMPa(或0345～1035MPa 截留分子量界限为200～1000(或200～500 ，分子大小为1nm 的溶解组分的分离。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
莱特莱德公司专注于净水领域、物料浓缩分离、废水资源化处理领域，是集研发设计、设备制造、工程施工、运营维护为一体的环保解决方案服务商。
从研发设计、设备制造，到工程施工、运营维护，莱特莱德都秉承“科学创新，以人为本，客户至上”的经营服务理念。
我们的目标是成为客户值得信赖的服务供应商，为用户提供不但买得起，还能用得起，更能用得好的环保解决方案!
我们相信，只有高品质的产品才能支撑我们的品牌。