納濾膜的材質(zhì)和性能特點

　　經(jīng)過了20世紀70年代到90年代的發(fā)展，納濾膜技術在穩(wěn)定性、選擇性和通量方面取得了不斷的進步，在水質(zhì)凈化、飲料乳制品分離濃污水處理設備縮、化工生產(chǎn)等行業(yè)得到了廣泛的應用.目前納濾可以實現(xiàn)對分子量范圍在150~2000 Da的有機物以及單價/多價鹽的混合溶液的濃縮、分離和純化，其運行的操作壓力一般在0.2~4.0 MPa之間.由于具有荷電效應

納濾膜對水溶液中單價和多價離子具有選擇透過性，二價和多價離子的截留率很高，一價離子的截留率較低.考察納濾膜的主要性能指標袁麗有：溶劑滲透系數(shù)/滲透通量、溶質(zhì)截留率和產(chǎn)水量/水回收率，與其他壓力驅動膜過濾過程相似，通量或者是滲透系數(shù)的大小是決定膜性能的關鍵指標.除少數(shù)用于特殊溶劑過濾之外，多數(shù)納濾膜采用親水性材料制備.

納濾膜的截留率主要由分子尺寸、親疏水性和電荷大小決定，此外，分子形狀和偶極矩等因素可能也起到了重要的作用.溶液pH值的變化同時影響著膜面電荷和溶液電荷，納濾膜對溶質(zhì)的截留率可能因此而高于或低于預期值.對于納濾膜系統(tǒng)來說，通常的水回收率在40%~90%之間，具體與處理對象和設計參數(shù)有關.

　　目前市售的商用納濾膜產(chǎn)品通常由聚合物支撐層組成的復合材料設計制作而成，按照膜結構類型主要有螺旋纏繞卷式結構(spiral wound，SW)、板框式結構(plate and frame)、中空纖維結構(hollow fiber)、毛細管結構(capillary)、管式結構(tubular)，其中螺旋卷式膜結構的膜元件占據(jù)了納濾和反滲透膜*的91%.由于設計上的特點，螺旋卷式膜結構的膜組件對顆粒物污染極為敏感，水中較高的顆粒物含量會導致膜系統(tǒng)產(chǎn)率的降低、縮短膜元件壽命

因此納濾膜系統(tǒng)進水水質(zhì)通常需要滿足污染密度指數(shù)(silt density index，SDI) < 5的要求.常用的膜材料主要有聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，PVDF)、聚乙烯(polyethylene，PE)、醋酸纖維素(cellulose acetate，CA)、演員的誕生聚丙烯(polypropylene，PP)、磺化聚砜(sulfonated polysulfone，SPS)、磺化聚醚砜(sulfonated polyether sulfone，SPES)、聚酰胺(polyamide，PA)、*(polyvinyl alcohol，PVA)和聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)等，其中聚酰胺材質(zhì)通常被用于制備納濾膜結構中的薄膜層.在納濾膜品牌方面，目前應用較多的產(chǎn)品

　　陶氏化學(Dow-Filmtec)的納濾膜主要分為NF270、NF90、NF200、NF 4種型號，其中NF90為全芳香高交聯(lián)度聚酰胺膜，而其余的為聚類(polypiperazine amide)復合膜，它通過改變的解離度以控制納濾膜對離子的截留性能，得到適千里環(huán)保于不同用途的納濾膜產(chǎn)品.NF270產(chǎn)水量高，主要用于水中總有機碳(TOC)和三鹵代烷(THM)前驅物的去除，對硬度去除率中等，對鹽分去除率中等偏低(Table 1);NF200對除草劑和TOC具有很高的脫除率，對硬度的去除率中等;NF90能夠高度脫除水中的鹽分(90%)，除去除殺蟲劑、除草劑和有機物外，還可有效去除硝酸鹽、鐵等離子;NF主要用于工藝物料濃縮，截留分子量200 Da以上的有機物而允許單價鹽透過.