納濾設(shè)備的工作原理

納濾(NF)膜的研制與應(yīng)用較反滲透膜大約晚20年。20世紀(jì)70年代Cadotte研究NS-300膜，即為研究NF膜的開(kāi)始。當(dāng)時(shí)，以色列脫鹽公司用“混合過(guò)濾”(hybrid
filtration)來(lái)表示介于反滲透與超濾之間的膜分離過(guò)程，稱(chēng)為松散反滲透(loose
RO)膜。后來(lái)美國(guó)的Filmtec公司把這種膜技術(shù)稱(chēng)為納濾，一直沿用至今。之后，納濾技術(shù)發(fā)展得很，膜組件于80年代中期商品化。目前，納濾技術(shù)已成為世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。
(1)
納濾膜定義
到目前為止，對(duì)納濾膜的準(zhǔn)確定義、機(jī)制、特征等的認(rèn)識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不充分。學(xué)術(shù)界比較統(tǒng)一的解釋納濾膜的定義包括以下七個(gè)方面：
①
納濾膜介于反滲透和超濾膜之間，其膜表面分離皮層可能具有納米級(jí)微孔結(jié)構(gòu)。
②
相對(duì)于反滲透膜NaCI的脫除率均在95%以上，一般將NaCI脫除率為90%以下的膜均可稱(chēng)之為納濾膜。
③
反滲透膜幾乎對(duì)所有溶質(zhì)都有很高的脫除率，而納濾膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有脫除率。
④
納濾膜孔徑在1nm以上，一般1～2nm。
⑤
主要去除一個(gè)納米左右的溶質(zhì)粒子，截留分子量在200～1000道爾頓。
⑥
反滲透膜幾乎均為聚酰胺材質(zhì)，而納濾膜材料可采用多種材質(zhì)，如醋酸纖維素、醋酸-三醋酸纖維素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺復(fù)合材料和無(wú)機(jī)材料等。
⑦
一般納濾膜的表面形成高聚物電解質(zhì)因而常常有較強(qiáng)的負(fù)電荷性。
(2)
納濾原理
與超濾及反滲透等膜分離過(guò)程一樣，納濾也是以壓力差為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程，是一個(gè)不可逆過(guò)程。其分離機(jī)制可以運(yùn)用電荷模型(空間電荷模型和固定電荷模型)、細(xì)孔模型以及近年來(lái)才提出的靜電排斥和立體阻礙模型等來(lái)描述。與其他膜分離過(guò)程比較，納濾的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是能截留透過(guò)超濾膜的小分子量的有機(jī)物，又能透析反滲透膜所截留的部分無(wú)機(jī)鹽——也就是能使“濃縮”與脫鹽同步進(jìn)行。