膜处理

纳滤和反渗透系统

采用选择性透过的半透膜，半透膜是具有选择性透过性能的薄膜。当水或液体通过半透膜时，一些成分透过，而另外一些成分被截留。实际上半透膜对于任何组分都有透过性，只是透过的速率相差很大。在反渗透过程中，溶剂（水）的透过速率远远大于溶解在水中的溶质（盐分）。通过半透膜实现了溶剂和溶质的分离，得到纯水以及浓缩的盐溶液。

膜性能的影响因素：

反渗透以及纳滤过程的主要指标是产水通量和脱盐率。对于一定的膜元件，产水量和脱盐率受到给水水质条件和系统运行参数的影响，*基本的给水水质因素有含盐量（浓度）、温度和pH值等，运行参数有压力、给水流量和回收率等。

给水浓度：
一定压力下当供给的原水浓度增高时，产水量就会减少。这是因为供给水的渗透压变高，有效压力降低的缘故。脱盐率受浓度影响非常大。通常浓度提高，产水量就会降低的同时，脱盐率也会降低。但是当非常低的浓度下，起初浓度增加，脱盐率率也会稍许增加。随后，随着浓度的不断增加脱盐率就变的低下。

温度的影响：
温度变高，水的粘度降低，水的扩散性增加，产水量也随着温度上升而增加。在同一压力下，温度上升一摄氏度，产水量可增大3～4％。另一方面对于不同类型的膜，温度对于脱盐率率的影响的差别较大。一般来讲温度增高脱盐率降低。这是因为温度上升，盐的扩散速度就会增大的原因。

PH值：
进水PH值对膜分离性能有较大影响，但对于不同的膜材质和原水水质有一定差别。聚酰胺系列的反渗透膜是拥有氨基和羧基的两性电荷膜。在低PH值时，膜面电位比等电点要高，氨基吸收质子，膜表面现正电性；在高PH值时，膜面电位比等电点要低,羧基失去质子表现为阴性。因为通常聚酰胺系列反渗透膜的等电点在酸性范围，因此在中性附近，聚酰胺膜表现负电荷性。在低浓度的时候，表现负电荷性的膜相对于阴离子比较，阳离子的脱除率就相对降低。在高浓度，两种离子的脱除率基本相近。对于天然水RO/NF系统，PH降低会使产水电导率升高。这是由于天然水一般都含有碳酸氢根，而碳酸氢根与氢离子、二氧化碳和碳酸根的平衡关系受到PH值的影响。在PH降低时二氧化碳含量增加，膜对二氧化碳没有分离效果，透过膜的二氧化碳会建立新的平衡，增加产水电导率。

纳滤膜及其主要应用：
理想的反渗透膜只对水有透过性能，任何溶质都会被阻留。纳滤膜早期称为松散反渗透(Loose RO)膜，纳滤膜可以让部分溶质透过，根据膜和溶质的种类不同，溶质的透过率也不同。
纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。纳滤主要应用于以下几个介面：
(1) 软化水处理：
对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的*大市场。
(2) 饮用水中有害物质的脱除：
传统的饮用水处理主要通过絮凝、沉降、砂滤和加氯消毒来去除水中的悬浊物和细菌，而对各种溶解性化学物质的脱除作用很低。纳滤膜可用于脱除河水及地下水中含有的三卤甲烷中间体THM（加氯消毒时的副产物为致癌物质）、低分子有机物、农药、异味物质、硝酸盐、硫酸盐、氟、硼、砷等有害物质。
(3) 中水、废水处理：
(4) 食品、饮料、制药行业：
各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶类、酒类、酱油、调味品等的浓缩、精制。
(5) 化工工艺过程水溶液的浓缩、分离。

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