纳滤学习教程.pptx

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1、BEA Confidential.|1目录目录纳滤的原理1 影响因素4一般纳滤设备的结构3纳滤在水处理中的应用2第1页/共11页BEA Confidential.|2什么是纳滤？什么是纳滤？纳滤膜是荷电膜，能进行电性吸附。在相同的水质及环境下制水，纳滤膜所需的压力小于反渗透膜所需的压力。所以从分离原理上讲，纳滤和反渗透有相似的一面，又有不同的一面。纳滤（NF）用于将相对分子质量较小的物质，如无机盐或葡萄糖、蔗糖等小分子有机物从溶剂中分离出来。纳滤又称为低压反渗透，是膜分离技术的一种新兴领域，其分离性能介于反渗透和超滤之间，允许一些无机盐和某些溶剂透过膜，从而达到分离的效果。第2页/共11页BE

2、A Confidential.|3纳滤在水处理中的应用纳滤在水处理中的应用纳滤技术作为一种高效经济的处理手段,已被应用于很多工业废水处理工艺中.在金属加工和电镀工业中,清洗水和电镀液中常含有浓度较高的Cu,Cd,Ni,Fe等重金属离子,应用纳滤技术可将这些重金属离子浓缩10倍,并能回收90%以上 纳滤膜处理含Cr6+,Ni2+,Cu2+等重金属离子的电镀废水.结果表明:纳滤膜可有效去除Cr6+,Ni2+,Cu2+,去除率分别为97.6%,98.9%,98.5%;电镀废水经抗污染膜超滤-高压纳滤组合工艺处理,可达电镀清洗水标准,回用率达到85%.纳滤膜处理含悬浮物矿井水,原水先经强化过滤工艺处理

3、达到纳滤膜进水水质要求.试验结果表明,经纳滤处理后矿井水中CODMn、浊度、硬度、含盐量、色度和细菌(不加氯消毒)的去除率依次为98.1%,99.7%,95.1%,78.2%95%和93.6%.该工艺出水稳定,且达到国家饮用水标准.纳滤技术对纺织工业废水也有很好的适用性,可有效去除色度、高浓度有机碳、COD及各种染料等。纳滤膜分离技术在饮用水生产方面正在发挥其独特的作用,比如,去除三氯甲烷中间体、低分子有机物、农药、环境荷尔蒙类物质等效果良好.第3页/共11页BEA Confidential.|4纳滤的工艺流程图纳滤的工艺流程图第4页/共11页纳滤膜过程的主要影响因素纳滤膜过程的主要影响因素

4、与其它膜过程相似,纳滤过程的污染主要受到操作条件(操作压力、供料速率及湍流程度)、膜类型(膜材料、膜表面性能和粗糙度、孔径大小和分布及 膜的结构等)、供料性能(溶质和溶剂的性质,浓度)和预处理(过滤,氧化等)的影响。在实际操作中纳滤膜的材料、结构等性能已确定,因此污染的影响因素主要有如下几种,其中很多因素同样也是超滤、反渗透过程污染的影响因素。BEA Confidential.|5第5页/共11页溶质浓度 溶液中的有机溶质(如蛋白质等)常常以胶体的形式存在于溶液中,它与膜面的相互作用主要依赖于范德华力以及双电层作用,即使溶液中像蛋白质等大分子物质的浓度很低时,膜面也可形成足够的吸附,使通量下降

5、.无机溶质的浓度也会对污染造成较大影响,当进料液为过饱和状态时,溶解性盐如CaCO3等可在膜面沉积.溶解性盐的异核或同核结 晶会引起膜面上晶体沉积物的增长从而造成无机垢污染11.同时,高浓度盐会改变蛋白质等胶体的构型和分散性,影响膜面对蛋白质类胶体的吸附.BEA Confidential.|6第6页/共11页溶液pH值商业纳滤膜通常为荷电膜,溶液的pH值的变化会影响溶质的荷电情况,从而影响溶质和膜面间的静电作用,也就会对膜污染产生影响.随pH值的增加,有机物和钙的沉积增加,污染程度增加.BEA Confidential.|7第7页/共11页温度温度的影响比较复杂,温度上升,料液的粘度下降,扩散

6、系数增加,降低了浓差极化的影响;但温度上升会使料液中某些组分的溶解度下降,使吸附污染增加,温度过高还会因蛋白质变性和破坏而加重膜的污染,故温度对纳滤过程的影响须综合考虑10.温度对特定的通量和自然有机物(NOM)的截留有较大影响.在高温和低温时均可观察到无机垢的形成.在高温时,由于CaCO3和CaSO4的溶解度降低,会发生异核结晶导致通量少量地降低.低温时,尽管溶解度增加,也可观察到异核结晶和NOM的吸附.这是由于温度增加,pH升高,成核成份增加.异核结晶要比同核结晶造成更明显的通量下降BEA Confidential.|8第8页/共11页流速和流型 膜面料液的流速或剪切力大,换言之,当料液湍

7、流程度高时有利于降低浓差极化层和膜表面沉积层,使污染降低BEA Confidential.|9第9页/共11页浓差极化浓差极化是由于膜的选择透过性造成的膜面浓度高于处理液主体浓度的现象,浓差极化可导致纳滤膜的渗透通量下降.膜污染与浓差极化虽然概念不同,但二者密切相关,常常同时发生,在许多场合,正是浓差极化导致了膜污染12.浓差极化与通量J和传质系数k(k=D/,D为扩散系数;为边界层厚度)这两个参数有关.由纳滤膜的分离特点可知,当料液成分和操作条件相同时,浓差极化对纳滤膜的影响程度介于超滤和反渗透膜之间.这是因为相同料液及操作条件下,纳滤膜的通量一般介于超滤和反渗透膜之间.BEA Confidential.|10第10页/共11页感谢您的观看！第11页/共11页