纳滤(米)膜技术.
我国纳滤膜技术的研究进展
纳 滤是 介 于 反 渗 透 和 超 滤 之 间 的 一 种 膜 分 离技 术 由 于其 操 作 压 力 较 低 ．对 一 、二 价 离 子有 不 同选 择性 ．对 小 分子 有机 物 有 较 高 的 截 留 性 等 特 点 ．所 以 近年来发展较快 ，国外膜与膜组器 已商品化 ．并步人 工 业化 应 用 阶 段
夏冰 等 人 用侧 链 上 带 有 亲 水 性 酚 酞 基 的 聚 芳 醚 砜 （ＰＥＳ—Ｃ）经 硫 酸 磺 化 制 得 磺 化 聚 芳 醚 砜 （ＳＰＥＳ Ｃ），再用 ＳＰＥＳ—Ｃ 制 得 了 荷 负 电 纳 滤 膜 。 作 者 还 研 究 了 膜 的 电 性 能 、染 料 电荷 数 和 分 子 量 与 膜 选择 性 的关 系 。结 果 表 明 该 膜 能 有 效分 离分 子 量 为 ３ＯＯ～ ７００的荷 负 电 染 料 。
我 国绱 滤 膜技 术 的 研 究 始 于 ９０年 代 初 ．初 期 把 纳 滤 膜 称 为 疏 松 型 ”反 渗 透 膜 或 紧 密 型 ”超 滤 膜 。 ｌ ９９３年 高 从 蜡 院 士 在 兴城 会 议 上 首 次 提 出 了 纳滤 膜 概 念 ．并 对 国 外 纳 滤 膜 技 术 进 展 作 了 简 要 介 绍 自此 纳 滤膜 技 术 受到 国 内膜 分 离 和 水 处 理 等 领 域科 技 工 作 者 的 广 泛 关 注 ，近 十 年 来 在 《水 处 理 技 术 》、 《膜科学 与技术》、《高分子通报 》、《化工新型材料 ≥等 刊 物 上 和有 关 专业 会 议 上 发 表 论 文 ５０余 篇 。本 文 旨 在 对 国 内 近 十 年 纳滤 膜 技 术 的 研 究 进 展 概 况 作 综合 介 绍 ，以期 推 动 我 国 纳 滤 膜 技术 的更 快 发 展 ，为 国 民 经 济 发 展 作 出 新 贡献 。
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。
自来水厂纳滤技术方案
海兴县净水厂水质改善工程项目投标文件2016年6月15日1. 项目概况 (4)2. 公用工程条件 (4)2.1.项目所用原水 (4)2.2.项目所用化学品 (4)2.3. 供电 (5)3. 标准与规范 (5)3.1.设计标准与规范 (5)3.2.制造标准 (5)4. 技术规范及设备说明 (6)4.1.概况 (6)4.2.原水水质 (6)4.3.系统主要设备功能描述 (6)4.4.设备技术规范 (10)4.5.电气说明 (14)4.6.系统仪表与控制技术说明 (15)5. 工程范围 (19)5.1.工程界限 (19)5.2 供货范围 (20)6. 备品备件及专用工具 (21)6.1.随机备品备件 (21)6.2.推荐的两年备品备件清单 (21)6.3.专用工具 (21)7. 人员培训 (22)7.1.操作室内理论培训 (22)7.2．现场培训 (22)8. 售后服务 (23)9. 项目组织结构 (24)10. 工程质量、进度、HSE保证措施 (24)10.1．工程质量保证措施 (24)10.2. 工程施工进度保证措施 (27)10.3.工程施工HSE 保证措施 (28)10.4.施工进度计划表 (29)11. 供货清单 (30)附件一： (35)附件二： (36)1.项目概况✧项目名称：海兴县净水厂水质改善工程✧项目编号：HBHJ1605-HH-077✧业主单位全称：海兴县水利工程建设管理中心✧项目建设地点：海兴县✧系统规模：纳滤进水量6700m3/d，最终浓水排放量1700m3/d，纳滤系统产水量5000m3/d，系统经勾兑后总出水量8000m3/d2.公用工程条件2.1.项目所用原水✧本项目生产原水为海兴县净水厂滤池出水，经本工程纳滤车间处理后外送清水池供用户使用。
✧供水压力：0.1-0.2MPa(G)✧供水温度：常温✧施工方负责滤池出水管线至提水泵房的管线铺设及水处理车间至清水池管线铺设同时加入管道混合器、阀门及流量计。
纳滤(NF)PPT课件
-
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，
[Na+]1[Cl-]1 =[Na+]2[Cl-]2 。
-
7
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
-
3
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
水处理膜过滤技术深度解析及优缺点比较
水处理膜过滤技术深度解析及优缺点比较如今，超过 23 亿人生活在水资源紧张的国家，如何尽可能有效地管理这一宝贵资源？这个问题显得尤为重要。
现如今，水过滤过程依赖于高性能而又节约成本的膜材料，高性能的水处理膜材料能够承受高压、高温环境和持续的化学暴露。
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。
纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术
纳滤膜分离机理、应用及发展趋势摘要：综述了纳滤膜的分离机理及其应用研究现状和进展。
纳滤膜分离过程是一个不可逆过程,其分离机理可以运用电荷模型和细孔模型,以及近年才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。
纳滤膜应用研究现状的介绍。
关键词：纳滤；分离机理；应用；发展1 纳滤膜的概述纳滤是一种介于超滤和反渗透之间的一种膜分离技术，截留分子量大约在200～1000范围，孔径约为几纳米，分离对象的粒径约为1 nm。
纳滤具有膜技术共同的高效节能的特点，是近来世界各国优先发展的膜技术之一。
目前纳滤已在生活用水，工业给水和废水的处理，食品，生化制药等领域得到广泛的应用。
纳滤膜的孔径在纳米级内，其中有些膜对不同价阴离子的Donnan电位有较大差别，其中截留分子量为数百级，对不同价的阴离子有显著的截留差异，可以让进料中部分或绝大部分无机盐通过，并且操作压力低，透过通量较大。
这些特点使纳滤在水的软化、有机低分子的分级、有机物的除盐净化等方面，有独特的优点和明显的节能效果。
2 纳滤膜的分离机理2.1 纳滤膜过程的不可逆过程分析纳滤膜分离过程与微滤、超滤、反渗透等膜分离过程一样,是一个不可逆过程,膜内传递现象通常用非平衡热力学模型[1]来表征。
该模型把膜当作一个“黑匣子”,以压力差为驱动力,产生流体及离子流动。
推动力和流动之间的关系可用现象论方程式表示,方程式中的系数被称之为膜的特征参数,包括膜的反射系数、溶质透过系数及纯水透过系数等。
其中膜的反射系数相当于溶剂透过通量无限大时的最大截留率。
2.2 电荷模型电荷模型又可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 Space Charge Model)[1~4]和固定电荷模型(the Fixed-Charge Model)[1,5,6]。
空间电荷模型最早由Osterle等提出,假设膜由孔径均一而且其壁面上电荷均匀分布的微孔组成,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-Planck方程和Navier-Stokes方程等来描述。
微滤-超滤-纳滤资料
超滤膜的应用
• 超滤从70年代起步， 90年代获得广泛应用 ,已成为应用领域最广的技术。
蛋白、酶、DNA的浓缩 脱盐/纯化 梯度分离（相差10倍） 清洗细胞、纯化病毒 除病毒、热源
三、纳滤(NF)
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。
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。
纳滤 (NF，Nanofiltration)是一种介于反渗透和超
滤之间的压力驱动膜分离过程。
微滤、超滤、纳滤
膜分离技术
膜分离定义：
膜分离过程以选择性透过膜为分离介质，当膜 两侧存在某种推动力(如压力差、浓度差、电位差 等）时，原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离 、提纯的目的。
通常膜原料侧称膜上游，透过侧称膜下游。不 同的膜过程使用的膜不同，推动力也不同。
膜分离技术的优点
• 膜分离技术在分离物质过程中不涉及相变，对能量 要求低，其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3～ 1/8，因此和蒸馏、结晶、蒸发等需要输入能量的 过程有很大差异；
医药产品的除菌 酶的提取 激素的提取； 从血液中提取血清白蛋白； 回收病毒；从发酵液中分离菌体，
从发酵液中分离L-苯丙氨酸 酿酒工业 化学工业
例
1．蛋白酶的浓缩
超 滤 装 置 示 意 图
超滤过程示意图：
截留液
背压阀
△P出
蛋白酶液
平板式 超滤膜
纳滤膜设计方案
纳滤膜设计方案纳滤膜设计方案纳滤膜是一种用于分离溶质和溶剂的膜分离技术，能够通过孔径大小的选择性排斥或保留物质，具有高效、低能耗、无污染等优点。
下面是一份关于纳滤膜设计方案的详细介绍。
1. 设计目标本设计的目标是开发一种能够高效、低能耗过滤物质的纳滤膜。
2. 材料的选择纳滤膜的材料选择非常重要，一般选择具有良好化学稳定性、机械强度和耐温性能的材料。
常用的材料包括聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺等。
在选择材料的同时，还要考虑到纳滤膜的厚度、孔径和表面特性。
3. 孔径设计纳滤膜通过调节孔径来控制溶质的分离效果。
一般来说，孔径越小，能够被滤除的颗粒粒径也越小。
因此，在设计纳滤膜孔径时，需要根据具体的分离要求来确定合适的孔径范围。
4. 表面特性设计纳滤膜的表面特性对分离效果有重要影响，一般通过两种方法来改善纳滤膜的表面特性：一是物理方法，例如通过增加纳滤膜的表面粗糙度、改变表面形貌等方式来提高膜的通透性；二是化学方法，例如通过在纳滤膜表面引入特定的官能团，以改变溶质与膜的亲疏水性。
5. 设计流程根据上述的设计目标和原则，可以将纳滤膜设计分为以下几个步骤：(1) 确定分离物质的性质和要求，包括粒径范围、浓度、分子量等。
(2) 根据分离物质的性质，选择合适的材料和设计孔径范围。
(3) 通过预测计算或实验验证确定合适的纳滤膜孔径和厚度。
(4) 设计合适的表面特性，包括物理和化学改性方法。
(5) 制备纳滤膜样品，并进行实验测试和性能评价。
(6) 根据实验结果，调整纳滤膜设计参数，进一步改进性能。
6. 总结纳滤膜设计是一项综合性的工程任务，需要考虑多种因素的影响。
本设计方案提供了一个简要的纳滤膜设计流程，可以根据具体需要进行调整和改进。
通过科学合理的设计，可以开发出高效、低能耗的纳滤膜，广泛应用于水处理、食品加工、药品制造等领域，对提高生产效率和改善环境质量具有重要意义。
- 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)。
纳滤(米)膜技术 1.1 原理和特点 膜分离是利用膜对混合物中各组分的选择渗透作用性能的差异，以外界能量或化学位差为 推动力对双组分或多组分混合的气体或液体进行分离、分级、提纯和富集的方法。膜孔径处 于纳米级，适宜于分离分子量在200～1000，分子尺寸约为1 nm的溶解组分的膜工艺被 称为纳滤(NF)。NF膜分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0 MPa，比用反渗透膜达到同样的 渗透能量所必需施加的压差低0.5～3 MPa。根据操作压力和分离界限，可以定性地将NF排 在反渗透和超滤之间，有时也把NF称为"低压反渗透"或"疏松反渗透"。20世纪70年代J. E. Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始［8］。当时，以色列脱盐公司用" 混合过滤"(Hybrid Filtration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，后来美国的F ilm*.Tech公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。之后，NF发展得很快，膜组件于80 年代中期商品化。目前，NF已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
NF分离是一种绿色水处理技术，在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方 法。其技术特点是：能截留分子量大于100的有机物以及多价离子，允许小分子有机物和单 价离子透过；可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行，耐污染；运行压力低，膜通量高，装置 运行费用低；可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果。在水处理 中，NF膜主要用于含溶剂废水的处理，能有效地去除水中的色度、硬度和异味。NF膜以其 特殊的分离性能已成功地应用于制糖、制浆造纸、电镀、机械加工以及化工反应催化剂的回 收等行业的废水处理。
1.2 试验研究及应用情况 (1)日用化工废水处理。用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明［9］，NF膜耐酸 碱，有优良的截留率，对重金属有很好的去除率，不存在膜污染问题。据估计，由于NF膜的 运行费用低于反渗透技术，对有机小分子有良好的脱除率，可能会覆盖90%以上的日用化工 废水处理。
(2)石油工业废水处理。 石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水，其成分 非常复杂，处理难度大。采用膜法特别是NF法与其他方法相给合，既可有效处理废水还可以 回收有用物质。例如，先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相，然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序，这样既回收了原油又节约了用水。以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水，但存在着膜污染严重的问题，如果在反渗透前加一 NF膜，就可以解决膜污染的问题。石油工业的含酚废水中主要含有苯酚、甲基酚、硝基酚以 及各类取代酚，此类物质的毒性很大，必须脱除后才能排放，若采用NF技术，不仅酚的脱除 率可达95%以上，而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉、镍、汞、钛等重金属高价离 子脱除，其费用比反渗透等方法低得多［10］。
(3)杀虫剂废水处理。一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药。通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能［11］，发现除了二氯化物以外，其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%，所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响。采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效。
(4)化纤、印染工业废水处理。NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用。处 理染料聚合浆料时，由于大多数染料的分子量在几百到几千，NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过，而对较大的染料分子进行截取，粗染料浆液经NF系统后，染料可以富集，而无机盐 的浓度下降，脱盐率大于98%，染料损失率小于0.1%，而且可以在高温下运行。此外，NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用［12］。
(5)生活污水处理。采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时，氧化 剂的消耗很大，残留物多。如果在它们之间增加一个NF系统，让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过，不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解，这样就可以充分发挥生物降解的作用，节省氧化剂或活性炭的用量，降低最 终残留物的含量［13］。
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用。热电厂的二次废水主要来自冲灰、除尘及冷却系统，此类废水中含有大量的悬浮固体、灰份 及高含量的盐份和部分有机物。利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水。首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒，质量分数为99%的BOD、98%的COD、73%的总氮和17%的总磷，同时将 水中的菌落总数降到3～4个/L，然后加酸降低pH以除去CO2，最后再经NF脱盐，达到锅 炉用水的质量。澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站目前已用NF对此类废水进行处理， 每天处理1 000～15 000 m3废水，既减轻了市政供水系统的负荷，每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元。该热电厂准备扩大发电规模，用水量也相应增大，估计到2010年，处理 此类废水量将达5 000 m3/d，效益极其可观［14］。
(7)酸洗废液处理。钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗。随着酸洗的进行，硫酸浓度逐渐降低，硫酸亚铁浓度不断增高，当溶液中硫酸的质量 分数降至6%～8%、生成的硫酸亚铁浓度超过200～250 g/L时，酸洗速率下降，必须更 换酸洗液，排放酸洗废液。酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质，又造 成了废酸水的外排。为了保护环境，节约资源，可采用NF工艺处理酸洗废液。利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同，先将硫酸亚铁截留在浓缩液中，然后将浓缩液送入冷却结晶罐， 冷却结晶出FeSO4·7H2O；透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件，截留后浓缩为20%的 硫酸，再生酸液回收利用，透过液则排至废酸水站，进一步处理排放或回收。这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁，同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的［15］。
(8)造纸废水处理。采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素。木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的，容易被带负电性的NF膜截留，并且对膜不会产生污染。另外，因为整 个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求，采用反渗透技术就显得没有必要 。采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果［16］。
1.3 前景 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。
纳米TiO2光催化氧化技术 介绍了纳米科技特别是纳米TiO2光催化氧化技术和纳滤膜技术的原理及其在水处理中的作用及应用方法，认为崭新的纳米水处理技术的应用已为期不远。 纳米科技研究在0.1～100 nm尺度范围内物质具有的特殊 性能及如何利用这些性能。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。
纳米TiO2光催化氧化技术 1.1 原理和特点 自1976年J.H.Cary等人［2］报道了在紫外光照射下纳米TiO2可以使难降解的 多氯联苯脱氯以来，迄今已发现有数百种有机污染物可通过光催化处理。其作用原理［3］是，在紫外光照射下，纳米TiO2表面会产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH)，使水中 的有机污染物氧化降解为无害的CO2和水。纳米TiO2光催化氧化技术的优点是： ①降解速度快，一般只需几十分钟到几小时即可取得良好的废水处理效果；②降解无选择性 ，几乎能降解任何有机物，尤其适合于氯代有机物、多环芳烃等；③氧化反应条件温和，投 资少，能耗低，用紫外光照射或暴露在阳光下即可发生光催化氧化反应；④无二次污染，有 机物彻底被氧化降解为CO2和H2O；⑤应用范围广，几乎所有的污水都可以采用。
1.2 试验研究情况 (1)有机磷农药废水处理。20世纪70年代发展起来的有机磷农药占我国农药产量的80%以上 ，其生产过 程中有大量的有毒废水产生。目前对有机磷农药废水的处理多采用生化法，处理后废水中有 机磷的含量仍然高达30 mg/L，迄今尚无理想的解决办法。据报道［4］，采用纳米TiO2*.SiO2负载型复合光催化剂，利用其光催化活性及高效吸附性，能使有机磷农药在其 表面迅速富集，随光照时间的延长，有机磷农药的光解率逐渐升高，光照80 min，试验用敌 百虫已完全降解。
(2)毛纺染整废水处理。把表面 涂覆有纳米TiO2膜的玻璃填料填充于玻璃反应器内，通过潜水泵使废水在反应器内循环进 行光催化氧化处理［5］。由于纳米TiO2具有巨大的比表面积，与废水中的有机物 接触更为充分，可将它们最大限度地吸附在其表面，并迅速将有机物分解成CO2和H2O， 处理效果优于生物处理和悬浮光催化氧化处理，COD去除率和脱色率均较高。催化剂能连续 使用，不需要分离回收，便于工业应用。
(3)氯代有机物废水处理。日本东京大学野口真用纳米TiO2光催化剂与臭氧联合进行水 的净化处理［6］。在模拟废水处理的试验中，以16 mg/L 3-氯-酚的水溶液为模 拟废 水，分别采用纳米TiO2光催化剂与臭氧联合、单独用光催化剂纳米TiO2和单独用O3三 种方法对其进行处理。纳米TiO2光催化剂与臭氧联合处理2 h后，3-氯酚的残留浓度已为0 ，效果明显高于其他两种方法。用内表面涂覆纳米TiO2光催化剂的陶瓷圆管处理5.5 mg/ L苯酚和三氯乙烯水溶液的试验表明，苯酚在1.5 h后完全分解，三氯乙烯也在2 h内完 全分解。
(4)含油废水处理。含油废水中所含的脂肪烃、多环芳烃、有机酸类、酚类等有机物 很难降解，使用纳米TiO2，利用 其光催化降解功能，可以迅速地降解这些有机物［7］。
1.3 应用前景