纳滤膜的技术及应用介绍
膜(微滤、超滤、纳滤、反渗透)概述及其应用
膜（微滤、超滤、纳滤、反渗透）概述及其应用膜技术简介为了满足工业生产和饮用水方面的要求，各种膜的技术应运而生。
它与传统过滤的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
膜是具有选择性分离功能的材料，利用膜的选择性分离实现料液的不同组分的分离、纯化、浓缩的过程称作膜分离。
膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同（或称为截留分子量），可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜，无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，其过滤精度较低，选择性较小。
有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程。
微滤膜的材质分为有机和无机两大类，有机聚合物有醋酸纤维素、聚丙稀、聚碳酸酯、聚砜、聚酰胺等。
无机膜材料有陶瓷和金属等。
鉴于微孔滤膜的分离特征，微孔滤膜的应用范围主要是从气相和液相中截留微粒、细菌以及其他污染物，以达到净化、分离、浓缩的目的。
对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
超滤（UF）是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1000um分子量之间。
超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。
以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000～300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
纳滤(NF)PPT课件
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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，
[Na+]1[Cl-]1 =[Na+]2[Cl-]2 。
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因[Na+]1=[Cl-]1 ，[Na+]2=[R-]2+[Cl-]2， 于是 [Na+]1[Cl-]1 =[Cl-]12 ，
[Na+]2[Cl-]2 =([R-]2+[Cl-]2)[Cl-]2=[R-]2[C1-]2+[C1-]22 比较上述关系后可见：
开发
NF膜(疏松型RO膜))
NaCl截留率≤99% NTR-729HF、 NTR-7250 NTR-7400系、NF-45、 NF-70、NF-90、SU-200S SU-600
纳滤膜的发展过程
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二. 纳滤膜的特点
它有两个显著特征：一个是其截留分子量介于RO和UF之 间，为200～2 000，因而推测NF的表面分离层可能有1nm 左右的微孔结构，即具有纳米级孔径；另一个是NF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（大多是复合型膜），对离子有静电相互作用。受膜 与离子间Donnan效应的影响，NF膜对不同价态的离子截 留能力不同。
空间电荷模型假设膜为有孔膜（毛细管通道），电
纳滤水处理设备技术特点及应用领域
广州奥凯专业生产销售纳滤设备（装置）；纳滤膜分离设备；过滤设备；超滤设备；EDI 装置；除铁除锰装置等水处理设备。
纳滤水处理设备介绍：八十年代初期，随着新制膜方法的出现和制膜工艺的不断改进，一个膜家族中的新成员纳滤膜（Nanofiltration membrane,NF ）得以问世。
因其透过物大小在１～10nm ，能使90%的NaCl透析，而99%的蔗糖被截留。
显然，这种膜既不能称为反渗透膜（因为不能截留无机盐），也不属于超滤膜范畴（因为不能透析低分子量的有机物）。
由于这种膜在渗透过程中截留率大于95%的分子约为1纳米，因而它被命名为“纳滤膜（Nanofiltration）”。
在上世纪90年代以来，才有了商品纳滤膜的生产，且其应用范围日益广泛，被广泛应用于行业中各种分离和浓缩提纯过程。
纳滤水处理设备技术特点：◇核心膜元件采用原装进口有机膜，结合工艺技术要求及用户具体需求而选用不同构型的膜形式，以确保不同体系内膜元件截留性能、膜通量和整套膜系统运行的稳定性和可靠性。
◇纳滤膜系统可在较低的操作压力下，同步实现物料的脱盐与浓缩，且生产周期短，脱盐较为彻底，所得产品纯度高，品质稳定性好。
◇根据客户具体需要，可将经过纳滤膜的透过液回收，且膜元件通过专业清洗后可恢复到膜元件的最佳性能，充分实现膜设备的经济性。
◇处理过程始终处于常温状态，且过程无相变，对物料中各有效组成成分无任何不良影响，特别适用于热敏性物质的处理，所得产品有效成分含量高，根据工艺要求可继续进入下道工段或直接进行干燥处理。
◇系统采用全封闭管道式运行，卫生级不锈钢制作，工作现场安全卫生，可满足GMP或FDA规范化生产要求。
◇由于系统处理过程无相变，始终处于常温状态，因而能耗低，运行成本低。
◇ 工艺集成化程度高，布局合理，实现全自动控制，在线监控重要工艺参数，随时掌握系统运行状况，专业的现场工程师将为您随时提供系统维护最新信息。
◇纳滤纯水设备主要工艺流程1.原水罐(可选)储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。
水处理膜技术(超滤、纳滤、反渗透)深度解析其优缺点
纳滤膜、反渗透膜、超滤膜对比纳滤膜：能截留纳米级（0.001微米）的物质。
纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间，其截留有机物的分子量约为200-800左右，截留溶解盐类的能力为20%-98%之间，对可溶性单价离子的去除率低于高价离子，纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。
纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。
反渗透膜：是最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。
反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
超滤膜：能截留1-20nm之间的大分子物质和蛋白质。
超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，超滤膜的运行压力一般1-5bar。
►►►超滤膜及纳滤和反渗透的区别超滤膜：超滤膜是一种加压膜分离技术，即在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜，而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边，从而使大分子物质得到了部分的纯化。
纳滤：纳滤，介于超滤与反渗透之间。
现在主要用作水厂或工业脱盐。
脱盐率达百分之90以上。
反渗透脱盐率达99%以上但若对水质要求不是特别高，利用纳滤可以节约很大的成本。
反渗透：反渗透，是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。
用作太空水、纯净水、蒸馏水等制备；酒类制造及降度用水；医药、电子等行业用水的前期制备；化工工艺的浓缩、分离、提纯及配水制备；锅炉补给水除盐软水；海水、苦咸水淡化；造纸、电镀、印染等行业用水及废水处理。
反渗透膜与超滤膜的优劣对比反渗透膜的孔径只有超滤膜的1/100比例大小，因此反渗透水处理设备能够有效去除水质当中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物，超滤净水器对此则是无能为力的。
第五章 纳滤讲解
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膜材料与膜过程
5.2.2 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-、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+。
5.2.3 对离子的截留受离子半径的影响
5.5纳滤膜商品及分类
自20世纪80年代以来，国际上相继开发了各种牌号的纳滤膜及其组件， 其中大部分纳滤膜为荷电或不荷电的薄层复合膜。表5-1是部分牌号的纳 滤膜及其性能。
根据复合纳滤膜超薄复合层的组成，复合纳滤膜可分为以下几类：
2019/ห้องสมุดไป่ตู้/12
膜材料与膜过程
表5-1 国外商品纳滤膜及其性能
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表5-4 NTR-7400纳滤膜性能
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SO2
O
n
SO3H
H2SO4 98%,ClSO3H SO2
25 C,4h
O n
膜材料与膜过程
5.5.4 混合型复合纳滤膜
该类纳滤膜主要有日本日东电工公司的NTR-7250膜，由聚乙烯醇和 聚哌嗪酰胺组成。美国Desalination公司开发的Desal-5膜亦属于此类， 其表面复合层由磺化聚（醚）砜和聚酰胺组成。：
纳滤膜的表层较超滤膜致密，故可以调节制膜工艺条件先制得较小孔 径的超滤膜，然后对该膜进行热处理、荷电化后处理，以使膜表面致密 化，从而得到具有纳米级表层孔的纳滤膜。 （2）反渗透膜转化法
纳滤膜的表层较反渗透膜疏松，可以在充分研究反渗透膜制膜工艺条 件的基础上，调整合适的有利于膜表面疏松化的工艺条件，如铸膜液中 添加剂的选择、各成分的比例及浓度等，使表层疏松化而制得纳滤膜。
纳滤的原理
纳滤的原理
纳滤，即纳米过滤，是一种利用纳米级孔径的滤膜进行分离的技术。
它的原理
是利用纳米级孔径的滤膜能够有效地截留溶液中的微小颗粒和溶质，从而实现溶液的分离和纯化。
纳滤技术在生物工程、食品加工、环境保护等领域有着广泛的应用。
纳滤的原理主要包括两个方面，压力驱动和孔径排斥。
首先，通过施加一定的
压力，将待处理的溶液推动到纳滤膜上。
在纳滤膜的作用下，溶液中的溶质和微小颗粒被截留在膜的表面，而溶剂则通过膜孔径排斥的作用穿过滤膜，从而实现了溶液的分离。
这种压力驱动的分离过程可以高效地去除溶液中的杂质和微生物，达到纯化的目的。
其次，纳滤膜的孔径排斥作用也是纳滤分离的重要原理。
纳滤膜的孔径通常在
1-100纳米之间，远小于溶液中的溶质和微粒的尺寸。
因此，当溶液通过纳滤膜时，溶质和微粒会受到膜孔径的排斥作用，无法穿过膜，而溶剂则可以顺利通过。
这种孔径排斥作用使得纳滤膜能够高效地去除溶液中的大分子物质和微生物，实现了对溶液的精确分离和纯化。
纳滤技术的原理简单清晰，但在实际应用中需要根据不同的溶液特性和分离要
求选择合适的纳滤膜材料和操作条件。
目前，市面上常见的纳滤膜材料包括聚酰胺、聚醚砜、聚四氟乙烯等，它们具有不同的孔径大小和化学性质，可用于不同类型的溶液分离。
此外，操作压力、温度和流速等操作条件也会影响纳滤的效果，需要在实际操作中进行精确控制。
总的来说，纳滤技术凭借其独特的分离原理和高效的分离效果，在生物工程、
食品加工、环境保护等领域有着广泛的应用前景。
随着纳米材料和膜技术的不断发展，相信纳滤技术将会在更多领域展现出其巨大的潜力。
纳滤膜原理
纳滤膜是一种用于固液分离的膜技术，其原理基于分子大小排斥效应和压力驱动作用。
纳滤膜具有一定的孔径大小，可以选择性地阻止较大分子或颗粒通过，同时允许较小分子或溶质通过。
纳滤膜的原理如下：
分子大小排斥效应：纳滤膜的孔径大小通常在1纳米（nm）到100纳米之间，根据孔径的不同，可以选择性地阻止大分子、胶体颗粒、悬浮物等较大尺寸的物质通过。
这是因为孔径较小的纳滤膜会使较大分子无法通过孔隙，而只允许较小分子通过。
压力驱动作用：纳滤膜通常在一定压力下运行，例如，通过在膜上施加正向压力或在膜背后施加负向压力。
这种压力驱动作用可以推动溶液中的水或溶质通过纳滤膜，而较大分子或颗粒则被滞留在膜表面形成滤液。
基于这两个原理，纳滤膜可以实现固液分离、浓缩、除菌和去除溶质等操作。
较大分子和颗粒被滞留在膜上形成滤渣或滤饼，而较小分子、溶质和溶剂则通过膜孔径进入滤液。
纳滤膜的选择和操作条件可以根据需要调整，以实现特定的分离效果和产品质量要求。
纳滤膜广泛应用于食品和饮料工业、制药工业、化学工业、环境工程等领域，以实现对溶液中溶质和颗粒的分离和纯化。
纳滤工艺流程
纳滤工艺流程纳滤工艺流程简介纳滤工艺，也叫微滤工艺，是一种利用纳滤膜对流体进行过滤的技术。
它可以提供高效的固体-液体或液体-液体分离，并能够去除微小颗粒、胶体、大分子杂质和有机物等。
纳滤工艺广泛应用于饮用水净化、废水处理、食品加工、制药、生物工程等行业。
纳滤工艺是一种物理分离过程，通过纳滤膜的孔径大小选择性地分离溶质。
常用的纳滤膜有陶瓷膜、无机膜和有机膜。
根据不同的工艺要求和溶质特性，选择适当的纳滤膜材料。
纳滤工艺流程主要包括进料处理、预处理、纳滤和后处理四个步骤。
1. 进料处理：在进入纳滤系统之前，需要对原料进行预处理。
这主要包括去除大颗粒悬浮物、胶体物质、油脂和有机杂质等。
常用的预处理方法有重力沉淀、絮凝剂、草酸清洗等。
2. 预处理：进料处理后，将原料液体送入纳滤设备进行预处理。
预处理的主要目的是减少纳滤膜的污染和堵塞，保护膜的寿命。
预处理方式主要有超滤、沉淀、共混凝等。
3. 纳滤：纳滤即将经过预处理的液体通过纳滤膜进行过滤。
根据不同工艺要求和溶质特性，可以选择不同的纳滤膜。
纳滤的过程是通过施加一定的压力使溶液透过膜孔，而较大分子和颗粒被截留在膜表面，形成纳滤液和浓缩液。
纳滤液中的溶质经过膜孔的孔径选择性分离，一般能去除大分子物质、胶体、悬浮物等。
4. 后处理：经过纳滤后的溶液，还需要进行后处理以达到特定的要求。
后处理包括清洗、消毒、浓缩和干燥等步骤。
清洗是为了去除膜表面的附着物，以保证膜的使用寿命；消毒是为了防止细菌的滋生；浓缩可以将溶液进行浓缩，增加溶质的含量；干燥则是将纳滤后的溶液进行干燥处理，以便后续的包装和存储。
总结纳滤工艺流程主要包括进料处理、预处理、纳滤和后处理四个步骤。
通过对原料液体的预处理，将符合要求的液体送入纳滤设备进行过滤。
纳滤的过程是通过施加压力使溶液通过纳滤膜，截留大分子物质和颗粒，得到经过分离的纳滤液和浓缩液。
纳滤后的溶液还需要进行后处理，包括清洗、消毒、浓缩和干燥等步骤。