纳滤膜在污水中的应用

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摘 要：和传统的水处理工艺相比较，纳滤处理技术具有自身独特的分离性能，而且纳滤处理技术的效果非常的好，能源的消耗比较的低，同时对污水当中一些有用的物质还能够起到回收作用，是现在进行水处理比较有效的一种方法，应用现在也是越来越广泛。本文主要就是对纳滤技术进行了简单的介绍，然后对纳滤膜在污水当中的应用进行了介绍。

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随着城市化进程的不断加快以及工业的快速发展，开始越来越多的生活污水以及工农业的废水排放到湖泊和江河当中，这样就使得城市周围的地表水的污染情况在不断的加重。特别是那些有害的污染物，它们是很难完全被分解的，从而有一部分被残留在了环境当中，对人们的生命健康会产生比较严重的影响。纳滤技术主要就是指在反渗透与超滤之间的一种新型的压力驱动型膜的分离技术。因为纳滤技术残留下来的颗粒要比超滤小一些，而透过率又比反渗透要大一些，操作的压力也比较的低，所以最近几年纳滤技术得到了很好的发展与应用。纳滤膜可以通过压力的作用，因为水的通量是和压力成正比的，而水中一些无机小分子的透过率和压力又没有关系，所以只要对压力进行适当的控制，就可以使得水中的有害和有毒物质很好的去除掉，而对于那些微量元素又可以适量的保留下来。

一、对纳滤膜技术的简单介绍

（一）纳滤膜技术的特点。因为纳滤膜的主要结构具有纳米级的膜孔径，而且膜上还带有很多的电荷，所以纳滤膜技术在应用的过程当中主要的特点就是：首先采用纳滤膜技术进行溶解组分分离的时候，相对分子的质量应该要在200-1000之间，而且大小应该是在1nm左右。其次在进行分离的过程当中，需要用到的膜间渗透压差要比较的低，一般都是在0.5-2.0MPa，和采用RO所达到的相同渗透通量需要施加的压差相比较应该要低一些。第三点就是因为在纳滤膜上面经常都是带有电荷的，在通过静电作用之后，对于那些不同价态的离子就会存在Donnan效应，这样就会使得这些离子具有选择性，从而就可以很好的实现不同离子之间的分离。最后就是因为纳滤膜能够截留下那些低分子的多价盐以及有机物，所以就可以分离小分子的无机物和有机物，同时也可以分离溶液当中的盐类。

（二）纳滤膜技术分离的原理。其实纳滤膜技术的分离过程是一个不可逆的过程，它分离的原理主要就可以采用不完全溶解扩散的模型、溶解扩散的模型、电荷模型、细孔模型、立体阻碍和静电排斥模型以及非平衡的热力学模型来进行描述。在这些模型当中比较典型的就是溶解扩散模型以及电荷模型。一般情况下都可以认为纳滤膜的分离作用就是静电排斥与粒径的排斥，对于那些非电荷的分子，分离的主要原理就是粒径的排斥或筛滤，而离子的分离原理主要就是静电排斥和筛滤。因为大部分的纳滤膜都是荷电型的，所以在进行纳滤分离的时候主要的原理就是离子和纳滤膜表面的电荷作用以及筛分。

二、纳滤膜技术在污水当中的应用

（一）在地下污水当中的应用。随着我国农业和工业的不断发展，农业的排放水以及工业的废水对地下水的污染情况越来越严重，已经开始受到很多人的关注。这些农业的排放水以及工业的废水在进入地下之后，就会使得地下水当中的有机含量不断的增加，而这些有机物很容易就会和水处理过程当中的氯产生化学反应，从而生成一种致癌的物质。而对于地下水当中的这些有机物，如果采用纳滤膜的话，就能够有效的去除。在对二级废水进行处理的时候，采用纳滤技术和砂滤结合的方法，就能够起到比较明显的效果。砂滤的主要作用就是可以减少那些容易结垢在纳滤膜表面的有机物，而纳滤技术则能够很好的减少重金属、盐分、硬度以及其他的一些污染物，这样就可以使得污水的颜色深度很好的降低，同时还可以脱出很多的可溶有机物，最终就可以减少形成致癌物质的前体物。

（二）在造纸污水方面的应用。在造纸的过程当中，纸浆厂的冲洗水当中就含有非常多的污染物，纳滤膜就以吸收替代或者是采用电化学的方法来去除那些深色的木质素以及在木浆漂白的过程当中产生的氯化木质素。因为在污染物当中，很多的有机物都是带负电的，而纳滤膜则是带正电的，所以有机物就很容易会被纳滤膜截留下来，而且也不会对纳滤膜产生比较大的污染。

（三）在生活污水方面的应用。随着城市的建设不断发展，人们的生活水平也在不断的提高，而在环境的建设当中，对生活污水处理的重要性也在不断的提高。采用生化和纳滤膜相结合的方法，就可以使得生物降解的作用得到比较充分的利用，从而使得氧化剂的用量也能得到很好的节约。针对回用中的膜污染问题以及污水的处理问题，最终的试验结果表明，在对淋浴水的回用采用了低污染纳滤膜来处理之后，出水达到了相关生活用水的质量标准，所以就表明在对淋浴水的回用进行处理的时候，采用低污染纳滤膜是可行的一种方法。

（四）在含有重金属污水方面的应用。在合金的生产以及电镀的加工过程当中，经常都需要采用大量的水来进行清洗，而在这些清洗水当中，就含有重金属，并且这些重金属的浓度非常的高。为了能够保证这些重金属的污水在排放的过程当中达到相关的排放标准，采用的主要措施就是将这些重金属处理成为氢氧化物沉淀然后除去掉。

结束语：

因为纳滤膜技术具有一些比较独特的性能，所以在很多领域的应用当中，具有其他一些膜技术不能够完全替代的地位。纳滤膜技术的出现，不仅仅可以使得在处理污水的过程当中方法更加的完善，而且随着技术的不断发展和完善，纳滤膜技术还很有可能会完全的代替其他的一些膜技术。而且随着对纳滤膜技术的不断开发和研究，它的应用范围也就变得更加的广泛。

参考文献

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