纳滤膜分离技术可以适用于实验室？

什么是纳滤膜技术？~

纳滤膜技术是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术， 其截留分子量在80-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。膜分离技术被称为“二十一世纪的水处理技术”，自70年代应用于水处理领域后，得到了广泛的研究和空前的发展，受到世界各国水处理工作者的普遍关注，开展了不同水平。不同层次的理论研究和技术开发、应用。在给水处理领域应用最为广泛的是一系列的低压膜，如纳滤膜、反渗透膜等。其中，纳滤膜法水处理技术以其特殊的优势，获得了世界各国的水处理工作者的普遍关注，在水处理技术的研究和开发领域取得了可喜的成绩。
纳滤膜技术是从反渗透技术中分离出来的一种膜分离技术，是超低压反渗透技术的延续和发展分支。一般认为，纳滤膜存在着纳米级的细孔，且截留率大于95%的最小分子约为1mm，所以近几年来这种膜分离技术被命名为：Nanofiltration，简称：NF，中文译为：纳滤。在过去的很长一段时间里，纳滤膜被称为超低压反渗透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或称选择性反渗透膜或松散反渗透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本学者大谷敏郎曾对纳滤膜的分离性能进行了具体的定义：操作压力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以认为是纳滤膜[1]。现在，纳滤技术已经从反渗透技术中分离出来，成为介于超滤和反渗透技术之间的独立的分离技术，己经广泛应用于海水淡化、超纯水制造、食品工业、环境保护等诸多领域，成为膜分离技术中的一个重要的分支。

作为工业废水处理中的重要技术方法之一，纳滤技术的优势特点不言而喻。
膜过滤技术是一种高效、低能耗和易操作的液体分离技术，同传统的水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。膜技术一般包括微滤、超滤、纳滤和反渗透，其中纳滤(nanofiltration，NF)是目前国内外膜分离领域研究的热点之一。它是一种介于反渗透与超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术，由于其自身独特的性能使它在许多领域具有其它膜技术无法替代的地位，在工业废水处理中得到了广泛的应用，并显示出了广阔的发展前景。
1.纳滤膜的分离机理研究
1.1荷正(负)电纳滤膜
荷正(负)电纳滤膜带有正(负)电性。它对中性分子(如葡萄糖等有机分子)的截留是由膜的纳米级微孔的分子筛效应引起，其传质模型主要有摩擦模型、空间位阻-孔道模型、溶解-扩散模型和扩散-细孔流模型等。其截留率与被截留分子的粒径、操作压力、浓度、分子特性等有关。
荷正(负)电纳滤膜对无机离子和带电有机物的分离不仅受被分离物质粒径影响，而且受化学势和电势梯度的影响，传质过程受膜表面电荷与带电分子(离子)间Donnan效应影响很大。离子和膜表面带电荷越高，分离去除率越大。其代表性的传质模型有Donnan平衡模型、固定电荷模型、空间电荷模型、静电位阻模型和杂化模型等。
1.2荷电镶嵌纳滤膜
与荷正(负)电纳滤膜不同，荷电镶嵌纳滤膜同时带有阳离子和阴离子交换基团。在压力及浓度梯度推动下，溶液中的阴、阳离子分别通过荷电镶嵌纳滤膜中各自对应的交换单元通过膜。膜本身对离子的Donnan排斥作用低。
荷电镶嵌纳滤膜的传递机理研究的还不深入，仅有个别非平衡态热力学模型适用。C.Linder等用摩擦模型进行了简单的理论分析，表明荷电镶嵌膜需要较高的离子交换容量，且要求膜尽可能的薄，荷电离子间的距离尽可能的小，才能取得较好的分离效果。
1.3非荷电纳滤膜
非荷电纳滤膜对物质的分离由纳米级微孔的分子筛效应引起，传质模型有摩擦模型、空间位阻-孔道模型等。
2纳滤技术在工业废水处理中的应用探讨
2.1染料废水处理
染料废水污染物浓度高、色度高、无机盐含量高、污染物成分复杂、可生化性差、脱色困难，采用一般的物化、生化法处理很难达标排放，用纳滤膜处理染料废水，不仅处理水可达标排放，而且可回收染料。A.D.Dhale等采用纳滤系统处理COD为3500mg/L、醋酸质量浓度为1200mg/L、色度为80400(美国公共卫生协会标准)的染料废水，处理后COD去除率>97%，脱色率>99%，运行8h后，膜通量达0.017m3/(m2·h)。K.M.Pastagia等进行了纳滤膜处理活性黑和活性红染料混合废水的研究。国内也进行了这方面的研究。这些研究表明，纳滤膜用于染料废水处理是可行的。
2.2重金属废水处理
金属加工、合金生产、电镀等行业在生产过程中排放含有重金属的废水。采用纳滤膜处理重金属废水不仅可以避免对环境的污染，而且可以回收重金属。A.W.Mohammad等用纳滤膜处理分别按m(Na2SO4)∶m(NiSO4)为1∶4、1∶1、4∶1的比例配成的废水，在0.4MPa压力下，镍的去除率可达93%。在相同压力下，对含有Ni2+(0.724mol/L)、Na+(0.171mol/L)、Cu2+(0.158mol/L)、Zn2+(0.077mol/L)的生产废水进行处理，镍的去除率可达95%。楼永通等采用纳滤膜对电镀含镍废水进行处理，纳滤膜对镍的截留率达97%，镍浓缩10倍，可回收利用。
2.3垃圾渗滤液处理
垃圾渗滤液中溶解性有机物质量浓度为100-3000mg/L，无机物质量浓度为1600-14300mg/L，氨氮质量浓度为300-2000mg/L，处理难度很大。T.A.Peters用纳滤膜处理垃圾渗滤液，BOD、COD、氨氮、硫酸根去除率分别可达41.6%、95.88%、57%、92.48%。K.Linde等用两种纳滤膜处理垃圾渗滤液，并研究了纳滤膜对不同离子、TOC的截留率及膜通量随操作压力变化情况。
2.4制革废水处理
制革废水含有高浓度的SO42-、Cr3+和有机物，是一种危害大、难处理的废水。M.V.Galiana-Aleixandre等在纳滤膜两侧压力差为0.8MPa下，对含酸废水进行处理，膜通量为6L/(m2·h)，SO42-去除率>99%，总有机固体去除率>85%；对冲洗废水进行处理，膜通量为6L/(m2·h)，SO42-去除率>97%。A.Cassano等采用超滤和纳滤相结合处理制革废水并回收废水中的铬。纳滤膜操作压力为1.4MPa，膜通量为4.92L/(m2·h)，铬浓缩2.5倍，COD浓缩了1.5倍。研究发现，用回收的铬鞣制的皮革质量不低于用硫酸铬鞣制的皮革的质量。
2.5食品废水处理
食品废水属于高浓度有机废水。M.D.Afonso等用微滤膜和纳滤膜相结合处理鱼肉加工厂废水，不仅可以减少污染物排放量，而且处理后的水可以回用到工厂，浓缩液经处理后可用于鱼肉加工，具有良好的环境效益和经济效益。B.Balannec等用纳滤膜处理COD为36000mg/L的牛奶废水。当采用终端过滤，操作压力为0.15MPa，浓缩液为原废水量的1/3时，膜通量为3.5-5.0L/(m2·h)，透过液COD为173-1095mg/L；当采用错流过滤，操作压力为0.19MPa，错流流量为1500L/h，浓缩液为原废水量浓缩液量的1/1-1/3时，透过液COD为125-400mg/L，对Ca2+、Mg2+、K+、Na+的去除率分别为99.4%、99.4%、50%、80%。
2.6废水深度处理回用
由于人口的增加和工业的发展，水资源短缺的形势日益严重。废水深度处理回用逐渐受到学者和政府的高度重视，纳滤膜具有的优点使其在水的深度处理回用方面具有明显优势。L.Shu等采用终端过滤纳滤膜组件处理由C.I.活性黑染料水解物和NaCl配成的废水，过滤1h时，染料质量浓度由500mg/L浓缩到650mg/L，NaCl质量浓度由10g/L浓缩到12g/L，出水染料质量浓度为2mg/L，NaCl质量浓度为4g/L，分离后的水和浓缩液可以回收利用。A.F!hnrich等采用二级纳滤技术处理香肠喷淋水，原废水TOC、导电率、亚硝酸盐分别为65mg/L、1064μS/cm、0.28mg/L。一级纳滤膜和二级纳滤膜对TOC的去除率分别为95.6%和55.1%；出水电导率分别下降90.2%和91.1%；对亚硝酸盐的去除率分别为60.7%和65.8%。出水满足回用要求。其他研究表明，纳滤技术用于废水处理回用是可行的。
3 结束语
综上所述，加强对纳滤技术在工业废水处理中应用的研究分析，对于其良好处理效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的工业废水处理实践中，应该加强对纳滤技术的重视程度，并注重其具体应用实施过程的严谨性。

　　纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程，你可以根据自己实验需求，来应用纳滤膜分离技术

　　纳滤膜可以过滤水中二价以上金属离子(一般水中一价离子含量极少，且都是对人体有益的矿物质)，而纳滤膜的运行压力要远远低于反渗透，同时出水量要远远高于反渗透，完全可以去除水中易结垢的钙镁离子，使用纳滤膜足以满足饮用水的需求。

纳滤膜有一种设备，就是专门用于实验室的，实验室纳滤膜分离设备。
实验室纳滤膜分离设备介绍，纳滤膜的截留分子量为100-1000Da，主要应用在浓缩提纯工艺上。纳滤膜的主要特点是对二价离子、功能性糖、小分子色素、多肽等物质的截留性能高于98%，而对于一些单价离子、小分子酸碱、醇等有30-80%的透过性能，常被应用于溶质的分级、溶液中低分子物质的洗脱和离子组份的调整、溶剂体系中浓缩等物质的分离、精制、浓缩等工艺过程中。
纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。、纳滤膜浓缩提纯采用的膜组件主要有：卷式膜、平板膜、管式膜。

　莱特.莱德　1.实验室用膜分离设备(超滤、纳滤、反渗透)可选用超滤、纳滤、反渗透等不同的膜分离组件，超滤组件为中空纤维型，纳滤与反渗透为卷式组件，本产品一机多用，主要用于药物、天然产物组分分离提纯、浓缩、脱盐等用途，特别适合实验室使用，操作方便，易于放大，通量5-10L/H。

　　2.纳滤膜分离技术常被用于取代传统工艺中的冷冻干燥、薄膜蒸发、离子交换除盐、树脂工艺浓缩、中和等工艺过程。浓缩提纯技术可采用膜组件主要有：卷式膜、平板膜、管式膜。

　　纳滤膜技术浓缩提纯的优点：

　　1、能耗极低，节省浓缩过程成本;

　　2、过程无化学反应、无相变化，不带入其他杂质及造成产品的分解变性 ;

　　3、在常温下达到浓缩提纯目的，不造成有效成分的破坏，工艺过程收率高;

　　4、可完全脱除产品中的盐分，减少产品灰分，提高产品纯度;

　　5、可回收溶液中的酸、碱、醇等物质;

　　6、设备结构简洁紧凑，占地面积小;

　　7、操作简便，可实现自动化作业，稳定性好，维护方便。

有小型的纳滤中试机的，可以符合实验室使用。

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铁岭市18278563450： 实验室用纳滤膜分离可以吗? - ？
鲜爬贝分： 1.实验室用膜分离设备(超滤、纳滤、反渗透)可选用超滤、纳滤、反渗透等不同的膜分离组件,超滤组件为中空纤维型,纳滤与反渗透为卷式组件,本产品一机多用,主要用于药物、天然产物组分分离提纯、浓缩、脱盐等用途,特别适合实验...

铁岭市18278563450： 纳滤膜分离技术可以适用于实验室? - ？
鲜爬贝分： 纳滤是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,你可以根据自己实验需求,来应用纳滤膜分离技术

铁岭市18278563450： 膜分离技术有哪些优点及不足 - ？
鲜爬贝分： 膜分离技术的优点: 1、在常温下进行:有效成分损失极少,特别适用于热敏性物质,如抗生素等医药、果汁、酶、蛋白的分离与浓缩; 2、无相态变化:保持原有的风味,能耗极低,其费用约为蒸发浓缩或冷冻浓缩的1/3-1/8; 3、无化学变化:...

铁岭市18278563450： 纳滤膜的应用有哪些? ？
鲜爬贝分： (1)软化水处理. 对苦咸水进行软化、脱盐是纳滤膜应用的最大市场. (2)饮用水中有害物质的脱除. (3)中水、污水处理. 纳滤膜在中水领域、各种工业污水的应用也有很多实例,如造纸漂白污水处理等.生活 污水中,纳滤膜与活性污泥法相结合也已进人实用阶段. (4)食品、饮料、制药行业. 此领域中的纳滤膜应用十分活跃,如各种蛋白质、氨基酸、维生素、奶类、酒类、酱 油、调味品等的浓缩、精制. 化工工艺过程水溶液的浓缩、分离,如化工、染料的水溶液脱盐处理.

铁岭市18278563450： 验室膜分离设备,可以安装超滤膜、纳滤膜、反渗透膜吗? - ？
鲜爬贝分： 只要它是膜组件的大小可以被安装,但还没有考虑到的问题,操作压力一般超滤,纳滤,反渗透装配在一起

铁岭市18278563450： 什么是纳滤膜技术? - ？
鲜爬贝分： 纳滤膜技术是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术, 其截留分子量在80-1000的范围内,孔径为几纳米,因此称纳滤.基于纳滤分离技术的优越特性,其在制药、生物化工、 食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景.膜分离技术被称为“...

铁岭市18278563450： 纳滤的原理是什么? ？
鲜爬贝分： 纳滤 是一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程,纳滤膜的孔径范围在几个纳米左右.与其他压力驱动型膜分离过程相比,出现较晚.它的出现可追溯到70年代...

铁岭市18278563450： 反渗透和纳滤之间有何区别? - ？
鲜爬贝分： 纳滤是一种特殊而又很有前途的分离膜品种,它因能截留物质的大小约为1纳米(0.001微米)而得名,纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间,它截留有机物的分子量大约为200~400左右,截留溶解性盐的能力为20~98%之间,对单价阴离子盐...

铁岭市18278563450： 什么是NF系统 - ？
鲜爬贝分： NF是介于超滤和反渗透之间的一种新型分子级的膜分离技术,是适用于分离分子量在200以上、分子大小为1nm左右溶解组分的膜工艺,可去除水中的有机物、细菌、病毒及部分盐类.与反渗透相比,纳滤膜的网络结构更疏松,所以操作压力更低,为0.3﹋1.0Mpa,在同等压力下,通量则必反渗透大的多,此外纳滤能使浓缩和脱盐同步进行,对进水要求较低,运行费用更节省.

铁岭市18278563450： 膜分离实验设备原理? - ？
鲜爬贝分： 膜分离实验设备是一种以筛分为分离原理,以压力为推动力的膜分离过程,过滤精度在0.005-0.01μm范围内,可有效去除水中的微粒、胶体、细菌、热源及高分子有机物质.