陶氏纳滤膜NF200-4040 脱盐型纳滤膜
美国陶氏纳滤膜NF200-4040是中等脱盐率和硬度透过率的纳滤膜,其具有脱除有机物高,产水量高的特点。陶氏纳滤膜NF200-4040专门为了高度脱除总有机碳(TOC)和三卤代烷(THM)前驱物而开发的产品,同时允许硬度成分中等通过,其它盐分中等或较高程度通过。
纳滤膜的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。20世纪70年代J·E·Cadotte研究NS-300膜,即为研究NF膜的开始。当时,以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybridfiltration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程,称为松散反渗透(looseRO)膜。后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤,一直沿用至今。之后,纳滤技术发展得很快,陶氏纳滤膜组件于80年代中期商品化。目前,纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的定义
到目前为止,对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。学术界比较统一的解释,包括以下七个方面:
①美国陶氏纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间,其膜表面分离皮层可能具有纳米级微孔结构。
②相对于反渗透膜NaCI的脱除率均在95%以上,一般将NaCI脱除率为90%以下的膜均可称之为美国陶氏纳滤膜。
③反渗透膜几乎对所有溶质都有很高的脱除率,而美国陶氏纳滤膜NF200-4040只对特定的溶质具有脱除率。
④美国陶氏纳滤膜孔径在1nm以上,一般1~2nm。
⑤主要去除一个纳米左右的溶质粒子,截留分子量在200~1000道尔顿。
⑥反渗透膜几乎均为聚酰胺材质,而美国陶氏纳滤膜材料可采用多种材质,如醋酸纤维素、醋酸-三醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺复合材料和无机材料等。
⑦一般美国陶氏纳滤膜0的表面形成高聚物电解质因而常常有较强的负电荷性。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的工艺原理
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的原理与超滤及反渗透等膜分离过程一样,也是以压力差为推动力的膜分离过程,是一个不可逆过程。其分离机制可以运用电荷模型(空间电荷模型和固定电荷模型)、细孔模型以及近年来才提出的静电排斥和立体阻碍模型等来描述。与其他膜分离过程比较,纳滤的一个优点是能截留透过超滤膜的小分子量的有机物,又能透析反渗透膜所截留的部分无机盐——也就是能使“浓缩”与脱盐同步进行。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040分离需要的跨膜压差一般为0.5~2.0MPa,比用反渗透膜达到同样的渗透能量所必须施加的压差低0.5~3MPa。在同等的外加压力下,纳滤的通量要比反渗透大得多,而在通量一定时,纳滤所需的压力则比反渗透的低很多。
美国陶氏纳滤膜NF200-4040的应用行业
应用美国陶氏纳滤膜NF200-4040的这些性能决定了其在饮水处理中特有的广阔的应用,简述如下。
①软化:膜软化水主要是利用美国陶氏纳滤膜NF200-4040对不同价态离子的选择透过特性而实现对水的软化。膜软化在去硬度的同时,还可以去除其中的浊度、色度和有机物,其出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有无须再生、无污染产生、操作简单、占地面积省等优点,具有明显的社会效益和经济效益。
膜软化在美国已很普遍,佛罗里达州近10多年来新的软化水厂都采用膜法软化,代替常规的石灰软化和离子交换过程。近几年来,随着纳滤性能的不断提高,美国陶氏纳滤膜NF200-4040组件的价格不断下降,膜软化法在投资、操作、维护等方面已优于或接近于常规法。
②用于去除水中有机物:美国陶氏纳滤膜NF200-4040在饮水处理中除了软化之外,多用于脱色、去除天然有机物与合成有机物(如农药等)、三致物质、消毒副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体和挥发性有机物,保证饮用水的生物稳定性等。