納濾膜技術的應用

 納濾技術的工程應用

    納濾膜的孔徑範圍介于凯发注册平台膜和超濾膜之間，其對二介和多介離子及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與凯发注册平台過程相比，納濾過程的操作壓力更低（一般在1.0Mpa左右）；同時由于納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與凯发注册平台相比可節能15%左右，因而在水處理中，納濾被廣泛應用于飲用水的濃度淨化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。

    Sibille等研究了法國Auverw－sur－Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水（臭氧—生物活性炭過濾）進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質（BOM：BiologicalOrganicMatter）、可同化有機碳（AOCAssimilableOrganicCarbon）也能透過納濾膜。

    I.C.Escobar等的研究中，將石灰軟化設備與納濾進行比較。結果表明，納濾系統可有效去除原水中除了AOC以外的幾乎全部溶解性有機碳（DOC：DissolvedOrganicCarbon）含量。

    雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用于工程實踐的條件還不成熟，尚處于嘗試階段、本要問題是國産納濾膜的性能指標不夠過關。但目前已有工程實例的報道，如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程，是納濾技術在高硬度海島苦鹹水淨化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，于1997年4月正式投入生産淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准。

    有關學者曾采用納濾膜對某市自來水（以汙染嚴重的淮河水爲原水）進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高（80%）的情況下，膜出水中的總有機碳（TOC）仍比自來水低50%；對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉爲陰性。

    納濾膜應用中的問題

    納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機汙染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用于飲用水的深度淨化較其它的膜分離技術有較大的優勢。目前，把鋼濾膜應用于給水處理領域的主要問題是：

   1）膜表面容易形成附着层，使膜的通量显著下降；

   2）操作結束後，膜的清洗較困難；

   3）膜的耐用性差。

    這三個問題是目前膜分離的基本問題，也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。目前世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴于這些問題的進一步解決。
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