納濾（米）膜技術(shù).doc

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1、納濾(米)膜技術(shù)1.1甌理和特點(diǎn)膜分離是利用膜對(duì)混合物屮各組分的選擇滲透作用性能的差異，以外界能最或化學(xué)位差為推動(dòng)力對(duì)雙組分或多組分混合的氣體或液體進(jìn)行分離、分級(jí)、提純和富集的方法。膜孔徑處于納米級(jí)，適宜于分離分子最在200?1000,分子尺寸約為1側(cè)的溶解組分的膜工藝被稱為納濾(NF)。NF膜分離需要的跨膜壓差一燉為0.5?2.0HI匕比用反滲透膜達(dá)到同樣的滲透能最所必需施加的壓差低0.5-3MPao根據(jù)操作壓力和分離界限，可以定性地將肝排在反滲透和超濾之間，有時(shí)也把NF稱為〃低壓反滲透"或〃疏松反滲透"。20世紀(jì)70年代J.E.

2、Cadotte研究NS-300膜，即為研究NF膜的開(kāi)始[8]。當(dāng)時(shí),以色列脫鹽公司用"混合過(guò)濾"(HybridFiltration)來(lái)表示介于反滲透與超濾Z間的膜分離過(guò)程，后來(lái)美國(guó)的F訂m*.Tech公司把這種膜技術(shù)稱為納濾，一直沿用至今。之后,NF發(fā)展得很快,膜組件于80年代屮期商品化。目前，N卜'已成為世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。NF分離是一-種綠色水處理技術(shù)，在某些方面可以替代傳統(tǒng)費(fèi)用高、丁藝繁瑣的污水處理方法。其技術(shù)特點(diǎn)是：能截留分子最大于100的有機(jī)物以及多價(jià)離子，允許小分子有機(jī)物和單價(jià)離子透過(guò)；可在髙溫、酸、堿等苛刻條

3、件下運(yùn)行，耐污染：運(yùn)行壓力低，膜通最高，裝置運(yùn)行費(fèi)用低；可以和其他污水處理過(guò)程相結(jié)合以進(jìn)一步降低費(fèi)用和提高處理效果。在水處理屮，NF膜主要用于含溶劑廢水的處理，能有效地去除水屮的色度、換度和異味。NI；膜以其特殊的分離性能己成功地應(yīng)用于制糖、制漿適紙、電鍍、機(jī)械加工以及化工反應(yīng)催化劑的冋收等行業(yè)的廢水處理。1.2試驗(yàn)研究及應(yīng)用情況(1)II用化工廢水處理。用NI；膜處理日用化工廢水的應(yīng)用研究表明[9],NF膜耐酸堿，有優(yōu)良的截留率，對(duì)重金屬有很好的去除率，不存在膜污染問(wèn)題。據(jù)估計(jì)，山于NF膜的運(yùn)行費(fèi)用低于反滲透技術(shù)，對(duì)有機(jī)小分子有良

4、好的脫除率，可能會(huì)覆蓋90%以上的日用化工廢水處理。(2)石油工業(yè)廢水處理。石汕丁業(yè)廢水主要包括石汕開(kāi)采和煉制過(guò)程屮產(chǎn)生的含各種無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)物的廢水，其成分非常復(fù)雜，處理難度大。采用膜法特別是NF法與其他方法相給合，既可有效處理廢水還可以冋收有用物質(zhì)。例如，先用NI；膜將原油廢水分離成富油的水相和無(wú)油的鹽水相，然后把富油相加入到新鮮的供水中再進(jìn)入洗油工序，這樣嘅冋收了原油又節(jié)約了用水。以前多采用反滲透和相分離結(jié)合的方法處理石油工業(yè)廢水，但存在著膜污染嚴(yán)重的問(wèn)題，如果在反滲透前加一N1；膜，就可以解決膜污染的問(wèn)題。石油工業(yè)的含酚廢水屮

5、主要含有苯酚、甲基酚、硝基酚以及各類取代酚，此類物質(zhì)的毒性很大，必須脫除后才能排放，若采用NF技術(shù),不僅酚的脫除率可達(dá)95%以一匕而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘、練、汞、鈦等重金屬高價(jià)離子脫除，其費(fèi)用比反滲透等方法低得多[10]O(3)殺蟲(chóng)劑廢水處理。一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機(jī)農(nóng)藥。通過(guò)研究NF膜對(duì)不含酚殺蟲(chóng)劑的截留性能[11],發(fā)現(xiàn)除了二氯化物以外，其他殺蟲(chóng)劑的截歸率均高于96.7%,所有殺蟲(chóng)劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響。采用NF處理含有酚類殺蟲(chóng)劑的廢水也十分有效。(4)化纖、印染工業(yè)廢水處理

6、。NF可以用于印染過(guò)程排水屮染料及助劑的脫除和冋用。處理染料聚合漿料時(shí),山于大多數(shù)染料的分子議在兒百到兒千,NE膜可以讓一些無(wú)機(jī)鹽或小分子通過(guò)，而對(duì)較大的染料分子進(jìn)行截取,粗染料漿液經(jīng)NF系統(tǒng)后,染料可以富集,而無(wú)機(jī)鹽的濃度下降，脫鹽率大于98%,染料損失率小于0.1%,而且可以在高溫下運(yùn)行。此外，NF還可以用于纖維加工過(guò)程中的含油廢水的處理及冋收再利用［12］。(1)生活污水處理。采用常用的生物降解和化學(xué)氧化相結(jié)合的方法處理生活污水時(shí)，氧化劑的消耗很大，殘留物多。如果在它們之間増加一個(gè)NF系統(tǒng)，讓能被微生物降解的小分子(分子最小于

7、100)通過(guò)，不能生物降解的有機(jī)大分子(分子最大于100)被截留下來(lái)經(jīng)化學(xué)氧化后再生物降解，這樣就可以充分發(fā)揮生物降解的作用，節(jié)省氧化劑或活性炭的用量，降低最終殘留物的含量［13］。(2)熱電廠二次廢水的治理及回收利用。熱電廠的二次廢水主要來(lái)自沖灰、除塵及冷卻系統(tǒng)，此類廢水中含有大最的懸浮固體、灰份及高含最的鹽份和部分有機(jī)物。利用NF可以把這一類廢水處理成工業(yè)冋用水。首先用微濾除去水中的全部懸浮顆粒，質(zhì)最分?jǐn)?shù)為99%的B0D、98%的C0D、73%的總氮和17%的總磷，同時(shí)將水屮的菌落總數(shù)降到3?4個(gè)/L,然后加酸降低pH以除去C0

8、2,最后再經(jīng)NF脫鹽，達(dá)到鍋爐用水的質(zhì)量。澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發(fā)電站H前已用NF對(duì)此類廢水進(jìn)行處理，毎天處理1000?15000m3廢水，既減輕了市政供水系統(tǒng)的負(fù)荷，毎年又可為熱電廠節(jié)約操作費(fèi)用80力美元。該熱電廠準(zhǔn)備