纳滤的应用
纳滤净水机净水器的过滤效果还是很不错的。超滤原理采用的是一种物理的分离技术,膜孔径范围为0.5μm(接近微滤)~1nm(接近纳滤)能够去除水中细菌、胶体等有害物质,并保留水中有益物质。具有无需加电加压,没有废水产生,安装使用方便等诸多特点。
反渗透技术中,反渗透膜的孔径在2~3nm以下,能够去除水中一切物质,得到的水也就是我们常说的纯水。专家认为,长期饮用会造成人体微量元素的缺乏。反渗透的过滤过程中需要加电加压,并在净水过程中有大量的废水产生,纯水机的废水率大概在1:5左右,也就是说一杯纯净水的产生会伴随着五杯废水。
① 软化:膜软化水主要是利用纳滤膜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,纳滤膜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:纳滤膜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。三致物质的去除:研究表明,纳滤膜能够去除水中大部分的有毒有害的有机物和Ames致突变物,使TA98及TA100菌株在各试验剂量下的致突比MR值均小于2 ,Ames试验结果呈阴性。进一步的研究将要考察纳滤技术对饮水中的内分泌干扰物质的截留特性,为安全优质饮水提供依据。消毒副产物及其前体物的去除:消毒副产物主要包括三卤甲烷(THMs)、卤乙酸(HAAs)和可能的三氯乙醛氢氧化物(CH)。国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究,纳滤膜对这三种消毒副产物的前体物的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适的纳滤膜的选用, 可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。消毒副产物及其前体物的去除:国外的科技工作者在这方面已开展了广泛的研究,纳滤膜对这三种消毒副产物的前体物的平均截留率分别为97%、94%和86%。通过合适的纳滤膜的选用, 可以使得饮用水水质满足更高的安全优质饮水水质标准。此外,纳滤出水是低腐蚀性的,对饮用水管网的使用期和管道金属离子的溶出有正面的影响,有利于保护配水系统的所有材科。试验表明采用必要后处理的纳滤膜系统能够使管网中铅的溶解减少50%,同时使其他溶出的金属离子浓度满足饮水水质标准要求。挥发性有机物(VOC)的去除:对饮用水中痕量挥发性有机物具有较高的去除率。在管道直饮水中的应用: 纳滤可以截留二价以上的离子和其他颗粒,所透过的只有水分子和一些一价的离子(如钠、钾、氯离子)。纳滤可以用于生产直饮水,出水中仍保留一定的离子,并可降低处理费用。
纳滤分离作为一项新型的膜分离技术,技术原理近似机械筛分。但是纳滤膜本体带有电荷性。这是它在很低压力下仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要原因。
纳滤分离愈来愈广泛地应用于电子、食品和医药等行业,诸如超纯水制备、果汁高度浓缩、多肽和氨基酸分离、抗生素浓缩与纯化、乳清蛋白浓缩、纳滤膜-生化反应器耦合等实际分离过程中。与超滤或反渗透相比,纳滤过程对单价离子和分子量低于200的有机物截留较差,而对二价或多价离子及分子量介于200~500之间的有机物有较高脱除率,基于这一特性,纳滤过程主要应用于水的软化、净化以及相对分子质量在百级的物质的分离、分级和浓缩(如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程产物的分级和浓缩)、脱色和去异味等。主要用于饮用水中脱除Ca、Mg离子等硬度成分、三卤甲烷中间体、异味、色度、农药、合成洗涤剂,可溶性有机物,及蒸发残留物质。
随着对环境保护和资源综合利用认识的不断提高,人们希望在治理废水的同时实现有价物质的回收,比如:大豆乳清废液中含有1%左右的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和造纸浆过程出现的亚硫酸钙废液中含有2%~2.5%的六碳糖和五碳糖,制糖工业中出现的废糖蜜中含有少量的盐等等。
NF分离是一种绿色水处理技术,在某些方面可以替代传统费用高,工艺繁琐的污水处理方 法.其技术特点是:能截留分子量大于100的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单 价离子透过;可在高温,酸,碱等苛刻条件下运行,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置 运行费用低;可以和其他污水处理过程相结合以进一步降低费用和提高处理效果.在水处理 中,NF膜主要用于含溶剂废水的处理,能有效地去除水中的色度,硬度和异味.NF膜以其特殊的分离性能已成功地应用于制糖,制浆造纸,电镀,机械加工以及化工反应催化剂的回收等行业的废水处理.
纳滤是一种绿色水处理技术,是国际上膜分离技术的最新发展,在某些方面可以替代传统费用高、工艺繁琐的污水处理方法。纳米级孔径且带有电荷的特殊过滤性能特点是:能截留分子量大于200的有机物以及多价离子,允许小分子有机物和单价离子透过;可在高温、酸、碱等苛刻条件下运行,膜耐受的条件范围宽,浓缩倍数高,耐污染;运行压力低,膜通量高,装置运行费用低,能耗极低(唯一驱动力是压力)。
由于纳滤膜特殊的孔径范围和制备时的特殊处理(如复合化、荷电化),使得纳滤膜具有较特殊的分离性能,其在降低废水COD、水源水的色度、硬度和去除饮用水中的有机物(TOC)、三卤代烷(THMs)前驱物等方面的应用近年来受到广泛重视,已成功地应用于制糖行业、造纸行业、电镀行业、机械加工行业及化工反应催化剂的回收行业等的废水处理中。纳滤膜的应用研究主要集中在几个方面:根据中性溶质的分子量大小而进行分离;截留有机物分子而让单价电解质透过膜层;根据离子价态而实现离子问的分离。根据纳滤膜分离的特点,其应用范围主要适用于下述情况的物质分离:①对单价盐分离的截留率要求不高;②要求进行不同价态离子的分离,如软化处理;③需要对高分子量有机物与低分子量有机物进行分离,如葡萄酒脱醇;④盐和对应的酸的分离;⑤有机物和无机物的分离,如染料脱盐、乳清浓缩脱盐和饮用水净化。
纳滤膜具有热稳定性、耐酸、耐碱和耐溶剂等优良性质,在废水的有价物质回收中起到不可估量的作用,广泛地应用于各种有机废水的回收处理。比如农药废液处理、乳清和抗菌素脱盐、电镀废液中金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水、饮用纯净水,能有效地去除水中的色度、硬度和异味 。
试验研究及应用
(1)日用化工废水处理.用NF膜处理日用化工废水的应用研究表明NF膜耐酸碱,有优良的截留率,对重金属有很好的去除率,不存在膜污染问题.据估计,由于NF膜的运行费用低于反渗透技术,对有机小分子有良好的脱除率,可能会覆盖90%以上的日用化工废水处理.
(2)石油工业废水处理.
石油工业废水主要包括石油开采和炼制过程中产生的含各种无机盐和有机物的废水,其成分 非常复杂,处理难度大.采用膜法特别是NF法与其他方法相给合,既可有效处理废水还可以 回收有用物质.例如,先用NF膜将原油废水分离成富油的水相和无油的盐水相,然后把富油 相加入到新鲜的供水中再进入洗油工序,这样既回收了原油又节约了用水.以前多采用反渗 透 和相分离结合的方法处理石油工业废水,但存在着膜污染严重的问题,如果在反渗透前加一NF膜,就可以解决膜污染的问题.石油工业的含酚废水中主要含有苯酚,甲基酚,硝基酚以 及各类取代酚,此类物质的毒性很大,必须脱除后才能排放,若采用NF技术,不仅酚的脱除 率可达95%以上,而且在较低压力下就能高效地将废水中的镉,镍,汞,钛等重金属高价离子脱除,其费用比反渗透等方法低得多.
(3)杀虫剂废水处理.一般的水处理方法不能除去污染水中的低分子有机农药.通过研究NF膜对不含酚杀虫剂的截留性能发现除了二氯化物以外,其他杀虫剂的截留 率均高于96.7%,所有杀虫剂在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影响.采用NF处理含有酚 类杀虫剂的废水也十分有效.
(4)化纤,印染工业废水处理.NF可以用于印染过程排水中染料及助剂的脱除和回用.处 理染料聚合浆料时,由于大多数染料的分子量在几百到几千,NF膜可以让一些无机盐或小分 子通过,而对较大的染料分子进行截取,粗染料浆液经NF系统后,染料可以富集,而无机盐 的浓度下降,脱盐率大于98%,染料损失率小于0.1%,而且可以在高温下运行.此外,NF还 可以用于纤维加工过程中的含油废水的处理及回收再利用.
(5)生活污水处理.采用常用的生物降解和化学氧化相结合的方法处理生活污水时,氧化 剂的消耗很大,残留物多.如果在它们之间增加一个NF系统,让能被微生物降解的小分子( 分子量小于100)通过,不能生物降解的有机大分子(分子量大于100)被截留下来经化学氧化 后再生物降解,这样就可以充分发挥生物降解的作用,节省氧化剂或活性炭的用量,降低最 终残留物的含量.
(6)热电厂二次废水的治理及回收利用.热电厂的二次废水主要来自冲灰,除尘及冷却系统,此类废水中含有大量的悬浮固体,灰份 及高含量的盐份和部分有机物.利用NF可以把这一类废水处理成工业回用水.首先用微滤除 去水中的全部悬浮颗粒,质量分数为99%的BOD,98%的COD,73%的总氮和17%的总磷,同时将水中的菌落总数降到3~4个/L,然后加酸降低pH以除去CO2,最后再经NF脱盐,达到锅炉用水的质量.澳大利亚太平洋热电厂的Eraring发电站已用NF对此类废水进行处理,每天处理1 000~15 000 m3废水,既减轻了市政供水系统的负荷,每年又可为热电厂节约 操作费用80万美元.该热电厂准备扩大发电规模,用水量也相应增大,估计到2010年,处理 此类废水量将达5 000 m3/d,效益极其可观.
(7)酸洗废液处理.钢厂的酸洗工序是将钢材浸入质量分数为20%左右的硫酸酸洗槽中进行 酸洗.随着酸洗的进行,硫酸浓度逐渐降低,硫酸亚铁浓度不断增高,当溶液中硫酸的质量 分数降至6%~8%,生成的硫酸亚铁浓度超过200~250 g/L时,酸洗速率下降,必须更 换酸洗液,排放酸洗废液.酸洗好的钢材必须用清水进行冲洗以除去表面的酸性物质,又造 成了废酸水的外排.为了保护环境,节约资源,可采用NF工艺处理酸洗废液.利用NF膜对硫 酸和硫酸亚铁截留率的不同,先将硫酸亚铁截留在浓缩液中,然后将浓缩液送入冷却结晶罐,冷却结晶出FeSO4·7H2O;透过液再经能截留硫酸的另一NF膜组件,截留后浓缩为20%的 硫酸,再生酸液回收利用,透过液则排至废酸水站,进一步处理排放或回收.这一工艺回收 了硫酸和硫酸亚铁,同时实现了酸洗废液的回收综合利用和废酸水达标排放的目的.
(8)造纸废水处理.采用NF膜技术替代传统的化学处理 法能更为有效地除去深色木质素.木浆漂白过程产生的氯化木质素 是带负电的,容易被带负电性的NF膜截留,并且对膜不会产生污染.另外,因为整个处理过程中对阳离子(Na+)的脱除率并没有严格要求,采用反渗透技术就显得没有必要 .采用超滤/纳滤处理牛皮纸制造废水有很好的效果。
工程应用
纳滤膜的孔径范围介于反渗透膜和超滤膜之间,其对二价和多价离了及分子量在200~1000之间的有机物有较高的脱除性能,而对单价离子和小分子的脱除率则较低。而且,与反渗透过程相比,纳滤过程的操作压力更低(一般在1.0Mpa左右);同时由于纳滤膜对单价离子和小分子的脱除率低,过程渗透压较小,所以,在相同条件下,纳滤与反渗透相比可节能15%左右[3]。因而在水处理中,纳滤被广泛应用于饮用水的浓度净化、水软化、有机物和生物活性物质的除盐和浓缩、水中三卤代物前躯物的去除、不同分子量有机物的分级和浓缩、废水脱色等领域。
Sibille等研究了法国Auverw-sur-Oise市的地下水,对纳滤和生物处理饮用水(臭氧—生物活性炭过滤)进行了对比。结果表明,纳滤可以显著提高饮用水的水质,减少细菌数量和有机物的浓度,从而使后续消毒更有效,也减少了三氯甲烷的形成。但是,研究又指出,少量极易被细菌等吸收的可生物降解的有机物质(BOM:BiologicalOrganicMatter)、可同化有机碳(AOC:AssimilableOrganicCarbon)也能透过纳滤膜。
虽然,纳滤技术的工程应用在美国、日本等国家的给水行业中已经得到大规模的推广,但在我国,将纳滤技术广泛地应用于工程实践的条件还不成熟,尚处于尝试阶段、本要问题是国产纳滤膜的性能指标不够过关。已有工程实例的报道,如国内首套工业化大规模膜软化系统——山东长岛南隍城纳滤示范工程,是纳滤技术在高硬度海岛苦咸水净化的实际应用。该工程由国家海洋局杭州水处理中心设计,于1997年4月正式投入生产淡水,系统连续正常运行27个月,淡化水符合国家生活饮用水卫生标准。
有关学者曾采用纳滤膜对某市自来水(以污染严重的淮河水为原水)进行深度处理试验,研究了纳滤循环制水试验工艺的效果。结果表明,循环试验工艺与单级纳滤工艺相比,在同样较低的压力下,出水率较高,并且能耗降低,减少了浓水排放。即使在回收率较高(80%)的情况下,膜出水中的总有机碳(TOC)仍比自来水低50%;对致会变物的去除十分显著,使Ames试验阳性的水转为阴性。
纳滤膜应用问题
纳滤膜有较高的膜通量,可以截留有机及无机污染物,而对人体必需的一些离子又有较大的透过率,因此,把纳滤膜应用于饮用水的深度净化较其它的膜分离技术有较大的优势。把钢滤膜应用于给水处理领域的主要问题是:
这三个问题是膜分离的基本问题,也是纳滤膜法水处理技术难以广泛应用的主要原因。世界各国的水处理工作者正在进行广泛的研究,寻求解决这些问题的途径。纳滤技术在给水处理领域的推广应用还依赖于这些问题的进一步解决。
滤字拼音
在工业生产中,滤被广泛应用于水处理、空气净化、石油化工、制药等领域。在食品加工中,滤也是必不可少的步骤之一,能够将食品中的杂质和有害物质去除,保证食品的安全和卫生。此外滤还被应用于环保、医疗、科研等领域。滤布是滤中常用的一种介质:它是由纤维织成的网状物,具有轻便、耐酸碱、耐高温等...
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3、石油提炼:石油提炼过程中,过滤原理被广泛应用于去除杂质和提纯石油。通过使用过滤器,可以将石油中的矿物质、水分等杂质去除,提高石油的品质和纯度。4、制药行业:在制药行业中,过滤原理被广泛应用于药品的生产和制备过程中。例如,通过使用过滤器,可以将混合物中的固体杂质去除,保证药品的纯度和质...
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1、过滤技术在搜索引擎领域的应用非常广泛。在搜索引擎这个过程中,过滤技术起到了关键的作用。例如,搜索引擎会对网页内容进行分词处理,将文本转化为关键词;通过计算关键词的权重,对网页进行排序;根据用户的需求,对搜索结果进行筛选和截断。2、过滤技术在推荐系统领域也有着广泛的应用。例如,协同过滤算...
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超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩等。超滤法也有一定的局限性,它不能直接得到干粉制剂。对于蛋白质溶液,一般只能得到10~50%的浓度。家用工业用都可以。超滤技术的关键是膜。膜有各种不同的类型和规格,可根据工作的需要来选用反渗透反渗透反渗透反渗透脱盐率达99%以上但,若对水质要求不是特...
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30\/160滤网的应用领域
2、环保领域:用于环保设备中,如空气净化器、通风机等,去除空气中的颗粒物、灰尘等杂质,提高空气质量,保护环境。3、农业领域:在农业生产和种植中,为了提高产品质量和产量,需要使用大量的农药和化肥,30到160滤网可以过滤农药和化肥中的杂质和颗粒物,保证产品的纯度和质量。
生活中的过滤实例都有哪些
1、咖啡过滤:过滤是手冲咖啡过程中一个必不可少的步骤,去任意一家咖啡店点一杯手冲咖啡,几乎都能看到咖啡过滤的状态,不论用的是什么样的滤杯,都会有搭配的滤纸使用。2、纱窗:纱窗指的是挡住蚊蝇虫的网,主要作用是“防蚊”,比以前多了更多的花样,出了隐形纱窗和可拆卸纱窗,不再像以前那样...
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净水滤料的应用广泛,涵盖了许多领域。首先,在水处理设施中,它们是修建快滤池的重要组成部分,特别是在水厂中发挥着关键作用,用于净化水源。在家庭生活中,净水滤料也被制成小型净水器,为居民提供便捷且安全的饮用水处理方案。农村乡镇、城镇小区以及机关团体,也广泛采用这种滤料来建设中小型净水站,满足...
什么叫抽滤,有何应用?
抽滤瓶,又称布氏烧瓶,是实验室中使用的一种玻璃器皿,为烧瓶的一种。配合布氏漏斗过滤用。发明者为1907年诺贝尔化学奖获得者Eduard Buchner。它是一个厚壁的三角瓶,在瓶颈的下部(肩部)和瓶底下截部位各焊接有上嘴或上下嘴两种形状。三、安全瓶 洗气瓶在除杂时长进短出,做安全瓶时也是长进短出。
常用的滤芯有哪些,主要应用在什么行业?
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