納濾的概念、特點(diǎn)及機(jī)理

　　納濾介于反滲透和超濾之間，納濾膜的孔徑范圍在納來(lái)級(jí)，其相對(duì)分子質(zhì)量截留量為數(shù)百，能阻礙水中大分子通過(guò)又不需要較高的操作壓力。通常只要在低壓（188~827kPa)下操作，產(chǎn)生的水量較大，并可阻擋相對(duì)分子質(zhì)量大于200的物質(zhì)。納濾可直接除去病毒、細(xì)菌，同時(shí)大幅度降低水溶性有機(jī)物（消毒副產(chǎn)物的前體），它可去除90%~95%的THM，85%~95%的硬度和大于70%的一價(jià)離子（操作壓力為482~689kPa)，在軟化水的同時(shí)能減少總?cè)芙夤腆w（TDS），納米過(guò)濾只需反滲透法的1/4~1/3的壓力，但可產(chǎn)生反滲透法2~3倍的水量；納米過(guò)濾對(duì)一價(jià)陽(yáng)離子和相對(duì)分子質(zhì)量低于150的有機(jī)物去除率低；對(duì)二價(jià)和高價(jià)陽(yáng)離子及相對(duì)分子質(zhì)量大于200的有機(jī)物質(zhì)的選擇性較強(qiáng)；可完全阻擋分子直徑在1nm以上的分子；可除去二級(jí)出水中2/8的鹽度、4/5的硬度以及超過(guò)90%的溶解碳和THM前體，出水符合安全飲用水標(biāo)準(zhǔn)。為減少消毒副產(chǎn)物（DBPS）和資解有機(jī)酸（D0C），用納米過(guò)選比傳統(tǒng)的具氧和活性炭處理技術(shù)要便宜些。

納濾有哪些特點(diǎn)?

　　納濾膜通常是帶電荷的，荷電納濾膜可通過(guò)靜電斥力排斥溶液中與膜上所帶電荷相同的離子，因此，荷電膜對(duì)物質(zhì)的分離性能主要是基于荷電效應(yīng)和膜的納米級(jí)微孔的篩分效應(yīng)。納濾膜技術(shù)的特點(diǎn)如下。

①具有離子選擇性由于在膜上或膜中常帶有荷電基團(tuán)，通過(guò)靜電相互作用，可實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)離子的分離，故有時(shí)也稱(chēng)選擇性反滲透。

②操作壓力低，通常比反滲透低0.5～3.0MPa，由于所施加的跨膜壓差比用反滲透達(dá)到同樣的滲透通量所必須施加的壓差低，有時(shí)也稱(chēng)低壓反滲透。

納濾的機(jī)理是什么？

　　納濾同超濾和反滲透一樣，均以壓力差為驅(qū)動(dòng)力，但其傳質(zhì)機(jī)理有所不同。納濾膜存在納米級(jí)微孔，且大部分荷負(fù)電，對(duì)無(wú)機(jī)鹽的分離行為不僅受化學(xué)勢(shì)控制，同時(shí)也受電勢(shì)梯度的影響。對(duì)于純電解質(zhì)溶液，因Donnan平衡，同性離子會(huì)被帶電的膜活性層所排斥，如果同性離子為多價(jià)，截留率會(huì)更高，同時(shí)為了保持電荷平衡，反離子也會(huì)被截留，導(dǎo)致電遷移流動(dòng)與對(duì)流方向相反。但是，帶多價(jià)反離子的反離子較帶單價(jià)反離子的反離子其截留率要低，這可能是因?yàn)槎鄡r(jià)反離子對(duì)膜電荷的吸附和屏蔽作用。對(duì)于兩種同性離子混合物溶液，根據(jù)Donnan理論，與它們各自的單純鹽溶液相比，多價(jià)反離子比單價(jià)反離子更容易被截留。兩種反離子的混合液，由于它們遷移率的不同，使低遷移的反離子的截留逐漸地減少（甚至成負(fù)截留），而高遷移的反離子的濃度增加，造成對(duì)流和電遷移的“抵消”。納濾膜對(duì)極性小分子有機(jī)物的選擇性截留是基于溶質(zhì)的尺寸和電荷。溶質(zhì)的傳遞可以理解為以下兩步：**步，根據(jù)離子所帶電荷選擇性地吸附在膜的表面；第二步，在擴(kuò)散/對(duì)流/電泳移動(dòng)性的共同作用下傳遞通過(guò)膜。適用于描述納濾膜的分離機(jī)制的模型有經(jīng)典的非平衡熱力學(xué)模型、細(xì)孔模型（pore model）、電荷模型[又分為空間電荷模型（space charge model）和固定電荷模型（fix charge model)]。