纳滤膜、反渗透膜、超滤膜在水处理领域中扮演着关键角色,它们各有优势和应用场景。
纳滤膜具有截留纳米级(0.001微米)物质的能力,操作区间位于超滤和反渗透之间。纳滤膜能有效去除地表水中的有机物和色素,降低地下水的硬度及镭含量,并在食品、医药生产中用于物质提取、浓缩。运行压力一般在3.5-30bar。相比反渗透膜,纳滤在去除溶解盐类时具有更高的灵活性,对单价离子的去除率低于高价离子,且能节约成本。在特定条件下,纳滤成为水厂和工业脱盐的优选。
反渗透膜作为最精细的膜分离产品,能有效截留所有溶解盐份和分子量大于100的有机物,同时允许水分子通过。应用广泛,包括海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水、饮用纯净水生产、废水处理等。反渗透在科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域有着广泛应用,如太空水、纯净水、蒸馏水制备,酒类制造及降度用水,医药、电子等行业用水前期制备,化工工艺浓缩、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。
超滤膜则能截留1-20nm之间的大分子物质和蛋白质,允许小分子物质和溶解性固体(无机盐)通过,同时截留胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。运行压力一般在1-5bar。超滤技术在生物大分子制备中用于脱盐、脱水和浓缩等过程,实验条件温和,不引起温度、pH变化,避免生物大分子变性、失活和自溶。
超滤膜与纳滤、反渗透膜在出水水质和成本控制上存在差异。反渗透膜具有更小的孔径(约为超滤膜的1/100),能有效去除水质中的重金属、农药、三氯甲烷等化学污染物,而超滤净水器在去除颗粒污染物和细菌方面表现出色。反渗透水处理设备以分质供水方式操作,提供饮用纯净水,浓水用于洗涤,而超滤通常用作洗涤用水,当自来水水质良好时,也可用作饮用水超纯水设备。
超滤膜的优点包括:无需泵、不耗电,无电气安全问题,接头少、水压低,故障率和漏水概率相对较低,结构简单、价格便宜,操作简便,成本低廉,无需增加化学试剂。实验条件温和,与蒸发、冷冻干燥相比没有相变化,不引起温度、pH变化,有助于防止生物大分子变性、失活和自溶。
反渗透水处理设备的优点在于提供安全的水质,有效去除各种有害杂质,应对供水特发事件效果较好,出水口感佳,能有效降低水质硬度,煮水容器不易结垢。
不同膜在水处理中的应用包括纳滤膜在饮用水制备、深度净化及特定废水处理(如生活污水、纺织、印染废水、制革废水、电镀废水、造纸废水)中的应用;正向渗透(FO)在海水淡化、工业废水处理、垃圾渗滤液处理中的应用;以及反渗透膜在净水、城市污水、重金属废水、含油废水处理等领域的应用。
② 净水领域,超滤、纳滤、RO反渗透的区别是什么
超滤器简称UF,超滤器能截留0.002~0.1微米之间的颗料和杂质。
反渗透设备简称RO设备,过滤精度为0.0001微米,反渗透技术是目前世界上最选进的膜分离技术,它能有效阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,但允许水分的的透过。反渗透复合膜的脱盐率一般大于98%。
纳滤设备简称为NF,纳滤是一种特殊而又有前景的膜分离设备,它的截留物质的大小约为0.001微米,纳滤的操作压力介于超滤和反渗透设备之间,截留有机物的分子量约为200~400左右,截留溶解性盐的能力为20~98%,对单价阴离子盐溶液的除盐率纸于高价阴离子盐溶液。
③ 膜分离四大膜分离技术
膜分离技术根据孔径大小分类,分为微滤、超滤、纳滤和反渗透。微滤和超滤都属于精密过滤,超滤膜孔径在0.05um至1nm之间,截留分子量范围在1000~300000,对细菌、病毒等微生物具有高效去除效果,且占地少,通水量可增加一倍,适合城市水厂改扩建。
超滤技术是水质生物安全的有效手段,能有效去除细菌、病毒,减少消毒剂使用量,降低二次污染问题。经过东丽超滤膜处理后的水,出水浊度在0.1度以下,微生物安全性得到保证。
纳滤膜孔径为几纳米,截留分子量在80~1000的范围内,对无机盐有一定的截留率。反渗透技术是水处理领域最高端的单项处理技术,能够阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物,处理后的水质较好。纳滤和反渗透是深度处理的有效手段,可解决化学污染和有机污染问题。
微滤、超滤、纳滤和反渗透这四种类型的膜分离技术广泛应用于水处理过程的终端过滤、工业给水的预处理和饮用水的处理。近年来,我国在膜组件及相应配套设备方面取得了较大进步,虽然在品种系列化和质量上与国外先进技术存在一定差距,但国内产品已经具备替代进口同类产品的水平。膜分离技术在化工、医药、分析检测和环保等领域获得了广泛应用和认可,取得了良好的经济、社会和环境效益。
膜分离是在20世纪初出现,20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能,又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征,因此,目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域,产生了巨大的经济效益和社会效益,已成为当今分离科学中最重要的手段之一。