纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究
26994800_高性能疏松纳滤膜的制备研究进展
第42卷第5期2022年5月Vol.42No.5May ，2022工业水处理Industrial Water TreatmentDOI ：10.19965/ki.iwt.2021-0361高性能疏松纳滤膜的制备研究进展樊华1，王一雯1，2，姜钦亮2，范敏2，桂双林2，韩飞2（1.南昌大学资源环境与化工学院，鄱阳湖环境与资源利用教育部重点实验室，江西南昌330031；2.江西省科学院能源研究所，江西南昌330096）[摘要]疏松纳滤（Loose nanofiltration ，LNF ）是近几年发展迅速并得到大量研究的一种纳滤分离技术。
LNF 膜是一种具有纳滤（NF ）和超滤（UF ）边界孔径的膜，可以在较低的压力下应用且具有较高的选择性，应用前景广阔，尤其在生物质和废水资源化方面表现出明显的优势，是目前的研究热点之一。
介绍了近年来关于LNF 膜在运行机理、制备方法和应用范围等方面的研究进展；重点介绍了目前LNF 膜的制备方法，这些方法主要是通过提升膜表面的亲水性来提升膜的分离性能。
主要包括最基本的制备方法（相转化法、界面聚合法），以及在此基础上发展起来的贻贝启发沉积法、有机无机杂化法等，并阐述了根据不同的应用环境，针对性地采用不同方法所制得膜的性能特点及其优势。
由于不断提升的标准和越来越注重的资源循环需求，LNF 膜在资源回收和废水处理领域都展现出了不俗的表现。
最后结合LNF 膜近年来的研究进展，对其未来的研究方向和应用前景进行了展望，为未来疏松纳滤膜的性能提升和应用提供参考。
［关键词］疏松纳滤膜；相转化；界面聚合［中图分类号］X703；TQ028.8［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2022）05-0001-10Research progress of preparation of high performanceloose nanofiltration membranesFAN Hua 1，WANG Yiwen 1，2，JIANG Qinliang 2，FAN Min 2，GUI Shuanglin 2，HAN Fei 2（1.School of Resources ，Environmental &Chemical Engineering ，Nanchang University ，Key Laboratory ofPoyang Lake Environment and Resource Utilization ，Ministry of Education ，Nanchang 330031，China ；2.Energy Research Institute of Jiangxi Academy of Science ，Nanchang 330096，China ）Abstract ：Loose nanofiltration （LNF ）is a nanofiltration separation technique that is developing rapidly and gettinga lot of research in recent years.Due to its high selectivity in nanofiltration and strong ability to operate under lower pressure ，LNF membrane ，a membrane with nanofiltration （NF ）and ultrafiltration （UF ）boundary apertures ，has be⁃come a research hot spot with broad application prospect.It exhibits distinct advantages in resource recovery frombiomass and wastewater.The recent developments of LNF membranes in terms of operating mechanism ，preparation methods ，and application scope were reviewed.The current preparation methods of LNF films were mainly intro⁃duced ，which was to improve the separation performance of membrane by improving the hydrophilicity of membrane surface.The most basic preparation methods of LNF membrane （phase transformation method ，interface polymeriza⁃tion method ），and the research progress of mussel inspired deposition method ，organic -inorganic hybrid method etc developed on the basis of these methods were mainly introduced.Also ，the performance characteristics and advan⁃tages of the films prepared by different methods according to different application environments were described.In terms of the application of LNF membranes ，due to the increasing standards and focus on the demand for resource re⁃cycling ，LNF membranes show excellent performance in the fields of resource recycling and wastewater treatment.In the end ，combined with the recent research progress ，the future research directions and application prospects of the LNF membranes were discussed.It provides reference for the performance improvement and future application［基金项目］国家自然科学基金项目（NSFC21567009）；江西省科学院博士资助项目（2019-YYB-05）；普惠制一类资助项目（2019-XTPH1-05）开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：专论与综述工业水处理2022-05，42（5）of porous nanofiltration membrane.Key words ：loose nanofiltration membrane ；phase inversion ；interfacial polymerization膜分离技术，如超滤、纳滤和反渗透，由于能耗小、效率高、操作条件简单、运行成本低、易于产业化且对环境友好，已被广泛应用于污水处理、海水淡化等领域。
纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用现状
纳滤膜技术在饮用水深度处理中的应用现状张平允;殷一辰;周文琪;王铮;张东;舒诗湖【摘要】纳滤(NF)可以去除各种有机物和有害化学物质,同时保留人体所必须的无机离子,因此其在饮用水深度处理,尤其减少消毒副产物和溶解性有机碳,NF膜法比传统处理方法具有不可比拟的优越性.作者综述了NF膜的定义与分离机理、NF膜制备方法及国内外商用NF膜的主要产品和特点,NF膜在饮用水深度处理中的典型应用,展望了纳滤膜的发展前景,并提出了未来NF膜在饮用水深度处理应用中需要进一步完善的研究内容.%As the innovative technology,nanofiltration (NF) membranes could make effectively the advanced drinking water treatment in terms of various organic matter and harmful chemical material removal.And it may keep some inorganic ions which are indispensable for human body.Especially,NF membranes play a very important role on the disinfection of by-products and dissolved organic carbon during advanced treatment of the drinking water when compared with that of the conventional process.The main contents of the review are asfollows.Firstly,it's the definition of NF membrane and NF's separation mechanism.Then the NF membranes' fabrication methods and the mainly products of the NF membranes of the domestic and foreign companies are discussed.The next reviewed is the typical application examples of NF treatment system on the advanced treatment of the drinkingwater.Additionally,the NF's great superority in the advanced treatment of drinking water processing aspect has also been discussed.Finally,the tendency of future prospective development of NF technology and someresearch hotspots (the influencing factors of NF's application) that needed to be improved are also presented.【期刊名称】《净水技术》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】12页(P23-34)【关键词】纳滤(NF);饮用水;深度处理;应用;现状【作者】张平允;殷一辰;周文琪;王铮;张东;舒诗湖【作者单位】城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082;城市水资源开发利用(南方)国家工程研究中心,上海200082【正文语种】中文【中图分类】TU991.2纳滤膜（NF）早期被称为“低压反渗透膜”或“疏松反渗透膜”，是一种介于反渗透膜（RO）和超滤膜（UF）之间的新型的压力驱动膜［1-2］。
纳滤膜及其在水处理中的应用
第 ２３卷 第Biblioteka ２期 能 源 研 究 与 信 息
Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍ ａｔｉｏｎ
文 章 编 号 ： １００８—８８５７（２００７）０２—００６３—０４
Ｖｏ１．２３ Ｎｏ．２ ２００７
纳滤膜及其在水处理 中的应用
为膜对 溶 质 的截 留系数 ：△刀为膜 两侧 渗透 压差 ： 为膜 内溶质浓 度 ： 为溶 质 的透过 系数 。 １．２．２ 电荷模 型
根 据 对 膜 内 电荷 及 电 势 分 布 情 形 的不 同假 设 ， 电荷 模 型 分 为 空 间 电荷 模 型 （ｔｈｅ ｓｐａｃｅ ｃｈａｒｇｅ ｍｏｄｅ１）和 固定 电荷 模 型 （ｔｈｅ ｆ ｉｘｅｄ—ｃｈａｒｇｅ ｍｏｄｅ１）。空 间 电荷 模 型Ｉ 最 早 由 Ｏｓｔｅｒｌｅ等 提 出，此模 型 假设膜 由孔径 均一 且壁 面上 电荷 分布 均匀 的微 孔组 成 。微 孔 内的离子 浓 度和 电场 电 势分布 、离子 传递 和流 体流 动分 别 由 Ｐｏｉｓｓｏｎ—Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程 、Ｎｅｒｎｓｔ—Ｐｌａｎｋ方 程和 Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ 方程 等来 描述 。固定 电荷模 型 ｌ５】最 早 由 Ｔｅｏｒｅｌｌ、Ｍｅｙｅｒ、Ｓｉｅｖｅｒｓ提 出， 因而又 称 ＴＭＳ模型 ， 此模 型 假设 膜相 是 一个 凝胶 层 而 忽略 膜 的微 孔结 构 ，离 子 浓度 和 电位 在膜 内任 意 方 向分 布均 匀 ，仅在 膜面 垂直 方 向因 Ｄｏｎｎａｎ效应 和 离子迁 移存 在一 定 的 电势 分布 和离 子浓 度分 布 。 １．２．３ 静 电排 斥和 立体 位 阻模 型
ＮＦ膜 具有 两个 显 著特 性Ｌ２Ｊ：一 是膜 的筛分 效 应 ：若物 质分 子量 在膜 截 留 的分 子量 范 围 内， 将被 膜截 留，反 之则透 过 ，纳滤 膜 的截 留分 子量 约为 ２００～２ ０００；二是膜 的 电荷 效应 ，又称 为
纳滤膜用于给水深度处理的研究进展
Ａｂ ｔａ ｔ Ｎａ ｏ ｌａｉｎ ｔｅｔ ｎ ｓｔｅｎ ｗ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆｒａ ｖ ｎ ｅ ｅ ｄ ｔｒｔｅ ｔ ｎ ａ ａ ｅｏ ａ ｉｕ ｒａ ｉ ｍａｔｒａ ｄ ｓｒ ｃ： ｎ ｆ ｔ ｔｏ ｒａｍｅ ｔａ ｈ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇ ｏ ｄ ａ ｃ ｄ ｆｅ ｗａｅ ａｍｅ ｔｃ ｎ ｔｋ ｆ ｖ ｒｏ ｓｏｇ ｎｃ ｉ ｒ ｒ ｔ ｎ ｅ ｈ ｒ ｆ ｈ ｍｉｔ ｔｒ ｌａ ｈ ａ ｉ ｏ ｎ ｒａ ｉ ｏ ｓＣ ｅｒｓｒｅ ｗｈｃ ｒ ｄｓ ｅ ｓｂｅｆ ｒ ｕ ｎｂ ｄ Ｓ ｔｈ ｓｔｅ ａｍ ｕｌ ｅ ｓｒ ｍａｅｉ ， ｔ ｅｓ ｍｅｔｍｅｓ ｍｅｉｏ ｇ ｃｉｎ ａ ｂ ｅｅｖ ｄ， ｉｈａｅｉ ｉ ｎ ａ ｌ ｍａ ｏ ｙ．ｏ ｉ ａ ｈ ｃ ｙ ａ ｔ ｎ ｎ ｎ ｐ ｏ ｈ
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纳滤膜分离技术在饮用水深度处理中的应用
净
水
技
术
Ｖｏ ． ６Ｎｏ １ ０ ７ １ ２ ． ０ ２
Ｗ－ Ｉ ＵＲ ｎ Ｃ Ａ １ Ｐ Ｉ ＡＴ ０Ｎ ’ ＨＮＯＬ Ｙ ＥＲ １ Ｉ ＥＣ ＯＧ
纳滤 膜 分 离技 术在 饮 用水 深 度 处 理 中的应 用
王 磊 ’张 莉 ’程爱 华 他， ， ， 张 睿 ’张立卿 ’ ， ７ ０５ ； １ ０ ５
ｎ ｎ ｆ ｒ ｔ ｎ ｍｅ ｒ ｎ ｓ ａ ｏ ｈ ａｉ ｍｂ ａ ｅ ， ｂ ｔ ｔ ｏ ａ ｄ ｂ ｏ ｄ ｗ ｓ ｅ ｉｗｅ ｎ ｈ ｓ ａ ｔ ｌ ， ｗｈｃ ｉ ｃ ｕ ｅ ｔｅ ｅ ａａ ｉｎ ｉ ｏ ｏ ｈ ａ ｈ ｍｅ ｎ ａ ｒ ａ ， ａ ｒ ｖｅ ｄ ｉ ｔｉ ｒｉ ｅ ｃ ｉｈ ｎ ｌ ｄ ｓ ｈ ｓ ｐ ｒ ｔ ｏ
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纳滤膜中试操作说明(一)
纳滤膜中试操作说明（一）引言概述：本文档旨在提供纳滤膜中试操作的详细说明，旨在帮助操作人员正确、高效地进行纳滤膜中试实验。
中试操作是纳滤膜工艺开发过程中的一个重要环节，通过对纳滤膜性能的评估和实验结果的分析，可以为工艺设计和大规模生产提供有力的支持。
本文档将依次介绍实验前准备、纳滤膜的选型和准备、实验操作步骤、数据收集与分析，以及实验后的处理步骤。
正文内容：1. 实验前准备1.1 确定实验目的和研究对象1.2 准备必要的实验设备和配件1.3 检查实验设备的状态和性能1.4 安全操作准则和防护措施2. 纳滤膜的选型和准备2.1 根据实验要求选择合适的纳滤膜类型2.2 计算所需的纳滤膜面积和通量2.3 预处理纳滤膜以除去可能存在的污染物2.4 纳滤膜的装配和安装3. 实验操作步骤3.1 设置实验条件和操作参数3.2 开始纳滤实验并稳定操作参数3.3 定期监测实验过程中的参数和状态3.4 根据需要对实验条件进行调整3.5 结束实验并进行必要的清洗和保养4. 数据收集与分析4.1 实验过程中数据的记录和保存4.2 数据的分析与处理4.3 结果的评估和总结4.4 对实验结果进行统计学分析4.5 利用结果优化或改进相关工艺设计5. 实验后的处理步骤5.1 清洗和保养纳滤膜设备5.2 纳滤膜设备的评估和维护5.3 结果的总结和报告撰写5.4 分享和讨论实验结果5.5 推广和应用实验成果总结：本文档详细介绍了纳滤膜中试操作的步骤和注意事项。
通过实验前的准备、纳滤膜的选型和准备、实验操作步骤的介绍，以及数据的收集与分析，最终可以得到有用的实验结果。
实验后的处理步骤包括设备清洗和保养、结果总结和报告撰写等。
通过科学的操作和细致的实验过程管理，可以为纳滤膜工艺开发和大规模生产提供重要的参考。
当代饮用水深度处理技术
开发 出很多处 理技术 ， 中高 级氧化技 术 ， 其 以及 臭氧 一 生 物 活 性碳 工 艺 就 是 这 些饮 用 水 深 度 处 理 技术 的代 表 。 目前 由于臭 氧 一生物 活性炭 定化学污染物 、破坏 产 生异 嗅异 味物质 的分子结 构 以及 有效灭 活水 中各类 病 原微 生物等 方面具 有较好 的效 果 ，再加 上其 Ｔ艺相 对 比较 简单 、经 济 ，所 以在饮 用水深 度处 理 中得到 比 较广泛 的应 用。不过 需要指 出的是 ，臭 氧一 生 物活性 炭工艺也存在明显的不足。单独的臭氧氧化对一些稳 定ｆ 生的农 药类物质 、 有机 卤代物 的分解效 率很低 ， 这时 ， 往 往需要使用高级 氧化技 术 （ 如臭氧 一过氧化氢技术 ） 等 。另 外 ，当原水 中存在一 定浓 度溴 离子 时 ，臭氧处 理会 产生具 有强致 癌性 的溴酸 盐 。溴 酸盐生 成控制及 降解技术的研究 ，目前是饮用水处理领域的热点。除 此之 外 ，由于臭氧 一生物 活性 炭工艺 中 ，炭池 中微生 物及水生动物的生存环境好 ，导致炭池中的微生物、 微型水生动物 ， 特别是病原微生物 （ 如病毒 、 病原菌 、两 “ 虫” 、携带 寄生虫的后生动物 等 ）数量 的过度 孳生 ，并 代谢 产生有 毒物 质。 由于微 型水 生动 物是某 些病原微 生物 的寄 主 ，其大量 增殖 ，会进 一步导 致病原 微生物
的 当代饮 用水 深度 处理技 术。
关键 词 ：饮 用水
水 源 水质
纳滤技术在饮用水水质提标工程中的应用与实践
Value Engineering0引言随着经济发展和人民生活水平的提高，人们对饮用水水质的安全越来越关注。
我国饮用水厂传统处理工艺以混凝—沉淀—过滤—消毒工艺为主，主要去除悬浮物、胶体颗粒物、致病微生物等[1]。
纳滤技术具有产水品质高且运行能耗低的优势特点，逐渐在饮用水处理项目上应用越来越广泛。
1工艺原理及特点分析纳滤因能截留物质的大小约为1纳米而得名。
由于纳滤膜对二价离子的高效截留性能，对一价离子低截留率甚至不截留，既可以保证产品饮用水达标，并且不因过分脱除盐分，影响口感。
同时由于纳滤膜运行所需的压力低，比反渗透系统运行更节能。
2工程项目简介新疆某市政饮用水水厂，设计处理水量为10万m 3/d ，处理工艺为网格絮凝沉淀池+D 型滤池+消毒工艺，水源采用水库水，通过输水管线输送到水厂进水池。
通过网格絮凝沉淀池和D 型滤池去除水中的悬浮物和浊度，经过消毒后进入清水池，清水池水输送到城市配水管网。
由于水库水源受到地下矿物质的影响，导致硫酸盐和溶解性固体超过《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）标准。
硫酸盐超标可能导致腹泻、脱水和胃肠道紊乱等生理反应。
因此亟需对水中超标的硫酸根和溶解性固体进行脱除，保证当地居民用户的饮用水安全。
2.1处理规模本项目总设计水量10万m 3/d ，一期5万m 3/d ，二期5万m 3/d 。
考虑到纳滤产水品质高，纳滤产水进入清水池，与原滤池产水进行一定比例勾兑后，既可以满足产水品质达标，又能节约项目投资。
2.2设计进水水质本项目设计进水水质如表1所示：单位：mg/L ，除pH 外。
2.3出水水质设计出水水质符合《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2022）中标准限值。
其中部分处理后重点指标如表2所示：单位：mg/L ，除pH 外。
2.4处理工艺流程水厂原工艺流程如图1所示。
本提标项目实施后工艺流程如图2所示。
本项目水厂D 型滤池产水通过管道自流到滤后水池，经过纤维过滤器预处理去除水中的悬浮物的胶体，采用一级纳滤装置和二级纳滤装置去除水中的硬度、硫酸根和TDS ，保证产水品质稳定达标。
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2009年 3月
CHINAWATER＆ WASTEWATER
Mar.20 09
纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究
杨庆娟 1 , 魏宏斌 1 , 王志海 1 , 邹 平1 , 陈良才 2
笔者以市政自来水为原水 , 采用纳滤作为主体
工艺去除自来水中的 无机离子 , 尤其是 《饮用净水
水质标准 》中规定达标的无机 离子 , 考察了纳滤膜
对各无机离子的去除效果 。
1 试验 部分
1.1 中试规模及设计进 、出水水质 中试系统设 计水量为 1 m3 /h。 原水为 市政自
来水 , 设计出水水质达到国家 《饮用净水水质标准 》 (CJ94— 2005)的要求 。中试系统设计主要进 、出水 水质见表 1。
YANGQing-juan1 , WEIHong-bin1 , WANGZhi-hai1 , ZOUPing1 , CHENLiang-cai2
(1.SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering, TongjiUniversity, Shanghai200092, China;2.ShanghaiZhongyaoEnvironmentalIndustryCo.Ltd., Shanghai200092, China) Abstract: TwosetsofNFmembraneswithdifferentdesalinationratiowereusedasthemain
ionsis.ItissuggestedthatthestandarddesalinationratioofNFmembraneisabout80% to85%. Keywords: directdrinkingwater; NFmembrane; inorganicions; standarddesalinationratio
由表 1可知 , 该市政自来水水质能够稳定达到 《生活饮用水卫生标准 》 (GB5749— 2006)的要求 , 但相对于直饮水的水质标准 , 根据往年的自来水水
· 52·
杨庆娟 , 等 :纳滤膜去除饮用水中无机离子的中试研究
第 25卷 第 5期
质状况及 近期的 一些检 测结 果 , 其总 溶解性 固体
水工程中选用标准脱盐率为 80% ～ 85%的纳滤膜 。 关键词 : 直饮水 ; 纳滤膜 ; 无机离子 ; 标准脱盐率
中图分类号 :TU991 文献标识码 :C 文章编号 :1000 -4602(2009)05 -0052 -04
PilotStudyonRemovalofInorganicIonsfrom DrinkingWaterby NFMembrane
我国 《生活饮用水卫 生标准 》规定生活饮用水 中氯化物 ≤250 mg/L, 《饮用净水水质标准 》规定饮 用净水中氯化物 ≤100 mg/L。目前自来水厂常规净 水工艺无法去除氯化物 , 如果自来水中氯化物较高 甚至超标 , 则有必要在直饮水生产中对其进行合理 控制 。 笔者采用的两组纳滤膜在 0.7 /70%工况下 对氯化物的去除效果见图 5。
281 532 0.09 0.06 110 73.7 0.87
CJ94— 250 500 0.2 0.05 100 100 1.0 2 00 5
注 : 笔者仅限于研 究对 无机离 子的 去除效 果 , 故未 列 出其他水质指标 。
1.2 中试工艺流程及说明 中试水处理工艺流程见图 1。
图 1 中试采用的纳滤膜水处理工艺流 程 Fig.1 FlowchartofNFmembranedrinkingwatertreatment
图 5 两组纳滤膜在 0.7/70%工况下对氯化物的去除效果
Fig.5 RemovaleffectsofCl- bytwosetsofNFmembranes
underconditionof0.7 /70%
processtoproducedirectdrinkingwater, andtheremovaleffectofinorganicionswasinvestigated.The resultsshowthatNFcanensuretheconcentrationofTDS, SO24- andF- toreachtheWaterQuality StandardforFineDrinkingWater.Atthesametime, NFmembraneshavegoodremovaleffectofNH4+, NO2- andCl-.ThehigherthedesalinationratioofNFmembraneis, thehigherremovalrateofinorganic
(1.同济大学 环境科学与工程学院 , 上海 200092;2.上海中耀环保实业有限公司 , 上海 20009 2)
摘 要 : 采用纳滤作为主体工艺生产直饮水 , 考察了两组标准脱盐率不同的纳滤膜对各种无 机离子的去除效果 。结果表明 , 纳滤膜可以确保直饮水中总溶解性固体 (TDS)、SO24 -、F-的含量达 到 《饮用净水水质标准 》的要求 , 同时纳滤膜对自来水中的 NH4+、NO2-、Cl-等离 子的去除效果良 好 ;标准脱盐率高的纳滤膜对无机离子的去除率较高 , 反之则较低 。综合考虑各种因素 , 建议直饮
中所选用纳滤膜的脱盐率不宜过高 。 2.3 纳滤膜对 NH4+ 的去除效果
自来水中的 NH4+ 一方面会影响消毒效果 , 另一 方面可能会转 化为 NO2- 和 NO3-, 因 而倍受 关注 。 试验期间原水 NH4+ 的浓度大约为 0.1 mg/L。 笔者
采用加标法研究了两组纳滤 膜在 0.7 /70%工况下 对 NH4+ 的去除效果 , 结果见表 2。
1993 年 日 本 提 出 的 舒 适 水 质 项 目 要 求 饮 用 水 的总硬度为 10 ～ 100 mg/L。鉴于 纳滤膜的脱盐作 用 , 研究和适当控制纳滤膜出水的总硬度是十分必 要的 。 笔者采用的两组纳滤膜在 0.7 /70%工况下 对总硬度 (以碳酸钙计 )的去除效果见图 3。
图 3 两组纳滤膜在 0.7/70%工况下对总硬度的去除效果 Fig.3 RemovaleffectofhardnessbytwosetsofNF membranesunderconditionof0.7 /70%
图 4 两组纳滤膜在 0.7/70%工况下对碱度的去除效果 Fig.4 RemovaleffectofalkalinitybytwosetsofNF membranesunderconditionof0.7/7 0%
由图 4可知 , 两组纳滤膜对碱度均有良好的去 除效果 。 在原水碱度为 90 mg/L左右时 , 1#、2#纳滤 膜出水的碱度分别为 5、30 mg/L, 平均去除率分别 为 94%和 68%, 与其标准脱盐率基本一致 。 2.5 纳滤膜对氯化物的去除效果
(TDS)、硫酸盐 、氟化物等无机离子的含量时有超标 或浓度偏高 , 还需进一步处理 。
表 1 中试系统主要进 、出水水质 Tab.1 Qualityofinfluentandeffluent
项目 原水
TDS/ 电导率 / 铁 / 锰 / SO24 -/ Cl-/ F-/ (mg· (μS· (mg· (mg· (mg· (mg· (mg· L-1) cm-1) L-1 ) L-1 ) L-1) L-1) L-1)
健康及市场对饮用水口感的要求 。日本饮用水标准 提出的舒适水质项目中 TDS为 30 ～ 200 mg/L。 笔 者采用的两组纳滤膜对 TDS的去除效果见图 2。
图 2 两组纳滤膜在 0.7/70%工况下对 TDS的去除效果 Fig.2 RemovaleffectofTDSbytwosetsofNFmembranes
表 2 两组纳滤膜在 0.7/70%工况下对 NH4+的去除效果 Tab.2 RemovaleffectofNH4+ bytwosetsofNFmembrane
underconditionof0.7 /70%
纳滤膜 进水 NH4+浓 出水 NH4+浓
NH4+ 去
编号 度 /(mg· L-1 ) 度 /(mg· L-1) 除率 /%
TDS:便携式 TDS仪 ;氯化物 :硝酸盐滴定法 ;氟 化物 :离子选择电极法 ;硬度 :EDTA滴 定法 ;碱度 : 酸碱指示剂滴定法 ;氨氮 :纳氏试剂光度法 ;亚硝酸 盐氮 :N-(1 -萘基 )-乙二胺光度法 ;硫酸盐 :铬酸 钡光度法 。
2 结果与讨论
2.1 纳滤膜对 TDS的去除效果 维持饮用水中适量的 TDS含量需要考虑人体
process
市政自来水进入调节水箱 , 通过增压泵进入活 性炭过滤 , 以消除自来水中的余氯 , 降低微量有机物 的含量 。膜前设精密过滤器 , 精密过滤器前投加阻 垢剂 , 纳滤膜出水经微电解杀菌器和紫外线杀菌器 联合杀菌后进入净水水箱 。
试验采用两组 ESNA1 -4040纳滤膜 , 其标准脱 盐率分别为 90%(1#)和 70%(2#)。 由于运行过程 中产水量和回收率的变化 , 纳滤膜实际运行压力为 0.35 ～ 0.75 MPa。 文中 “ 0.7/70%”表示产水量为 0.7 t/h、回收率为 70%的工况 。 1.3 分析项目及方法
underconditionof0.7 /70%
由图 2可知 , 在 0.7 /70%工况下 , 1#、2#纳滤膜 对 TDS均具有较高的截留分离作用 , 出水 TDS分别 为 15、90 mg/L左右 , 平均去 除率分别 为 95.4%、 67%, 其去除率的大小主要取决于膜对离子的电荷 效应或道南效应[ 3] 。 研究中 , 两组纳滤膜对 TDS的 平均去除率与两组膜的标准脱盐率基本一致 , 即标 准脱盐率高的纳滤膜对 TDS的去除率较高 , 反之则 较低 。因此 , 从直饮水健康性考虑 , 建议工程中选用 标准脱盐率为 80% ～ 85%的纳滤膜 。 2.2 纳滤膜对总硬度的去除效果