膜的表面分离层可能具有1µm左右的孔结构,故称为“纳滤”。由于其具有纳米孔径且带有电荷性的过滤性能,迅速取代了传统的离心分离、真空浓缩、多效蒸发等工艺。
纳滤的截留分子量可在200-10000道尔顿之间选择,因此该工艺能耗低,不破坏生物活性,浓缩倍数高。因此,纳滤技术已广泛应用于食品工业、饮料工业、生物、发酵工业和乳制品工业。
膜技术广泛应用于饮用水深度处理。近年来,随着人们对饮用水水质要求的进一步提高,各种净水器应运而生。他们都采用了一些的水处理技术,但水质过于纯净,还存在营养缺乏的问题。因为纯净水不仅去除了有害物质,还去除了人体活动的许多矿物质元素,如钙、镁、锌、锂、锶等。长期饮用这种有益元素缺乏的水,会打乱人体的平衡。综合国内外界和水处理界的观点,可以认为洁净水应该是尽可能去除水中有毒有害物质,尤其是“三因”物质,且艾姆斯试验阴性,同时保留原水中健康微量元素和矿物质的水。
纳滤膜具有优异的热稳定性、耐酸性、耐碱性和耐溶剂性。它对废水中有价物质的回收起着不可估量的作用,广泛应用于各种**废水的回收和处理。如农药废液处理、乳清和抗生素脱盐、电镀废液金属回收、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和饮用纯净水,能有效去除水中的色度、硬度和异味。
国内研究的纳滤膜材料和溶液理化条件相对简单。目前,国内在氨基酸和多肽分离用纳滤膜材料的设计、膜与溶质的物理化学条件和分离行为的关系、氨基酸和多肽的纳滤分离机理等方面的研究仍属空白。纳滤作为一种新型的膜分离技术,将越来越多地应用于氨基酸、多肽等生物制品的分离纯化。水软化是水处理的一个重要方面。目前常规的软化方法主要有石灰软化法和离子交换法。
纳滤是一种绿色水处理技术,是**上膜分离技术的发展,在某些方面可以替代传统的成本高、工艺繁琐的污水处理方法。具有纳米级孔径及电荷的过滤性能特征是:分子量大于200的**物和多价离子可以被阻断,通过小分子**物和单价离子。可在高温、酸、碱等恶劣条件下运行,膜耐受的条件范围广,浓缩倍数高,对污染也有抵抗力。工作压力低,膜通量高,装置工作成本低,能耗低(的推动力是压力)。
但与此同时,纳滤膜在工业应用中也受到了一些缺点和不足的限制,包括膜污染、浓水处理、分离效果不完全等。主要可以从以下两个方面解决:根据应用所需的分离效果或污染物去除要求,设计合理的工艺或选择合适的膜类型;从长期运行的角度来看,需要加强过程控制,建立适合传质过程的传质模型,然后利用模型建立模拟手段,优化膜性能和处理效果。随着研究者对纳滤膜传质机理的深入研究、新型膜材料的研发、膜组件设计配置的优化以及过滤过程的模拟控制,新的发现和成果将有力推动纳滤膜在更多行业和领域的突破和进步。
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