納濾膜的特性及其在飲用水上的應用有哪些?納濾膜分離主要有篩分作用和電荷作用。篩分作用由納濾膜的孔徑和被截留粒子的粒徑決定,粒徑比膜孔徑大的溶質分子被截留下來,比膜孔徑小的可透過膜表面;電荷作用也稱道南效應,由膜表面所帶電荷和水中帶電粒子的靜電作用形成,膜表面所帶電荷越多對離子去除效果越好。
納濾膜分離的特點具有選擇性:對于低價態(tài)的離子可以部分透過,對于多、高價態(tài)離子(例如SO42-和CO32-)的截留率較高。適于截留分子量在200—l000Da的物質。同時納濾膜對不同離子的截留率還受原水水質的濃度、離子成分有很大的影響,如納濾膜對于氯化鈉的去除率會隨水中多價離子濃度的上升而下降;對于水中的硬度也會因不同水質特性而去除率不同。
通常,反滲透膜的產水呈酸性,主要是由于水中可溶性的氣體不能被反滲透去除,氣體分子溶于產水中并水解,破壞了原有的離子平衡而形成弱酸,致產水呈弱酸性。而納濾膜由于對離子有選擇性透過,不同離子濃度及離子成分的水在進入納濾膜之后,受電荷作用及篩分原理,致使出水可能成弱酸性或弱堿性。
納濾膜具有操作壓力低、水通量大的特點,對原水中含有的有機物和、無機鹽、微生物等常規(guī)工藝難以去除的物質具備一定的脫除效果。鑒于納濾膜對氟化物、硝酸鹽、銨鹽(氨氮)、亞硝酸鹽等低價態(tài)的截留率有限,納濾膜在飲用水上的應用效果主要取決于原水中的離子成分、濃度以及有機物成分、濃度。即通過納濾膜過濾后,產品水水質是否能夠滿足國家生活飲用水或其他相關標準,更多的是取決于原水水質。如國家生活飲用水標準《GB5749-2006》中明確規(guī)定,氟化物含量應低于1.0mg/L,當原水氟化物大于2.0mg/L且納濾膜對氟化物的截留率只有30%時,此時的產水肯定不符合國家生活飲用水標準中規(guī)定對氟化物含量的限值;而當水源水質情況較好時,僅需通過納濾膜去除部分硬度、去除大部分重金屬離子和分子量大于300da的有機物且同時又需要保留部分偏硅酸、鍶等有益人體健康的離子時,則可以通過納濾膜凈化處理。
除了在飲用水凈化的應用,納濾膜還可以依據自身特性廣泛應用于單價鹽與多價鹽的分離、物料的濃縮提純項目;可以在廢水處理或中水回用項目中實現水質部分軟化、色度脫除等。
常見用于水處理工業(yè)的驅動膜有四類,它們的分離特征各異,各自在水處理行業(yè)應用中發(fā)揮著不同的作用。將這幾類分離膜按其孔徑可分成“微濾、超濾、納濾、反滲透”四類。
微濾膜的孔徑約為0.05~5.0μm;
超濾膜的孔徑約為0.005~0.1μm;
納濾膜的孔徑約為0.8~8nm(0.0008~0.008μm,8~80A);
反滲透膜的孔徑約為0.1~1.0nm(0.0001~0.001μm,1~10A)。
膜的種類 |
膜的功能 |
透過物質 |
產水側離子分布特征 |
微 濾 |
去除原水中大部分懸浮物質 |
水、溶劑、無機鹽、有機物 |
保留原水中的離子 |
超 濾 |
去除原水中的膠體及分子量大于5000da的有機物 |
水、溶劑、無機鹽、分子量小于5000da的有機物 |
保留原水中的離子 |
納 濾 |
去除原水中的部分鹽類及分子量大于300da的有機物 |
水、溶劑、部分無機鹽及分子量小于300da的有機物 |
絕大部分二價及以上離子被去除,部分保留一價離子 |
反滲透 |
去除原水中的絕大部分無機鹽與分子量大于100da的有機物 |
水、溶劑、部分分子量小于100da的小分子有機物 |
絕大部分一價或多價態(tài)離子被去除 |
綜上,不難看出,經過納濾膜過濾后的產品水,因原水水質的差異性,可能去除了原水中大部分的鈣、鎂、鋅、鐵等離子,而保留了水中的氟化物、氨氮、亞硝酸鹽。因此,納濾膜在飲用水凈化項目中的成功應用,需要有詳細原水水質參數并通過計算分析得出納濾膜產品水中的各類離子濃度是否符合相關標準,才能最大限度的保障人們的飲水健康。如需了解更多關于納濾膜知識可以閱讀下<納濾膜生產流程及原理>.