美国陶氏纳滤膜NF200-4040行业定义及应用分析

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美国陶氏纳滤膜NF200-4040的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。20世纪70年代J·E·Cadotte研究NS-300膜，即为研究NF膜的开始。当时，以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybridfiltration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程，称为松散反渗透(looseRO)膜。后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤，一直沿用至今。之后，纳滤技术发展得很快，陶氏膜组件于80年代中期商品化。目前，纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的定义
　　到目前为止，对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。学术界比较统一的解释，包括以下七个方面：
　　①美国陶氏纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间，其膜表面分离皮层可能具有纳米级微孔结构。
　　②相对于反渗透膜NaCI的脱除率均在95%以上，一般将NaCI脱除率为90%以下的膜均可称之为美国陶氏纳滤膜。
　　③反渗透膜几乎对所有溶质都有很高的脱除率，而美国陶氏纳滤膜NF200-4040只对特定的溶质具有脱除率。
　　④美国陶氏纳滤膜孔径在1nm以上，一般1～2nm。
　　⑤主要去除一个纳米左右的溶质粒子，截留分子量在200～1000道尔顿。
　　⑥反渗透膜几乎均为聚酰胺材质，而美国陶氏纳滤膜材料可采用多种材质，如醋酸纤维素、醋酸-三醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺复合材料和无机材料等。
⑦一般美国陶氏纳滤膜0的表面形成高聚物电解质因而常常有较强的负电荷性。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的工艺原理
　　美国陶氏纳滤膜NF200-4040的原理与超滤及反渗透等膜分离过程一样，也是以压力差为推动力的膜分离过程，是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型(空间电荷模型和固定电荷模型)、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。与其他膜分离过程比较，纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物，又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040分离需要的跨膜压差一般为0.5～2.0MPa，比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必须施加的压差低0.5～3MPa。在同等的外加压力下，纳滤的通量要比反渗透大得多，而在通量一定时，纳滤所需的压力则比反渗透的低很多。
所以用美国陶氏纳滤膜NF200-4040代替反渗透时，“浓缩”过程可更有效、快速地进行，并达到较大的“浓缩”倍数。一般来讲，在使用美国陶氏纳滤膜NF200-4040进行的膜分离过程中，溶液中各种溶质的截留率有如下规律：
　　①随着摩尔质量的增加而增加。
　　②在给定进料浓度的情况下，随着跨膜压差的增加而增加。
　　③在给定压力的情况下，随着浓度的增加而下降。
　　④对于阴离子来说，按NO3ˉ、CIˉ、OHˉ、SO42ˉ、CO42ˉ顺序上升。
⑤对于阳离子来说，按H+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Cu2+顺序上升。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的应用行业
　　应用美国陶氏纳滤膜NF200-4040的这些性能决定了其在饮水处理中特有的广阔的应用，简述如下。
　　①软化：膜软化水主要是利用美国陶氏纳滤膜NF200-4040对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时，还可以去除其中的浊度、色度和有机物，其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点，具有明显的社会效益和经济效益。
　　膜软化在美国已很普遍，佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化，代替常规的石灰软化和离子交换过程。近几年来，随着纳滤性能的不断提高，美国陶氏纳滤膜NF200-4040组件的价格不断下降，膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
　　②用于去除水中有机物：美国陶氏纳滤膜NF200-4040在饮水处理中除了软化之外，多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物，保证饮用水的生物稳定性等。