第四節(jié) 納濾(NF)

1、 第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述一一. 納濾技術(shù)的發(fā)展過程納濾技術(shù)的發(fā)展過程 納濾膜（納濾膜（NF膜）介于膜）介于RO膜和膜和UF膜之間，近十幾年來發(fā)展膜之間，近十幾年來發(fā)展迅速，是當(dāng)前膜分離技術(shù)研究與開發(fā)的熱點(diǎn)之一。迅速，是當(dāng)前膜分離技術(shù)研究與開發(fā)的熱點(diǎn)之一。 NF膜的研究可以追溯到膜的研究可以追溯到20世紀(jì)世紀(jì)70年代年代J. E. Cadotte對(duì)對(duì)N系列系列膜的開發(fā)。早期，有人稱納濾膜為膜的開發(fā)。早期，有人稱納濾膜為“疏松的反滲透膜疏松的反滲透膜(Loose Reverse Osmosis Membrane)”，將介于反滲透和超濾之間的，將介于反滲透和超濾之間的膜分離技術(shù)稱為膜分離技術(shù)稱為“

2、雜化過濾雜化過濾(Hybrid filtration)”。直到。直到20世世紀(jì)紀(jì)80年代，才漸趨統(tǒng)一，稱為納濾年代，才漸趨統(tǒng)一，稱為納濾(Nanofiltration)。納濾是。納濾是由反滲透膜發(fā)展而來的。由反滲透膜發(fā)展而來的。 實(shí)驗(yàn)證明，它實(shí)驗(yàn)證明，它能使能使90%的的NaCl透過膜，而使透過膜，而使99%蔗糖被膜蔗糖被膜截留截留。非對(duì)稱膜。非對(duì)稱膜平均孔徑為平均孔徑為2nm，故被命名為，故被命名為“納濾膜納濾膜”。31995年年開發(fā)開發(fā)（1972年年NS-100）CA-RO膜的開發(fā)膜的開發(fā)RO復(fù)合膜的開發(fā)復(fù)合膜的開發(fā)低壓高截留率低壓高截留率RO膜膜超低壓超低壓RO膜膜NF膜膜(疏松型疏松型

3、RO膜膜)NaCl截留率截留率99%NTR-759H、BW-30(即即FT-30)、SU-7001996年年開發(fā)開發(fā)NaCl截留率截留率99%NTR-729HF、 NTR-7250NTR-7400系、系、NF-45、NF-70、NF-90、SU-200SSU-600納濾膜的發(fā)展過程納濾膜的發(fā)展過程4 它有兩個(gè)顯著特征：一個(gè)是其它有兩個(gè)顯著特征：一個(gè)是其截留分子量介于截留分子量介于RO和和UF之之間間，為，為2002 000，因而推測(cè)，因而推測(cè)NF的表面分離層可能有的表面分離層可能有1nm左右的微孔結(jié)構(gòu)，即具有左右的微孔結(jié)構(gòu)，即具有納米級(jí)孔徑納米級(jí)孔徑；另一個(gè)是；另一個(gè)是NF膜膜對(duì)無對(duì)無機(jī)鹽有一

4、定的截留率，機(jī)鹽有一定的截留率，因?yàn)樗谋砻娣蛛x層由聚電解質(zhì)所因?yàn)樗谋砻娣蛛x層由聚電解質(zhì)所構(gòu)成（大多是復(fù)合型膜），對(duì)離子有靜電相互作用。受膜構(gòu)成（大多是復(fù)合型膜），對(duì)離子有靜電相互作用。受膜與離子間與離子間Donnan效應(yīng)的影響，效應(yīng)的影響，NF膜對(duì)不同價(jià)態(tài)的離子截膜對(duì)不同價(jià)態(tài)的離子截留能力不同。留能力不同。 對(duì)于陰離子，截留率為對(duì)于陰離子，截留率為NO3-Cl-OH-SO42-CO32- 對(duì)于陽(yáng)離子，截留率為對(duì)于陽(yáng)離子，截留率為H+Na+Ca2+Mg2+ NF膜能截留透過膜能截留透過UF膜的那部分相對(duì)分子質(zhì)量較小的有機(jī)膜的那部分相對(duì)分子質(zhì)量較小的有機(jī)物，而又能滲透被物，而又能滲透被RO膜所

5、截留的無機(jī)鹽。操作壓力比膜所截留的無機(jī)鹽。操作壓力比RO低（一般低于低（一般低于1.0MPa），通量比），通量比RO大。大。二二. 納濾膜的特點(diǎn)納濾膜的特點(diǎn)5微濾（MF）超濾（UF）納濾（NF）反滲透（RO）水單價(jià)鹽（NaCl、KCl等）抗生素、合成藥、染料二價(jià)及多價(jià)鹽、二糖等蛋白質(zhì)、酶等大分子有機(jī)物細(xì)菌、病毒懸浮顆粒膜膜分分離離特特性性示示意意圖圖6第二節(jié)第二節(jié). 納濾膜的分離機(jī)理納濾膜的分離機(jī)理 與與UF膜相比，膜相比，NF膜有一定的荷電容量，對(duì)不同價(jià)態(tài)的離子膜有一定的荷電容量，對(duì)不同價(jià)態(tài)的離子存在存在Donnan效應(yīng)；與效應(yīng)；與RO膜相比，膜相比，NF又不是完全無孔的，又不是完全無孔的，

6、因此其分離機(jī)理在存在共性的同時(shí)，也存在差別。因此其分離機(jī)理在存在共性的同時(shí)，也存在差別。 其對(duì)大分子的分離機(jī)理與其對(duì)大分子的分離機(jī)理與UF相似，但對(duì)無機(jī)鹽的分離行為相似，但對(duì)無機(jī)鹽的分離行為不僅由化學(xué)勢(shì)梯度控制（溶解擴(kuò)散機(jī)理），也受電勢(shì)梯度的不僅由化學(xué)勢(shì)梯度控制（溶解擴(kuò)散機(jī)理），也受電勢(shì)梯度的影響，即影響，即NF膜的分離行為與其荷電特性、溶質(zhì)荷電狀態(tài)以膜的分離行為與其荷電特性、溶質(zhì)荷電狀態(tài)以及二者的相互作用均有關(guān)系。及二者的相互作用均有關(guān)系。 在文獻(xiàn)報(bào)道中，關(guān)于在文獻(xiàn)報(bào)道中，關(guān)于NF膜的分離機(jī)理模型有膜的分離機(jī)理模型有空間位阻空間位阻孔道孔道模型、溶解擴(kuò)散模型、空間電荷模型、固定電荷模型、靜電

7、模型、溶解擴(kuò)散模型、空間電荷模型、固定電荷模型、靜電排斥和立體位阻模型、排斥和立體位阻模型、Donnan平衡模型平衡模型等。等。7 對(duì)于滲析平衡體系，若半透膜一側(cè)的不能透過對(duì)于滲析平衡體系，若半透膜一側(cè)的不能透過膜的大分子或膠體粒子帶電，則體系中本來能自由膜的大分子或膠體粒子帶電，則體系中本來能自由透過膜的小離子在膜的兩邊的濃度不再相等，產(chǎn)生透過膜的小離子在膜的兩邊的濃度不再相等，產(chǎn)生了附加的滲透壓，此即唐南效應(yīng)或稱唐南平衡。具了附加的滲透壓，此即唐南效應(yīng)或稱唐南平衡。具體地說：若一側(cè)為體地說：若一側(cè)為NaCl溶液溶液(下稱溶液下稱溶液1)，其離子，其離子能自由透過膜；另一側(cè)為能自由透過膜；另

8、一側(cè)為NaR溶液溶液(下稱溶液下稱溶液2)，其，其中中R-離子不能透過膜。在兩溶液均為稀溶液時(shí)，可離子不能透過膜。在兩溶液均為稀溶液時(shí)，可以其離子活度視作離子濃度。于是在平衡時(shí)，以其離子活度視作離子濃度。于是在平衡時(shí)，Na+1Cl-1 =Na+2Cl-2 。唐南平衡唐南平衡( Donnan equilibrium) 8因因Na+1=Cl-1 ，Na+2=R-2+Cl-2，于是于是 Na+1Cl-1 =Cl-12 ， Na+2Cl-2 =(R-2+Cl-2)Cl-2=R-2C1-2+C1-22比較上述關(guān)系后可見：比較上述關(guān)系后可見： 在平衡時(shí)，在平衡時(shí)，C1-1C1-2；Na+1Na+2。也就。

9、也就是說，在平衡時(shí)，上述系統(tǒng)中的是說，在平衡時(shí)，上述系統(tǒng)中的Na+，C1-和和R-都是都是不均勻的。此理論可用于解釋離子交換樹脂對(duì)溶液不均勻的。此理論可用于解釋離子交換樹脂對(duì)溶液中的離子進(jìn)行交換時(shí)的平衡關(guān)系。中的離子進(jìn)行交換時(shí)的平衡關(guān)系。9一、一、NF膜的傳質(zhì)機(jī)理膜的傳質(zhì)機(jī)理 NF與與UF、RO均是以壓力差為推動(dòng)力的膜過程，均是以壓力差為推動(dòng)力的膜過程，但它們的傳質(zhì)機(jī)理有所不同。但它們的傳質(zhì)機(jī)理有所不同。UF主要為孔流形式（主要為孔流形式（篩分效應(yīng)）；篩分效應(yīng)）；RO為溶解為溶解擴(kuò)散過程（靜電效應(yīng)）；而擴(kuò)散過程（靜電效應(yīng)）；而NF介于它們兩者之間，對(duì)無機(jī)鹽的分離行為不僅受介于它們兩者之間，對(duì)無

10、機(jī)鹽的分離行為不僅受化學(xué)勢(shì)控制，同時(shí)也受電勢(shì)梯度的影響?；瘜W(xué)勢(shì)控制，同時(shí)也受電勢(shì)梯度的影響。 NF對(duì)極性小分子有機(jī)物的選擇性截留是基于溶對(duì)極性小分子有機(jī)物的選擇性截留是基于溶質(zhì)分子的尺寸和電荷。質(zhì)分子的尺寸和電荷。（1）根據(jù)離子所帶電荷選擇根據(jù)離子所帶電荷選擇性吸附在膜的表面；性吸附在膜的表面；（2）在擴(kuò)散、對(duì)流、電泳移動(dòng)在擴(kuò)散、對(duì)流、電泳移動(dòng)性能的共同作用下傳遞通過膜。性能的共同作用下傳遞通過膜。10二、二、NF的傳質(zhì)模型的傳質(zhì)模型1、非平衡熱力學(xué)模型、非平衡熱力學(xué)模型經(jīng)典熱力學(xué)經(jīng)典熱力學(xué)研究體系的平衡或進(jìn)行理想的、可逆的變化研究體系的平衡或進(jìn)行理想的、可逆的變化（即取無限個(gè)平衡狀態(tài)成一系列

11、），對(duì)真實(shí)過程只研（即取無限個(gè)平衡狀態(tài)成一系列），對(duì)真實(shí)過程只研究其變化方向，而不考慮變化速率，即此學(xué)科沒考慮究其變化方向，而不考慮變化速率，即此學(xué)科沒考慮“時(shí)間時(shí)間”參數(shù)。參數(shù)。經(jīng)典熱力學(xué)也不適用于描繪生命體系，在這些體系中的經(jīng)典熱力學(xué)也不適用于描繪生命體系，在這些體系中的特征是以物質(zhì)流和能量流表示平衡，且物質(zhì)流和能量特征是以物質(zhì)流和能量流表示平衡，且物質(zhì)流和能量流不僅在體系內(nèi)部，也涉及體系和環(huán)境之間。流不僅在體系內(nèi)部，也涉及體系和環(huán)境之間。非平衡熱力學(xué)非平衡熱力學(xué)或稱不可逆熱力學(xué)是較近期發(fā)展的，它擴(kuò)或稱不可逆熱力學(xué)是較近期發(fā)展的，它擴(kuò)充了經(jīng)典熱力學(xué)的原理，以不可逆物質(zhì)和能量流為特充了經(jīng)典熱

12、力學(xué)的原理，以不可逆物質(zhì)和能量流為特征以表示平衡，引入了征以表示平衡，引入了“時(shí)間時(shí)間”參數(shù)來處理流率。參數(shù)來處理流率。11 非平衡熱力學(xué)的研究是對(duì)非平衡熱力學(xué)的研究是對(duì)唯象理論唯象理論的研究，它可用于描繪的研究，它可用于描繪一個(gè)體系同時(shí)伴生（或稱耦合）兩個(gè)或幾個(gè)過程，也即體一個(gè)體系同時(shí)伴生（或稱耦合）兩個(gè)或幾個(gè)過程，也即體系中有幾個(gè)系中有幾個(gè)“物流物流”和幾個(gè)相應(yīng)的共軛力。膜滲透作用正和幾個(gè)相應(yīng)的共軛力。膜滲透作用正是如此。是如此。 膜可以劃成很多薄層來考慮，正如非平衡熱力學(xué)假定，體膜可以劃成很多薄層來考慮，正如非平衡熱力學(xué)假定，體系劃分為很多小體積元，則每個(gè)體積元都可作為平衡體系系劃分為很

13、多小體積元，則每個(gè)體積元都可作為平衡體系加以處理，并定義出熱力學(xué)函數(shù)，稱為加以處理，并定義出熱力學(xué)函數(shù)，稱為局部平衡原理局部平衡原理，這，這是非平衡熱力學(xué)中的是非平衡熱力學(xué)中的連續(xù)性體系部分連續(xù)性體系部分。非平衡體系中，相。非平衡體系中，相鄰的體積元之間并不達(dá)到平衡，可有能量和物質(zhì)的流動(dòng)，鄰的體積元之間并不達(dá)到平衡，可有能量和物質(zhì)的流動(dòng)，這是非平衡熱力學(xué)中的這是非平衡熱力學(xué)中的不連續(xù)體系部分不連續(xù)體系部分。這種自發(fā)的變化。這種自發(fā)的變化是不可逆過程，故非平衡熱力學(xué)又稱是不可逆過程，故非平衡熱力學(xué)又稱不可逆過程熱力學(xué)不可逆過程熱力學(xué)。 如果不受外力作用，則如果不受外力作用，則體系的熵增加體系的熵

14、增加，而，而自由能減少自由能減少。表。表示自由能減少速率的耗散函數(shù)，可用膜滲透過程中流率與示自由能減少速率的耗散函數(shù)，可用膜滲透過程中流率與共軛力來表達(dá)，因此建立于非平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)上的傳遞模共軛力來表達(dá)，因此建立于非平衡熱力學(xué)基礎(chǔ)上的傳遞模型研究應(yīng)用于膜分離過程較令人關(guān)注。型研究應(yīng)用于膜分離過程較令人關(guān)注。12當(dāng)不可逆熱力學(xué)用于描述膜傳遞過程時(shí)，膜被看成是當(dāng)不可逆熱力學(xué)用于描述膜傳遞過程時(shí)，膜被看成是黑箱黑箱。關(guān)于膜結(jié)構(gòu)這種方法，至今尚未得到證實(shí)，因。關(guān)于膜結(jié)構(gòu)這種方法，至今尚未得到證實(shí)，因此該法不能從物理和化學(xué)角度上對(duì)分子或顆粒是如何此該法不能從物理和化學(xué)角度上對(duì)分子或顆粒是如何通過膜進(jìn)行滲

15、透的問題進(jìn)行分析。但是由于該法可以通過膜進(jìn)行滲透的問題進(jìn)行分析。但是由于該法可以清楚地描述推動(dòng)力與通量之間的關(guān)系清楚地描述推動(dòng)力與通量之間的關(guān)系，從一系列成功，從一系列成功的應(yīng)用可以看出，它仍不失為描述膜相傳遞的一種有的應(yīng)用可以看出，它仍不失為描述膜相傳遞的一種有效工具。效工具。通過膜的傳遞過程不能看成是熱力學(xué)平衡過程，因此通過膜的傳遞過程不能看成是熱力學(xué)平衡過程，因此只能用不可逆熱力學(xué)來描述膜傳遞過程。只能用不可逆熱力學(xué)來描述膜傳遞過程。在不可逆過程中（膜傳遞過程）自由能被不斷消耗，在不可逆過程中（膜傳遞過程）自由能被不斷消耗，產(chǎn)生了產(chǎn)生了熵熵。如果發(fā)生了通過膜的傳遞，即由于不可逆。如果發(fā)生

16、了通過膜的傳遞，即由于不可逆過程導(dǎo)致的熵增加速度可用過程導(dǎo)致的熵增加速度可用耗散函數(shù)耗散函數(shù)描述。描述。13Jv = Lp( )Js = - (P x) + (1-)Jvcdcdxcpcm(1-F)1-F1=R溶劑透過通量：溶劑透過通量：溶質(zhì)透過通量：溶質(zhì)透過通量：截留率：截留率：142、電荷模型、電荷模型又可分為空間電荷模型和固定電荷模型又可分為空間電荷模型和固定電荷模型固定電荷模型固定電荷模型假定膜是均質(zhì)無孔的，在膜中的固定假定膜是均質(zhì)無孔的，在膜中的固定電荷分布是均勻的，它不考慮孔徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)，認(rèn)電荷分布是均勻的，它不考慮孔徑等結(jié)構(gòu)參數(shù)，認(rèn)為離子濃度和電勢(shì)在傳質(zhì)方向上具有一定的梯度。為離

17、子濃度和電勢(shì)在傳質(zhì)方向上具有一定的梯度。該模型首先用于離子交換膜，隨后用來表征荷電型該模型首先用于離子交換膜，隨后用來表征荷電型RO和和NF膜的截留特性和膜電位。膜的截留特性和膜電位。空間電荷模型空間電荷模型假設(shè)膜為有孔膜（毛細(xì)管通道），電假設(shè)膜為有孔膜（毛細(xì)管通道），電荷分布在毛細(xì)管通道的表面，離子濃度和電勢(shì)能除荷分布在毛細(xì)管通道的表面，離子濃度和電勢(shì)能除了在傳質(zhì)方向分布不均外，在孔的徑向也存在電勢(shì)了在傳質(zhì)方向分布不均外，在孔的徑向也存在電勢(shì)能分布和離子濃度分布。該模型可表征電解質(zhì)及其能分布和離子濃度分布。該模型可表征電解質(zhì)及其離子在荷電膜內(nèi)的傳遞。離子在荷電膜內(nèi)的傳遞。153、細(xì)孔模型細(xì)孔

18、模型該模型考慮了溶質(zhì)的空間位阻效應(yīng)和溶質(zhì)與孔壁之間該模型考慮了溶質(zhì)的空間位阻效應(yīng)和溶質(zhì)與孔壁之間的相互作用?？山柚撃Ｐ蛠泶_定膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)，也的相互作用?？山柚撃Ｐ蛠泶_定膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)，也可適用于可適用于NF膜的結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)。膜的結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)。4、靜電位阻模型靜電位阻模型該模型將細(xì)孔模型和固定電荷模型結(jié)合起來。它假設(shè)該模型將細(xì)孔模型和固定電荷模型結(jié)合起來。它假設(shè)膜分離層由孔徑均一、表面電荷分布均勻的微孔構(gòu)成膜分離層由孔徑均一、表面電荷分布均勻的微孔構(gòu)成。它考慮了膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)膜分離過程的影響，截留。它考慮了膜的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)膜分離過程的影響，截留率由道南效應(yīng)與篩分效應(yīng)共同決定。由于道南效應(yīng)的率由道南效應(yīng)與

19、篩分效應(yīng)共同決定。由于道南效應(yīng)的影響，物料的荷電性，離子價(jià)數(shù)，離子濃度，溶液影響，物料的荷電性，離子價(jià)數(shù)，離子濃度，溶液pH值等對(duì)值等對(duì)NF膜的分離效率有一定的影響。膜的分離效率有一定的影響。第三節(jié)第三節(jié). 納濾膜的材質(zhì)納濾膜的材質(zhì)/制備方法制備方法目前，目前，NF膜已經(jīng)商品化、系列化，國(guó)外主要供應(yīng)膜已經(jīng)商品化、系列化，國(guó)外主要供應(yīng)商有日本商有日本Nitto Denko(日東電工日東電工)、Toray(東麗東麗)、美國(guó)美國(guó)Hydranautics(海德能海德能)、Dow Chem/Film Tec 和和Osmonics（奧斯莫尼斯）（奧斯莫尼斯）/Desal及丹麥及丹麥DDS等公等公司。國(guó)內(nèi)為

20、國(guó)家海洋局杭州水處理中心和中科院司。國(guó)內(nèi)為國(guó)家海洋局杭州水處理中心和中科院大連化物所等已經(jīng)研制出不同脫鹽率的大連化物所等已經(jīng)研制出不同脫鹽率的NF膜。膜。商品商品NF膜絕大部分為復(fù)合膜，且其表面大多帶負(fù)膜絕大部分為復(fù)合膜，且其表面大多帶負(fù)電。目前使用最廣泛的是芳香聚酰胺類復(fù)合膜。電。目前使用最廣泛的是芳香聚酰胺類復(fù)合膜。17NF膜的制備工藝有相轉(zhuǎn)化法、稀溶液涂層法、膜的制備工藝有相轉(zhuǎn)化法、稀溶液涂層法、界面聚合法、熱誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法、化學(xué)改性法、等界面聚合法、熱誘導(dǎo)相轉(zhuǎn)化法、化學(xué)改性法、等離子體聚合法。其中目前用的大多數(shù)復(fù)合離子體聚合法。其中目前用的大多數(shù)復(fù)合NF膜膜是用是用界面聚合法界面聚合法制

21、備的。制備的。NF膜組件形式與膜組件形式與RO類同，有板式、管式、卷式類同，有板式、管式、卷式和中空纖維等結(jié)構(gòu)形式。其中，卷式元件用得最和中空纖維等結(jié)構(gòu)形式。其中，卷式元件用得最普遍；在粘度和濃度較高的場(chǎng)合，管式組件較適普遍；在粘度和濃度較高的場(chǎng)合，管式組件較適合。合。18一、轉(zhuǎn)化法一、轉(zhuǎn)化法可分為可分為UF膜轉(zhuǎn)化法和膜轉(zhuǎn)化法和RO膜轉(zhuǎn)化法膜轉(zhuǎn)化法UF膜轉(zhuǎn)化法膜轉(zhuǎn)化法先制得較小孔徑的先制得較小孔徑的UF膜，膜，然后對(duì)其進(jìn)行熱處理、荷電化后處理，使膜然后對(duì)其進(jìn)行熱處理、荷電化后處理，使膜表面致密化。表面致密化。RO膜轉(zhuǎn)化法膜轉(zhuǎn)化法調(diào)整合適的有利于調(diào)整合適的有利于RO膜表膜表面疏松化的工藝條件，如

22、鑄膜液中添加劑的面疏松化的工藝條件，如鑄膜液中添加劑的選擇、各成分的比例及濃度等，使表層疏松選擇、各成分的比例及濃度等，使表層疏松化而制得化而制得NF膜。膜。19二、共混法二、共混法將兩種或兩種以上的高聚物進(jìn)行液相共混，將兩種或兩種以上的高聚物進(jìn)行液相共混，通過合理調(diào)節(jié)鑄膜液中各組分的相容性差異通過合理調(diào)節(jié)鑄膜液中各組分的相容性差異及研究工藝條件對(duì)相容性的影響，可制備表及研究工藝條件對(duì)相容性的影響，可制備表層具有納米級(jí)孔徑的層具有納米級(jí)孔徑的NF膜。如膜。如CA-CTA納濾納濾膜的制備。膜的制備。20三、復(fù)合法三、復(fù)合法用得最多且最有效的制備用得最多且最有效的制備NF膜的方法膜的方法原理就是在

23、微孔基膜上復(fù)合上一層具有納米原理就是在微孔基膜上復(fù)合上一層具有納米級(jí)孔徑的超薄表層（活性層）。級(jí)孔徑的超薄表層（活性層）。微孔基膜微孔基膜（多孔支撐體）的制備（多孔支撐體）的制備燒結(jié)法燒結(jié)法和和L-S相轉(zhuǎn)化法相轉(zhuǎn)化法超薄表層超薄表層制備及復(fù)合制備及復(fù)合 涂敷法（較為經(jīng)典）涂敷法（較為經(jīng)典） 界面聚合法（最有效，該法所制得的界面聚合法（最有效，該法所制得的NF膜品種最多、產(chǎn)量膜品種最多、產(chǎn)量最大）最大） 化學(xué)蒸氣沉積法（較新的方法）化學(xué)蒸氣沉積法（較新的方法） 動(dòng)力形成法（也較新的方法）動(dòng)力形成法（也較新的方法）21四、荷電化法四、荷電化法膜荷電后可提高膜的耐壓密性、耐酸膜荷電后可提高膜的耐壓密

24、性、耐酸/堿性及堿性及抗污染性，提高水的通量?？刮廴拘裕岣咚耐?。荷電膜可分表層荷電膜和整體荷電膜。荷電膜可分表層荷電膜和整體荷電膜。荷電化的方法：表面化學(xué)處理法、由荷電材荷電化的方法：表面化學(xué)處理法、由荷電材料通過料通過L-S相轉(zhuǎn)化法直接成膜、含浸法、成相轉(zhuǎn)化法直接成膜、含浸法、成互聚合法互聚合法22五、五、NF膜的主要商品膜的主要商品NF膜材料基本上和膜材料基本上和RO材料相同，主要有纖材料相同，主要有纖維素和聚酰胺兩大類。維素和聚酰胺兩大類。纖維素類有纖維素類有CA、CTA及及CA+CTA復(fù)合膜。復(fù)合膜。聚酰胺類主要是芳香族聚酰胺（聚酰胺類主要是芳香族聚酰胺（PA）。）。此外，用于此

25、外，用于NF膜材料的還有聚砜類膜材料的還有聚砜類聚砜、聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪酰聚醚砜、磺化聚砜、磺化聚醚砜、聚哌嗪酰胺胺、聚酯類。、聚酯類。23部部分分商商品品化化納納濾濾膜膜的的特特性性24復(fù)合復(fù)合NF膜類型膜類型1、芳香聚酰胺類復(fù)合、芳香聚酰胺類復(fù)合NF膜膜 如如Film Tec（USA）公司的公司的NF-50、NF-70。HN*HNCOHNCCHNOOC*OCOHOCOnm25NNCCNNCCOOOOCOCOHOnm2、聚哌嗪酰胺類復(fù)合、聚哌嗪酰胺類復(fù)合NF膜膜 如如Film Tec（USA）公司的公司的NF-40、NF-40HF； Toray(東麗，日本東麗，日本)

26、的的UTC-20HF和和UTC-60；ATM（USA）公司的）公司的ATF-30和和ATF-50。263、磺化聚（醚）砜類復(fù)合、磺化聚（醚）砜類復(fù)合NF膜膜 如如Nitto Denko(日東電工，日本日東電工，日本)公司的公司的NTR-7400系列系列NF膜。膜。SOOOSO3Nan274、混合型復(fù)合、混合型復(fù)合NF膜膜 如如Hydranautics(海海德能，德能，USA)的的Desal-5納濾膜；納濾膜； Nitto Denko(日東電工，日本日東電工，日本)公司的公司的NTR-7250納濾膜。納濾膜。CCCNONNONOOHCH2CH2CCHOH表層材表層材料組成料組成28第四節(jié)第四節(jié)

27、納濾裝置納濾裝置與與RO、UF裝置一樣，裝置一樣，NF膜組件有膜組件有4種形式：種形式：I.卷式（最常見，主要用于脫鹽及超純水的卷式（最常見，主要用于脫鹽及超純水的制備）制備）II. 中空纖維式（水的軟化）中空纖維式（水的軟化）III.板框式（處理粘度較大的料液）板框式（處理粘度較大的料液）IV.管式（處理含懸浮物、高粘度的料液）管式（處理含懸浮物、高粘度的料液）29第五節(jié)第五節(jié) NF膜的污染及清洗膜的污染及清洗待在待在極化現(xiàn)象與膜污染化學(xué)極化現(xiàn)象與膜污染化學(xué)專專題（一節(jié)）集中介紹題（一節(jié)）集中介紹30第六節(jié)第六節(jié). 納濾技術(shù)的應(yīng)用納濾技術(shù)的應(yīng)用、在水處理方面的應(yīng)用、在水處理方面的應(yīng)用 膜法軟

28、化水是膜法軟化水是NF膜的最重要膜的最重要的工業(yè)應(yīng)用之一。的工業(yè)應(yīng)用之一。NF膜一般可用于去除膜一般可用于去除Ca2+、Mg2+等硬度等硬度成分、三鹵甲烷中間體（致癌物的一種前驅(qū)物）、異味、色成分、三鹵甲烷中間體（致癌物的一種前驅(qū)物）、異味、色度、農(nóng)藥、可溶性有機(jī)物及蒸發(fā)殘留物質(zhì)，并在低壓下實(shí)現(xiàn)度、農(nóng)藥、可溶性有機(jī)物及蒸發(fā)殘留物質(zhì)，并在低壓下實(shí)現(xiàn)水的軟化及脫鹽。水的軟化及脫鹽。 膜法軟化水在美國(guó)已很普遍，佛羅里達(dá)州近膜法軟化水在美國(guó)已很普遍，佛羅里達(dá)州近10多年來新多年來新的軟化水廠都采用膜法軟化。的軟化水廠都采用膜法軟化。31、在食品加工方面的應(yīng)用、在食品加工方面的應(yīng)用 1）乳品加工）乳品加

29、工 在食品加工中，乳清脫鹽是在食品加工中，乳清脫鹽是NF膜最重要的應(yīng)用膜最重要的應(yīng)用。在奶制品加工中含鹽乳清存在著排放問題。乳清中含有。在奶制品加工中含鹽乳清存在著排放問題。乳清中含有4%6%的的NaCl和高達(dá)和高達(dá)6%的乳清固體物，的乳清固體物，BOD達(dá)達(dá)45000mg/m3。由于含鹽，所以既不能與正常的乳清混合，。由于含鹽，所以既不能與正常的乳清混合，同時(shí)又不能直接排放。用同時(shí)又不能直接排放。用NF膜處理含鹽乳清，可溶性鹽透膜處理含鹽乳清，可溶性鹽透過過NF膜，透過液可再利用或者直接排放，截留濃縮物質(zhì)則膜，透過液可再利用或者直接排放，截留濃縮物質(zhì)則可返回重新利用。可返回重新利用。 有人對(duì)使

30、用有人對(duì)使用NF和和RO進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，用進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，用NF能有能有效地除去雜味和鹽味，而且不破壞牛奶的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，效地除去雜味和鹽味，而且不破壞牛奶的風(fēng)味和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，綜合評(píng)價(jià)高于其他處理方法。綜合評(píng)價(jià)高于其他處理方法。322）果汁濃縮）果汁濃縮 果汁濃縮可以減少體積，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，又果汁濃縮可以減少體積，便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，又可提高儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)上用蒸餾法或冷凍法濃縮，不可提高儲(chǔ)存的穩(wěn)定性。傳統(tǒng)上用蒸餾法或冷凍法濃縮，不但消耗大量能源工業(yè)，還會(huì)導(dǎo)致果汁風(fēng)味和芳香成分的散但消耗大量能源工業(yè)，還會(huì)導(dǎo)致果汁風(fēng)味和芳香成分的散失。人們采取失。人們采取RO和和NF連用方法，用于各

31、種果汁的濃縮，連用方法，用于各種果汁的濃縮，既保證果汁在濃縮過程中色、香、味不變，又節(jié)省了大量既保證果汁在濃縮過程中色、香、味不變，又節(jié)省了大量能源。采用該法將能源。采用該法將10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）葡萄糖溶液濃縮到（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）葡萄糖溶液濃縮到45%所需能耗，僅為通常蒸餾法的所需能耗，僅為通常蒸餾法的1/8，冷凍法的，冷凍法的1/5。3）酵母生產(chǎn)）酵母生產(chǎn) 酵母通常是用糖漿等糖類在嗜氧條件下發(fā)酵生酵母通常是用糖漿等糖類在嗜氧條件下發(fā)酵生產(chǎn)的。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水中含糖類、深色素以及較高產(chǎn)的。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水中含糖類、深色素以及較高的的BOD和和COD。采用。采用MF和和NF工藝可進(jìn)行有效的處理。

32、工藝可進(jìn)行有效的處理。334）低聚糖的分離和精制）低聚糖的分離和精制 低聚糖是兩個(gè)以上單糖組成的碳水低聚糖是兩個(gè)以上單糖組成的碳水化合物，相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)百至幾千，主要用于食品工業(yè)，可化合物，相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)百至幾千，主要用于食品工業(yè)，可改善人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，提高人體免疫功能，降低血脂，改善人體內(nèi)的微生態(tài)環(huán)境，提高人體免疫功能，降低血脂，抗衰老抗癌，被稱為抗衰老抗癌，被稱為原生素原生素，具有很好的保健功能，因而得，具有很好的保健功能，因而得到越來越廣泛的應(yīng)用。天然低聚糖通常是從菊芋或大豆中提到越來越廣泛的應(yīng)用。天然低聚糖通常是從菊芋或大豆中提取，大豆低聚糖從大豆乳清中分離得到。合成低聚糖則通過取

33、，大豆低聚糖從大豆乳清中分離得到。合成低聚糖則通過蔗糖的酶化反應(yīng)制取。在上述兩種情況下，都可以用蔗糖的酶化反應(yīng)制取。在上述兩種情況下，都可以用NF膜膜來分離和精制低聚糖。來分離和精制低聚糖。5）環(huán)糊精的生產(chǎn)）環(huán)糊精的生產(chǎn) 環(huán)糊精是通過液狀淀粉在酶的作用下生產(chǎn)環(huán)糊精是通過液狀淀粉在酶的作用下生產(chǎn)的。如果在反應(yīng)過程和后處理中加入膜處理步驟可以大大提的。如果在反應(yīng)過程和后處理中加入膜處理步驟可以大大提高產(chǎn)率，高產(chǎn)率，UF膜能夠分離出環(huán)糊精，同時(shí)將活性酶返回反應(yīng)膜能夠分離出環(huán)糊精，同時(shí)將活性酶返回反應(yīng)釜，然后通過釜，然后通過NF膜濃縮環(huán)糊精，濃縮物再進(jìn)行噴霧干燥，膜濃縮環(huán)糊精，濃縮物再進(jìn)行噴霧干燥，從

34、而大大減少干燥費(fèi)用。從而大大減少干燥費(fèi)用。34G+GFGFn45% 55%G+GFGFn5% 95%蔗糖蔗糖酶反應(yīng)器酶反應(yīng)器液相色譜柱液相色譜柱G+GFG+GFNFNeosugar GNeosugar G合成低聚糖的納濾分離法與高效液相色譜法的比較合成低聚糖的納濾分離法與高效液相色譜法的比較G葡萄糖葡萄糖GF蔗糖蔗糖GFn低聚糖低聚糖35、在染料工業(yè)中的應(yīng)用、在染料工業(yè)中的應(yīng)用 膜分離技術(shù)在染料脫鹽、純膜分離技術(shù)在染料脫鹽、純化、濃縮等方面的應(yīng)用發(fā)展很快，對(duì)改善商品染料品質(zhì)作用化、濃縮等方面的應(yīng)用發(fā)展很快，對(duì)改善商品染料品質(zhì)作用顯著，并能降低能耗?？捎糜谔岣吒黝惾玖希缢嵝匀玖?、顯著，并能降低

35、能耗?？捎糜谔岣吒黝惾玖希缢嵝匀玖?、活性染料、直接染料等的純度，制備性能更優(yōu)良的液體染料活性染料、直接染料等的純度，制備性能更優(yōu)良的液體染料和固體染料。廈大的周花等應(yīng)用該技術(shù)對(duì)浙江某染料廠生產(chǎn)和固體染料。廈大的周花等應(yīng)用該技術(shù)對(duì)浙江某染料廠生產(chǎn)的活性紅的活性紅3BS(相對(duì)分子質(zhì)量約相對(duì)分子質(zhì)量約1000)進(jìn)行了納濾濃縮中試脫進(jìn)行了納濾濃縮中試脫鹽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選擇截留分子量為鹽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，選擇截留分子量為350的的SNF-150納濾納濾膜是適宜的，并具有很好的重現(xiàn)性。可使染料的著色強(qiáng)度達(dá)膜是適宜的，并具有很好的重現(xiàn)性。可使染料的著色強(qiáng)度達(dá)到到150%左右，提高約左右，提高約50%。料液

36、的濃縮倍數(shù)達(dá)。料液的濃縮倍數(shù)達(dá)3倍，染料固倍，染料固含量提高到含量提高到20%30%，染料的損失率極低，副染料及未完，染料的損失率極低，副染料及未完全反應(yīng)的原輔材料可部分脫除，中試設(shè)備的平均膜通量在全反應(yīng)的原輔材料可部分脫除，中試設(shè)備的平均膜通量在50L/(m2h)以上。以上。36、在醫(yī)藥方面的應(yīng)用、在醫(yī)藥方面的應(yīng)用 納濾技術(shù)目前在醫(yī)藥方面的應(yīng)用主要集中在生化試劑生納濾技術(shù)目前在醫(yī)藥方面的應(yīng)用主要集中在生化試劑生產(chǎn)上。生化試劑多具有熱敏性，在加工過程中易受熱而被破產(chǎn)上。生化試劑多具有熱敏性，在加工過程中易受熱而被破壞。采用壞。采用NF技術(shù)對(duì)生化試劑進(jìn)行提純與濃縮，不僅可降低技術(shù)對(duì)生化試劑進(jìn)行提

37、純與濃縮，不僅可降低有機(jī)溶劑及水的消耗量，而且可將微量的有機(jī)污染物和低分有機(jī)溶劑及水的消耗量，而且可將微量的有機(jī)污染物和低分子鹽分除去，最終達(dá)到節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。子鹽分除去，最終達(dá)到節(jié)能降耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量的效果。1）抗生素生產(chǎn)）抗生素生產(chǎn) NF技術(shù)可從兩方面改進(jìn)抗生素的濃縮和純化技術(shù)可從兩方面改進(jìn)抗生素的濃縮和純化工藝。工藝。用用NF膜濃縮未經(jīng)萃取的抗生素發(fā)酵液，除去可自膜濃縮未經(jīng)萃取的抗生素發(fā)酵液，除去可自由透過膜的水和無機(jī)鹽，然后再用萃取劑萃取。這樣可以大由透過膜的水和無機(jī)鹽，然后再用萃取劑萃取。這樣可以大幅度地提高設(shè)備的生產(chǎn)能力，并大大減少萃取劑的用量；幅度地提高設(shè)備的生產(chǎn)能

38、力，并大大減少萃取劑的用量；用溶劑萃取抗生素后，用耐溶劑的用溶劑萃取抗生素后，用耐溶劑的NF膜濃縮萃取液，透過膜濃縮萃取液，透過的萃取劑可循環(huán)使用。這樣，可節(jié)省蒸發(fā)溶劑的設(shè)備投資以的萃取劑可循環(huán)使用。這樣，可節(jié)省蒸發(fā)溶劑的設(shè)備投資以及所需的能耗，同時(shí)也可改善操作環(huán)境。及所需的能耗，同時(shí)也可改善操作環(huán)境。37 NF技術(shù)已成功地應(yīng)用于紅霉素、金霉素、萬古技術(shù)已成功地應(yīng)用于紅霉素、金霉素、萬古霉素和青霉素等多種抗生素的濃縮和純化過程中。例霉素和青霉素等多種抗生素的濃縮和純化過程中。例如如6-APA（6-氨基青霉烷酸）相對(duì)分子質(zhì)量為氨基青霉烷酸）相對(duì)分子質(zhì)量為216，是重要的半合成抗生素原料，用于生產(chǎn)

39、各種半合成青是重要的半合成抗生素原料，用于生產(chǎn)各種半合成青霉素藥物，如氨芐西林、阿莫西林等。我們選用英國(guó)霉素藥物，如氨芐西林、阿莫西林等。我們選用英國(guó)PCI公司的公司的AFC-30型管式型管式NF膜，該膜的截留相對(duì)分膜，該膜的截留相對(duì)分子質(zhì)量約子質(zhì)量約200，兩根膜管并聯(lián)操作，每根膜的面積為，兩根膜管并聯(lián)操作，每根膜的面積為1.2m2。操作條件：溫度。操作條件：溫度612，進(jìn)料壓力為，進(jìn)料壓力為5MPa，流量為流量為38L/min。中試結(jié)果表明，膜的平均截留率在。中試結(jié)果表明，膜的平均截留率在99%，而透析損失率小于，而透析損失率小于1%。38NSCH3CH3OH2NCOOHNSCH3CH3O

40、HNCOOCH2COK6-APA（6-氨基青霉烷酸）氨基青霉烷酸）-內(nèi)酰胺內(nèi)酰胺（四員環(huán)）（四員環(huán)）噻唑環(huán)噻唑環(huán)(五員環(huán)五員環(huán))Penicillin G鉀鹽鉀鹽(盤尼西林盤尼西林)39料罐2 廢鹽水155NF膜濃縮膜濃縮6APA工藝流程示意圖工藝流程示意圖溫度計(jì)溫度計(jì)高壓泵高壓泵保安過濾器保安過濾器壓力表壓力表給料泵給料泵NF膜膜40頭孢菌素頭孢菌素C(7-ACA)C(7-ACA)膜法純化流程示意圖膜法純化流程示意圖41NSH2NOCO2HCH2OCOCH3NSHNOCO2HCH2OCOCH3C(CH2)3OHCHO2CNH2頭孢菌素頭孢菌素C7-氨基頭孢霉烷酸氨基頭孢霉烷酸(7-ACA)42

41、2）維生素）維生素B12的回收的回收 維生素維生素B12通過發(fā)酵法生產(chǎn)。傳統(tǒng)的發(fā)酵通過發(fā)酵法生產(chǎn)。傳統(tǒng)的發(fā)酵工藝包括過濾分離、溶劑萃取、色譜純化和純維生素工藝包括過濾分離、溶劑萃取、色譜純化和純維生素B12析析出。納濾膜事以改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝：出。納濾膜事以改進(jìn)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝：1）用用MF膜對(duì)含有膜對(duì)含有維生素維生素B12的發(fā)酵液進(jìn)行透濾、純化；緊接著用管式的發(fā)酵液進(jìn)行透濾、純化；緊接著用管式NF膜濃膜濃縮。這將使萃取用溶劑減少到最小量并減少溶劑向環(huán)境的排縮。這將使萃取用溶劑減少到最小量并減少溶劑向環(huán)境的排放。放。 2）用卷式用卷式NF納濾膜組件從萃取后的廢水中回收維生納濾膜組件從萃取后的廢水

42、中回收維生素素B12 ，以保證產(chǎn)品的損失最少；，以保證產(chǎn)品的損失最少；3）用卷式用卷式NF膜從廢有機(jī)膜從廢有機(jī)物中回收維生素物中回收維生素B12 ，并使溶劑純化供循環(huán)使用。，并使溶劑純化供循環(huán)使用。43VB12分子構(gòu)造式分子構(gòu)造式又稱鈷胺素又稱鈷胺素 ( cyanocoba-lamin) 它是迄今為止最復(fù)雜的非高分子化合物，共有它是迄今為止最復(fù)雜的非高分子化合物，共有183個(gè)原子。是一個(gè)含鈷的有機(jī)化合物。個(gè)原子。是一個(gè)含鈷的有機(jī)化合物。其結(jié)構(gòu)測(cè)定花費(fèi)了數(shù)十年時(shí)間。其結(jié)構(gòu)測(cè)定花費(fèi)了數(shù)十年時(shí)間。1973年完成人工年完成人工全合成。全合成。它是深紅色晶體，溶于水、乙酸和丙酮，不溶于它是深紅色晶體，溶

43、于水、乙酸和丙酮，不溶于氯仿。氯仿。它對(duì)維持正常生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和紅細(xì)胞它對(duì)維持正常生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)，對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)和紅細(xì)胞產(chǎn)生等都有極其重要作用。產(chǎn)生等都有極其重要作用。44C63H88N14O14PCo(M=1354) 453）多肽的濃縮與分離）多肽的濃縮與分離 醫(yī)藥工業(yè)中，肽和多肽的生醫(yī)藥工業(yè)中，肽和多肽的生產(chǎn)需要多個(gè)過程。它們可通過色譜柱純化，并通過產(chǎn)需要多個(gè)過程。它們可通過色譜柱純化，并通過蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。由于肽溶液太稀蒸發(fā)進(jìn)行濃縮。由于肽溶液太稀(0.1%0.5%)，蒸，蒸發(fā)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)破壞提純的產(chǎn)品。若用發(fā)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)破壞提純的產(chǎn)品。若用NF膜直接濃膜直接濃縮含肽的溶液，可以克服上述不足。

44、非常小的有機(jī)縮含肽的溶液，可以克服上述不足。非常小的有機(jī)污染物和低相對(duì)分子質(zhì)量的無機(jī)鹽，都是合成肽的污染物和低相對(duì)分子質(zhì)量的無機(jī)鹽，都是合成肽的副產(chǎn)品，也能透過膜被除去。（副產(chǎn)品，也能透過膜被除去。（NF膜對(duì)偏離等電膜對(duì)偏離等電點(diǎn)的氨基酸和多肽等溶質(zhì)的截留率較高）點(diǎn)的氨基酸和多肽等溶質(zhì)的截留率較高）464）中成藥生產(chǎn)）中成藥生產(chǎn) 國(guó)家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心國(guó)家海洋局杭州水處理技術(shù)開發(fā)中心和云南白藥集團(tuán)公司合作，采用膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)和云南白藥集團(tuán)公司合作，采用膜分離技術(shù)取代傳統(tǒng)蒸餾濃縮，以簡(jiǎn)化原有工藝，減少酒精損耗和能耗，蒸餾濃縮，以簡(jiǎn)化原有工藝，減少酒精損耗和能耗，降低成本，提高有效成

45、分收率。同時(shí)對(duì)中藥進(jìn)行分離降低成本，提高有效成分收率。同時(shí)對(duì)中藥進(jìn)行分離純化，減少中藥中的雜質(zhì)和鹽分，提高注射液、口服純化，減少中藥中的雜質(zhì)和鹽分，提高注射液、口服液的澄明度，保證中藥成分和質(zhì)量的穩(wěn)定，以利于出液的澄明度，保證中藥成分和質(zhì)量的穩(wěn)定，以利于出口創(chuàng)匯?？趧?chuàng)匯。 透過液澄清無色，效果較好，濃縮過程中通量略透過液澄清無色，效果較好，濃縮過程中通量略有下降，經(jīng)分析，主要是濃縮過程中物料濃度升高引有下降，經(jīng)分析，主要是濃縮過程中物料濃度升高引起的滲透壓增加及濃差極化導(dǎo)致通量下降。經(jīng)檢測(cè)料起的滲透壓增加及濃差極化導(dǎo)致通量下降。經(jīng)檢測(cè)料液對(duì)膜幾乎沒有污染，較適合采用納濾膜濃縮。液對(duì)膜幾乎沒有污

46、染，較適合采用納濾膜濃縮。47管式管式NF膜系統(tǒng)膜系統(tǒng)螺旋卷式螺旋卷式NF膜系統(tǒng)膜系統(tǒng)、在廢水處理中的應(yīng)用、在廢水處理中的應(yīng)用 現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展在為社會(huì)創(chuàng)造巨大財(cái)富的同時(shí)，也帶現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展在為社會(huì)創(chuàng)造巨大財(cái)富的同時(shí)，也帶來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。越來越多的海洋、湖泊及河流等由于來了嚴(yán)重的環(huán)境問題。越來越多的海洋、湖泊及河流等由于大量工業(yè)廢水的排入而被污染，給人類及動(dòng)植物生存造成嚴(yán)大量工業(yè)廢水的排入而被污染，給人類及動(dòng)植物生存造成嚴(yán)重威脅。膜分離技術(shù)的特點(diǎn)使其在工業(yè)廢水方面有著得天獨(dú)重威脅。膜分離技術(shù)的特點(diǎn)使其在工業(yè)廢水方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。厚的優(yōu)勢(shì)。NF膜以其特殊的分離性能，已成功地應(yīng)用于制膜以其

47、特殊的分離性能，已成功地應(yīng)用于制糖、造紙、電鍍、機(jī)械加工等工業(yè)廢水的處理上。糖、造紙、電鍍、機(jī)械加工等工業(yè)廢水的處理上。1）造紙廢水處理）造紙廢水處理 NF膜可以替代吸收和電化學(xué)方法除去紙漿膜可以替代吸收和電化學(xué)方法除去紙漿廠沖洗水中的深色木質(zhì)素和來自木漿漂白過程中產(chǎn)生的氯化廠沖洗水中的深色木質(zhì)素和來自木漿漂白過程中產(chǎn)生的氯化木質(zhì)素，因?yàn)槲廴疚镏械脑S多有色有機(jī)物都帶電負(fù)性，它易木質(zhì)素，因?yàn)槲廴疚镏械脑S多有色有機(jī)物都帶電負(fù)性，它易被荷負(fù)電的被荷負(fù)電的NF所截留，且對(duì)膜不會(huì)產(chǎn)生污染。有人開發(fā)了所截留，且對(duì)膜不會(huì)產(chǎn)生污染。有人開發(fā)了水循環(huán)使用一步法水循環(huán)使用一步法NF過程，并同過程，并同UF法進(jìn)行比

48、較，發(fā)現(xiàn)采用法進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)采用NF技術(shù)處理后得到的水不僅透明、無色、不含陰離子廢物技術(shù)處理后得到的水不僅透明、無色、不含陰離子廢物，而且將透過水的，而且將透過水的COD、總碳和無機(jī)物含量的去除由、總碳和無機(jī)物含量的去除由UF泊泊的的50%60%提高到提高到80%以上。以上。492）紡織工業(yè)廢水的處理）紡織工業(yè)廢水的處理 可采用可采用MF和和NF聯(lián)合膜聯(lián)合膜過程回收棉紡纖維洗滌廢水中的過程回收棉紡纖維洗滌廢水中的NaOH。一般用。一般用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%20%濃度的濃度的NaOH處理紡織品，處理紡織品，然后用水沖洗。沖洗廢水中含有低濃度的然后用水沖洗。沖洗廢水中含有低濃度的NaOH和有

49、機(jī)物，廢水經(jīng)由電解池產(chǎn)生的氯水中和。和有機(jī)物，廢水經(jīng)由電解池產(chǎn)生的氯水中和。MF可除去皂化蠟、果膠以及絡(luò)合無機(jī)離子等懸可除去皂化蠟、果膠以及絡(luò)合無機(jī)離子等懸浮物；浮物；NF可除去二價(jià)鹽、微量色素和有機(jī)物，可除去二價(jià)鹽、微量色素和有機(jī)物，而讓而讓NaCl通過膜。透過液流經(jīng)電解池，通過膜。透過液流經(jīng)電解池， NaCl回回復(fù)到復(fù)到NaOH形式。形式。NF膜處理也延長(zhǎng)了電解池的使膜處理也延長(zhǎng)了電解池的使用壽命。此外，用壽命。此外，NF還用于在纖維加工過程中漂還用于在纖維加工過程中漂白所帶來的廢水處理，以控制污染物。白所帶來的廢水處理，以控制污染物。503）電鍍廢水處理）電鍍廢水處理 NF用于鍍鎳漂洗水

50、再循環(huán)用于鍍鎳漂洗水再循環(huán)及鎳的回收，設(shè)備操作及維修簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)及鎳的回收，設(shè)備操作及維修簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用低。用低。含鉻廢水含鉻廢水過濾過濾均質(zhì)化均質(zhì)化濃縮液濃縮液滲透液滲透液濃縮液再用濃縮液再用NFMF514）用于金屬加工和合金生產(chǎn)中廢水處理）用于金屬加工和合金生產(chǎn)中廢水處理 在金屬在金屬加工和合金生產(chǎn)中，經(jīng)常需用大量水沖洗，在這加工和合金生產(chǎn)中，經(jīng)常需用大量水沖洗，在這些清洗水中，含有濃度相當(dāng)高的重金屬，如鎳、些清洗水中，含有濃度相當(dāng)高的重金屬，如鎳、鐵、銅、鋅等。為了使這些含重金屬的廢水符合鐵、銅、鋅等。為了使這些含重金屬的廢水符合排放要求，一般的措施是將這些重金屬處理成氫排放要求，一般的措施是將這些重金屬處理成氫氧化物沉淀除去。如果采用氧化物沉淀除去。如果采用NF技術(shù)，不僅可以技術(shù)，不僅可以回收回收90%以上的廢水，使之純化，而且同時(shí)使重以上的廢水，使之純化，而且同時(shí)使重金屬離子含量濃縮金屬離子含量濃縮10倍以上，濃縮后的重金屬具倍以上，濃縮后的重金屬具有回收利用的價(jià)值。如果控制適當(dāng)條件，有回收利用的價(jià)值。如果控制適當(dāng)條件，NF還還可將溶液中的不同金屬實(shí)現(xiàn)分離?？蓪⑷芤褐械牟煌饘賹?shí)現(xiàn)分離。525）處理制糖工業(yè)廢水）處理制糖工業(yè)廢水 在制糖工業(yè)中，含有在制糖工業(yè)中，含有高濃度的高濃度的NaCl和帶色有機(jī)物的離子交換樹脂和帶色有機(jī)物的離子交換樹脂再生廢