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纳滤(NF)膜的研制与应用较反渗透膜大约晚20年。20世纪70年代Cadotte研究NS-300膜,即为研究NF膜的开始。当时,以色列脱盐公司用“混合过滤”(hybrid
filtration)来表示介于反渗透与超滤之间的膜分离过程,称为松散反渗透(loose
RO)膜。后来美国的Filmtec公司把这种膜技术称为纳滤,一直沿用至今。之后,纳滤技术发展得很快,膜组件于80年代中期商品化。目前,纳滤技术已成为世界膜分离领域研究的热点之一。
(1) 纳滤膜定义 到目前为止,对纳滤膜的准确定义、机制、特征等的认识还远远不充分。学术界比较统一的解释纳滤膜的定义包括以下七个方面:
① 纳滤膜介于反渗透和超滤膜之间,其膜表面分离皮层可能具有纳米级微孔结构。
② 相对于反渗透膜NaCI的脱除率均在95%以上,一般将NaCI脱除率为90%以下的膜均可称之为纳滤膜。
③ 反渗透膜几乎对所有溶质都有很高的脱除率,而纳滤膜只对特定的溶质具有脱除率。
④ 纳滤膜孔径在1nm以上,一般1~2nm。
⑤ 主要去除一个纳米左右的溶质粒子,截留分子量在200~1000道尔顿。
纳滤过滤技术是一种复合过滤技术,一方面过滤孔径高达0.001微米,在压力差推动力作用下,无机盐等小分子物质透过膜表面,截留大分子物质;另外一方面膜表面又带有带有荷电基团,通过静电相互作用,产生“道南效应”,对高价金属离子进行截留同时,保留低价金属离子及非金属离子,也就是俗称的有益矿物质;所以纳滤技术其实是比反渗透过滤更先进的过滤技术,虽然反渗透的过滤孔径更小,但是有益有害的统统过滤,几乎仅保留水分子;而纳滤可以做到既去除水中有害物质,又保留水中有益矿物质;市面上目前纳滤技术比较成熟的是GE净水,我知道通用净水的GE纳滤净水器就能保留水中的钾、钠、钙、镁、硒、偏硅酸等一些有益的微量元素,相当于在家喝矿泉水。
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