NF膜的独特性能决定了其特有的广阔应用范围,可主要归纳为以下几个方面。
由于能有效的截留二价离子,具有较低的操作压力和较大的水通量,对苦咸水进行软化和脱盐成为纳滤应用的最大市场。其主要优点是无污泥,无需再生,完全去除悬浮物和有机物,操作简单,占地少等。而在投资、操作和价格等方面与常规方法相近,因此在这个领域具有较强竞争力,工艺流程见图1。 2饮用水净化 随着水污染加剧,使人们对饮用水水质越来越关心。试验表明,NF膜可以去除消毒过程产生的微毒副产物,痕量的除草剂,杀虫剂,重金属,天然有机物及硬度,硫酸盐及硝酸盐等。同时具有处理水质好且稳定,化学药剂用量少,占地少,节能,易于管理和维护,基本上可以达到零排放等优点。所以NF膜有可能成为21世纪饮用水净化的首选技术。其工艺流程见图2,法国MerySurQise水厂纳滤膜处理效果见附表。 3地下水中硝酸盐的去除 在许多以农业为主的地区,地下水中硝酸盐的浓度很高,远远超过饮用水水质指标,采用反渗透设备可以除去地下水中部分硝酸盐及其他物质。但是由于这种方法水回收率较低,同时,浓缩液的处理又是一个难题,一般需要采用离子交换法处理浓缩液,而离子交换树脂优先交换二价及高价离子,如果浓缩液这些离子含量较高,树脂就需频繁的再生,处理费用将大大增加。如果将硝酸盐浓度高的水先用纳滤膜处理,再进行离子交换处理,处理周期可以延长2～3倍。 纳滤膜的透过液含有较高含量的硝酸盐,经过离子交换柱后,硝酸根离子就被氯离子交换,此时水中的硝酸盐含量符合饮用水的要求。这种方法的好处在于:可选择性的去除硝酸盐,水的回收率较高。这项技术在德国已经广泛应用。 4造纸废水处理 造纸厂冲洗废水中含有大量污染物,NF膜可以替代吸收和电化学方法除去深色木质素和来自木浆漂白过程中产生的氯化木质素,因为污染物中的许多有机物都是带负电性的,它们很容易被带正电性的纳滤膜截留,并且对膜不产生大的污染。例如用纳滤膜对木材制浆碱萃取阶段所形成废液进行脱色,废液中的带色物质,木质素和氯化木质素可被截留,其中不需截留的一价钠离子可透过膜而重新用于萃取,膜的脱色率达98%。 5二级污水的深度处理 用膜法处理废水也是污水资源化的一种重要手段,主要流程包括前段的常规处理,如絮凝沉淀,过滤,消毒等,以及后段的膜法。处理后的水可用于工业用水,地下水回灌及冲厕用水,其工艺流程见图4。 6含重金属废水的处理 在电镀加工和合金生产过程中,经常需要大量水冲洗,在这些清洗水中,含有浓度相当高的重金属如镍、铁、铜和锌等。为了使这些含重金属的废水符合排放要求,一般的措施是将重金属处理成氢氧化物沉淀除去,如果采用NF膜技术,不仅可以回收90%以上的废水,使之纯化,而且同时使重金属量浓缩10倍,浓缩后的重金属具有回收利用价值。
如果控制适当条件,NF膜还可以将溶液中的不同金属实现分离,如Cd和Ni的分离,先将他们转化成CdCl2和NiCl2,加入NaCl,分别形成荷电络合物和非荷电络合物。NaCl浓度为015mol/L时,在溶液中镉的主要存在形式是CdCl2,但是镍并不以络合形式存在,而以镍离子方式存在,用带正电的NF膜处理,截留镍离子,而让镉自由通过,即可实现金属间的分离。 |
