膜分離技術(shù)是物質(zhì)分離技術(shù)中的一個(gè)單元操作。膜法分離的特點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)力主要為壓力,不伴隨需要大量熱能的變化。因而有節(jié)能、可連續(xù)操作、便于自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)。膜分離中的微濾(MF)、超濾(UF)不能脫除各種低分子物質(zhì),故單獨(dú)使用時(shí),出水質(zhì)量仍較差。反滲透膜(RO)有較強(qiáng)的去除率,但在去除有害物質(zhì)的同時(shí)也去除了水中大量有益的無(wú)機(jī)離子,出水呈酸性,不符合人體需要。而納濾膜(NF)分離技術(shù)在有效去除水中有害物質(zhì)的同時(shí),還能保留大多數(shù)人體必須的無(wú)機(jī)離子,且出水pH值變化不大。這種水處理方法對(duì)于我國(guó)目前的飲食結(jié)構(gòu)而言,尤其是營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)單一的人員來(lái)說(shuō),更易被接受,也更加合理。
為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究納濾膜,以便其更有效地應(yīng)用于水處理,我們安裝了兩種型號(hào)的納濾膜設(shè)備并進(jìn)行了比較研究,這兩種型號(hào)的納濾膜均由美國(guó)Trisep公司生產(chǎn),材質(zhì)為PA,型號(hào)分別為NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1 納濾膜的定義、特點(diǎn)
NF膜早期被稱(chēng)為松散反滲透(Loose RO)膜,是80年代初繼典型的RO復(fù)合膜之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的。可這樣來(lái)論述“納濾”的概念:適宜于分離分子量在200g/mol以上,分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個(gè)特點(diǎn)是具有離子選擇性:具有一價(jià)陰離子的鹽可以大量滲過(guò)膜(但并不是無(wú)阻擋的),然而膜對(duì)具有多價(jià)陰離子的鹽(例如硫酸鹽和碳酸鹽)的截留率則高得多。因此,鹽的滲透性主要由陰離子的價(jià)態(tài)決定。
1.2 納濾膜的分離原理
納濾過(guò)程之所以具有離子選擇性,是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán),它們通過(guò)靜電互相作用,阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)文獻(xiàn)[1]說(shuō)明,可能的荷電密度為0.5~2meq/g.
為此,我們可用道南效應(yīng)加以解釋?zhuān)?BR> ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學(xué)勢(shì);
μj——化學(xué)勢(shì);
zj——被考查組分的電荷數(shù);
F——每摩爾簡(jiǎn)單荷電組分的電荷量(稱(chēng)為法拉第常數(shù));
φ——相的內(nèi)電位,并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢(shì)不同于熟知的化學(xué)勢(shì),是由于附加了zj.F.φ項(xiàng),該項(xiàng)包括了電場(chǎng)對(duì)滲透離子的影響。利用此式,可以推導(dǎo)出體系中的離子分布,以計(jì)算出納濾膜的分離性能。
為進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和研究納濾膜,以便其更有效地應(yīng)用于水處理,我們安裝了兩種型號(hào)的納濾膜設(shè)備并進(jìn)行了比較研究,這兩種型號(hào)的納濾膜均由美國(guó)Trisep公司生產(chǎn),材質(zhì)為PA,型號(hào)分別為NF1(NFTS40)和NF7(NFTS80)。
1、納濾膜的定義及分離原理
1.1 納濾膜的定義、特點(diǎn)
NF膜早期被稱(chēng)為松散反滲透(Loose RO)膜,是80年代初繼典型的RO復(fù)合膜之后開(kāi)發(fā)出來(lái)的。可這樣來(lái)論述“納濾”的概念:適宜于分離分子量在200g/mol以上,分子大小約為1nm的溶解組分的膜工藝。
納濾膜的一個(gè)特點(diǎn)是具有離子選擇性:具有一價(jià)陰離子的鹽可以大量滲過(guò)膜(但并不是無(wú)阻擋的),然而膜對(duì)具有多價(jià)陰離子的鹽(例如硫酸鹽和碳酸鹽)的截留率則高得多。因此,鹽的滲透性主要由陰離子的價(jià)態(tài)決定。
1.2 納濾膜的分離原理
納濾過(guò)程之所以具有離子選擇性,是由于在膜上或者膜中有負(fù)的帶電基團(tuán),它們通過(guò)靜電互相作用,阻礙多價(jià)離子的滲透。根據(jù)文獻(xiàn)[1]說(shuō)明,可能的荷電密度為0.5~2meq/g.
為此,我們可用道南效應(yīng)加以解釋?zhuān)?BR> ηj=μj+zj.F.φ
式中ηj——電化學(xué)勢(shì);
μj——化學(xué)勢(shì);
zj——被考查組分的電荷數(shù);
F——每摩爾簡(jiǎn)單荷電組分的電荷量(稱(chēng)為法拉第常數(shù));
φ——相的內(nèi)電位,并且具有電壓的量綱。
式中的電化學(xué)勢(shì)不同于熟知的化學(xué)勢(shì),是由于附加了zj.F.φ項(xiàng),該項(xiàng)包括了電場(chǎng)對(duì)滲透離子的影響。利用此式,可以推導(dǎo)出體系中的離子分布,以計(jì)算出納濾膜的分離性能。

