納濾(NF)膜早期稱(chēng)為松散反滲透(Loose RO)膜,是80年代初繼典型的反滲透(RO)復(fù)合膜之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的。
徽濾(MF)和濾(UF) 因不能脫除各種低分子物質(zhì), 故單獨(dú)使用時(shí)不能稱(chēng)之為深度處理,而納濾膜的平均脫鹽率在70%左右,既能脫除水中的異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑、三鹵甲烷中間體(THM)(加氯時(shí)的副產(chǎn)物,為物質(zhì))可溶性污染物、低分子物等有害物質(zhì)、以及細(xì)菌、等有害微生物,又可以保留一部分(約30%)人體所需的元素物質(zhì)。
二.工藝流程、材料及方法
研究采取的水處理工藝流程如下:
原水→預(yù)處理系統(tǒng)→精濾(1μm或5μm)→納濾膜組件→系統(tǒng)→優(yōu)質(zhì)飲用水
預(yù)處理系統(tǒng)通過(guò)炭過(guò)濾器等裝置,主要去除原水中的污染物、余氯、鐵、錳、濁度等。1μm或5μm的精濾可降低膜前水的濁度,去除細(xì)小顆粒或懸浮物。
納濾膜采用美國(guó)HYDRANAUTICS公司NA1—4040膜,材質(zhì)均為聚酰銨,設(shè)計(jì)膜組件的水回收率為50%。由于各地原水水質(zhì)的差異,納濾膜實(shí)際運(yùn)行壓力在0.5~0.9 MPa之間不等。
三. 關(guān)于納濾膜的各種效果
(1)納濾膜對(duì)礦物質(zhì)的去除效果
飲用水中的礦物質(zhì)是人體健康所需的,但要適量。飲用水中過(guò)高的礦物質(zhì)亦會(huì)產(chǎn)生,如長(zhǎng)期飲用高硬度的水易得結(jié)石病。同時(shí),過(guò)高的礦物質(zhì)和硬度亦會(huì)影響水的口感。礦物質(zhì)含量過(guò)高,喝起來(lái)會(huì)感到膩,過(guò)少則清淡。日本飲用水標(biāo)準(zhǔn)提出的舒適水質(zhì)項(xiàng)目中TDS為30~200mg/L。對(duì)礦物質(zhì)含量較高的原水,如選用納濾膜作為膜過(guò)濾元件,便可降低原水的礦物質(zhì)含量。礦物質(zhì)總體含量以電導(dǎo)率或總?cè)芙庑怨腆w表示。
實(shí)踐表明,納濾膜對(duì)不同地區(qū)水中礦物質(zhì)總量均有相當(dāng)?shù)娜コ饔茫コ?用電導(dǎo)率和總?cè)芙庑怨腆w表示)波動(dòng)較大,大多數(shù)情況下的去除率集中在50%~70%之間,如表1所示。研究中也發(fā)現(xiàn)少數(shù)情況下的去除率90%左右,這反映出影響納濾膜去除無(wú)機(jī)離子的因素較多,如離子在水溶液中的半徑、水中一價(jià)及多價(jià)離子的濃度比例、相互影響、當(dāng)時(shí)采用的納濾膜元件本身參數(shù)(孔徑大小、膜表面荷電性及進(jìn)水壓力)等均可能對(duì)離子的去除率產(chǎn)生影響。
(2)納濾膜對(duì)總硬度及陽(yáng)離子的去除效果 納濾膜對(duì)水中總硬度及鈣離子、鎂離子、銨離子的去除效果見(jiàn)表2。
納濾膜對(duì)總硬度的去除率比其對(duì)陽(yáng)離子的去除率波動(dòng)更大,從54%~95%不等。對(duì)同一組水樣,納濾膜對(duì)總硬度、鈣離子、鎂離子的去除率基本相同,且明顯大于其對(duì)銨離子的去除率。研究還發(fā)現(xiàn),同樣條件下,納濾膜對(duì)總硬度的去除率大于其對(duì)陽(yáng)離子的去除率,這可能源于納濾膜對(duì)二價(jià)離子(Ca2+、Mg2+)的去除率大于對(duì)一價(jià)離子(如銨離子)的去除率。
納濾膜對(duì)上述陰離子有較好的去除率,但去除率與進(jìn)水中相應(yīng)離子的濃度大小之間并無(wú)嚴(yán)格的規(guī)律,去除率穩(wěn)定性較差。在的pH值條件下,總堿度實(shí)際上代表了HCO3-和CO23-的總量。總體上看來(lái),納濾膜對(duì)根的去除率要高于對(duì)總堿度、氯化物、氟化物的去除率,表明納濾膜對(duì)高價(jià)陰離子的去除率大于其對(duì)一價(jià)陰離子的去除率。這一點(diǎn)與納濾膜對(duì)一價(jià)陽(yáng)離子和高價(jià)陽(yáng)離子的去除規(guī)律是一致的。
四、結(jié)論
①納濾膜操作壓力低,對(duì)預(yù)處理的要求相對(duì)于反滲透膜簡(jiǎn)單,可對(duì)原水部分脫鹽和,可進(jìn)一步去除污染物等對(duì)人體健康有害的物質(zhì),出水口感好,是一種適合于在優(yōu)質(zhì)飲用水生產(chǎn)中采用的膜過(guò)濾技術(shù)。
②不同原水條件下納濾膜對(duì)水中礦物質(zhì)總量、總硬度的去除率波動(dòng)較大。同樣條件下,納濾膜對(duì)總硬度的去除率大于其對(duì)陽(yáng)離子的去除率。隨原水電導(dǎo)率的增加,其去除率總體呈降低趨勢(shì)。
③納濾膜對(duì)高價(jià)離子(如鈣離子、鎂離子、根)的去除率大于其對(duì)一價(jià)離子(如銨離子、總堿度、氯化物、氟化物)的去除率。
④納濾膜對(duì)單個(gè)離子及污染物總量的去除率高低與進(jìn)水中相應(yīng)離子濃度大小或物總體含量大小之間并無(wú)嚴(yán)格的規(guī)律,去除率穩(wěn)定性較差。
納濾裝置:是一項(xiàng)新型的膜分離過(guò)程原理。在外界推動(dòng)力(壓力)作用下截留水中膠體、顆粒和分子量相對(duì)較高的物質(zhì),而水和小的溶質(zhì)顆粒透過(guò)膜的分離過(guò)程。
納濾膜的孔徑范圍在幾個(gè)納米左右。通過(guò)膜表面的微孔篩選可截留分子量為3x10000—1x10000的物質(zhì),以及對(duì)Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、脫鹽、可溶性物等的去除。
納濾裝置在處理過(guò)程中,由于被截留的雜質(zhì)在膜表面上不斷積累,會(huì)產(chǎn)生濃差化現(xiàn)象,當(dāng)膜面溶質(zhì)濃度某一即生成凝膠層,使膜的透水量急劇下降,這使得納濾的應(yīng)用受到程度的限制。為此,需通過(guò)定時(shí)反沖洗,以的效果和運(yùn)行條件。
納濾裝置的特點(diǎn)是:系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作方便、占地小、投資省、且水質(zhì)優(yōu),不需增加任何化學(xué)試劑,可滿足各類(lèi)中水回用的水質(zhì)要求。
五、納濾裝置處理后-一般數(shù)值參考值表:(在此作參考)
項(xiàng)目 前端污水 納濾 單位
Na+ 126.4 1.50 mg/L
Ca2+ 60.60 1.20 mg/L
Mg2+ 28.88 1.00 mg/L
Fe3+ 1.152 0.80 mg/L
SO42- 95.70 22.0 mg/L
濁度 11.0 1.10 NTU
pH 7.97 6.50 mg/L
甲堿度 3.54 0.208 mg/L








