納濾膜的材質和性能特點

　　經過了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，在水質凈化、飲料乳制品分離濃污水處理設備縮、化工生產等行業(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、溶質截留率和產水量/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)產率的降低、縮短膜元件壽命

因此納濾膜系統(tǒng)進水水質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品.NF270產水量高，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.