纳滤膜的优势

 技术知识     |      2021-04-11 12:05:40

纳滤具有许多优点。这是它们的简要概述。

纳滤是一种相对较新的膜工艺,通常与总溶解固体含量低的水(例如地表水和新鲜的地下水)一起使用,目的是软化(去除多价阳离子)并去除消毒副产物前体,例如天然有机物和合成有机物事情。

纳滤(NF)是四种膜技术之一,其利用压力来实现水流中污染物的分离。其他三个是微滤,超滤和反渗透(RO)。所有这些技术都利用半渗透膜,该膜具有阻止(排斥)含有这些污染物的水流中溶解和/或悬浮的固体的能力。

纳米过滤也越来越广泛地用于食品加工应用,例如乳制品中,以同时进行浓缩和部分(一价离子)脱盐。

该机制取决于所讨论的盐离子的化合价。认识到盐是带电荷的两个或多个离子的化合物。价数是形成特定盐的离子上的电荷数,该盐并不总是氯化钠(NaCl);钠和氯离子是一价离子,因为它们只有一个电荷,而钙和硫酸盐等离子则是多价的,因为它们具有一个以上的电荷。NF膜的主要特征是它们排斥多价离子的程度比单价离子大得多。离子的具体截留率因一家膜制造商的不同而异,但是对于NF膜来说,95%的多价离子截留率和20%的单价离子截留率并不罕见。

尽管人们预计毛细管纤维纳米过滤器将很快投放市场,但当今可用的大多数此类膜仅是螺旋缠绕结构。图1以NF的去除功效为例进行了说明。

在许多发展中国家,很难获得干净的饮用水,而纳米技术提供了一种解决方案。尽管纳滤用于从水源中去除其他物质,但它也通常用于水的脱盐。正如在南非的一项最新研究中所看到的那样,使用聚合物纳米过滤结合反渗透技术对咸咸水进行了测试。这些测试产生了饮用水,但是正如研究人员所期望的那样,反渗透去除了大部分溶质。这使所有必需营养素(钙,镁离子等)中的水都空了,使营养素含量低于世界卫生组织要求的标准。这个过程可能对饮用水的生产来说有点过多,因为研究人员不得不回去并添加营养以使溶质水平达到饮用水的标准水平。另一方面,与常规方法相比,向发展中国家提供纳米过滤方法以增加其清洁水的供应量是一种非常廉价的方法。但是,在这些发展中国家如何能够在不依赖外国援助的情况下将这项新技术纳入其经济方面仍然存在问题。

为了溶解用于浮选的空气,使用了三种类型的加压系统。当废水中包含大量油性物质时,将使用全流量或全增压。增压系统中发生的剧烈混合不会影响处理效果。当存在中等至低浓度的油性物质时,使用分流加压。同样,通过增压系统的剧烈混合不会显着影响处理效率。循环流增压系统用于处理固体或油性材料,这些材料会由于在其他增压系统中的强烈混合而降解。在对油乳剂进行化学处理后,或将其用于絮凝悬浮液的澄清和增稠后,可使用此方法。

在图中所示的溶解气浮选系统的示意图中,载有固体或油水的进水混合物进入浮选容器,而气固混合物上升到液面。空气-固体混合物的比重小于水。比重大于水的固体倾向于沉降到底部,并通过旋转的刮刀臂除去。附在同一轴上的是一个旋转的撇渣器刀片,该刀片将浮游物从容器表面移至撇渣斗中。干净的水从裙部下面通过,然后必须通过位于外围区域的流槽离开容器。

纳滤的一些典型应用是:

1.食品,乳制品和饮料产品或副产品的脱盐

2.根据需要对乳清,UF渗透物或截留物进行部分脱盐

3.染料和荧光增白剂的脱盐

4.废旧的就地清洁(CIP)化学品的纯化

5.食品的减色或处理

6.食品,乳制品和饮料产品或副产品的浓度

7.发酵副产物浓度。

纳滤和软化:水软化通常涉及去除硬度离子,特别是钙和镁。由于这些离子是多价离子,因此优先被NF膜去除。

膜技术在此应用中的特殊优势在于,在用于典型的家用软水机再生的情况下,无论是用于市政软化的苏打石灰还是用于食盐(氯化钠)的水,都不需要化学试剂来促进去除硬性离子。钠离子交换是住宅软化50多年的标准技术,它利用离子交换树脂(以钠的形式)从流过此类树脂床层的水中吸收硬度离子,并释放钠离子进行交换。因为该技术需要氯化钠或氯化钾来再生树脂,所以在每个再生周期中,这些都会释放到下水道(或化粪池)中。