納濾(NF)是一種新型分子級膜分離技術,是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。NF膜孔徑在1nm以上,一般在1-2nm;對溶質(zhì)的截留性能介于RO與UF膜之間;RO膜幾乎對所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率,但NF膜只對特定的溶質(zhì)具有高脫除率。NF膜能夠去除二價、三價離子,Mn≥200的有機物,以及微生物、膠體、熱源、病毒等。納濾膜的一個很大特征是膜本體帶有電荷,這是它在很低壓力下(僅0.5MPa)仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數(shù)百的膜也可脫除無機鹽的重要原因,也是NF運行成本較低的主要原因。NF適合各種含鹽水源,水利用率一般為75%~85%,海水淡化時在30%~50%,沒有酸堿廢水排放。
反滲透(RO)的原理
反滲透是一種以壓力為推動力的膜分離過程在使用中為產(chǎn)生反滲透壓需用水泵給含鹽水溶液或廢水施加壓力以克服自然滲透壓及膜的阻力使水透過反滲透膜,,將水中溶解鹽或污染雜質(zhì)阻止在反滲透膜的另一側(cè)。
一、納濾膜在飲用水中的應用
納濾操作壓力小,是飲用水制備和深度凈化的首選工藝。
目前,大多數(shù)城市的給水水源均受到不同程度的污染,而自來水廠的常規(guī)處理工藝對水中有機物去除率不高,當采用氯殺菌消毒時,氯又會與水中的有機物會生成鹵代副產(chǎn)物。Peltier等4年的跟蹤研究表明:采用納濾系統(tǒng)后水中的DOC降低到平均0.7mgC/L,出水余氯的含量由0.35mg/L降到0.1mg/L,網(wǎng)線中三鹵甲烷(THMs)的形成比未采用納濾系統(tǒng)時減少了50%。另外,由于生物降解型溶解有機碳(BCOD)的減少,改進了產(chǎn)水的生物穩(wěn)定性。
二、納濾膜在廢水處理中的應用
在紙漿和造紙業(yè)中,勻漿、漂白和造紙等工序都需要大量的水。實現(xiàn)水系統(tǒng)的(半)密閉循環(huán)是紙漿廠、造紙廠節(jié)約水資源降低排放量的途徑。傳統(tǒng)活性污泥法的產(chǎn)水中還含有部分有色化合物、微生物、抗體和少量的生物分解物,懸浮固體等,僅能被用于制造包裝紙,不能用于更高級別紙的生產(chǎn)。另外,該法不能減少無機鹽的含量。Koyuncu對比了水→納濾以及造紙廢水→活性污泥→納濾兩種處理工藝的實用性,實驗表明:兩種方法的出水質(zhì)量相似,第二種方法的產(chǎn)水通量更好,出水可以用于高級別紙。但納濾產(chǎn)水仍然含有一定量的一價鹽,需要再增加低壓反滲透裝置脫除鹽類才能保證循環(huán)水的質(zhì)量。