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纳滤设备的应用:
1.软化:膜软化水主要是利用纳滤膜对不同价态离子的选择性渗透来软化水。软化膜可以在去除硬度的同时去除浊度、色度和有机物,出水水质明显优于其他软化工艺。而且膜软化具有不再生、无污染、操作简单、占地面积少等优点,具有明显的社会效益和经济效益。
膜软化在美国非常普遍。近10年来,佛罗里达新建的水软化工厂采用了膜软化法,而不是传统的石灰软化法和离子交换法。近年来,随着纳滤性能的不断提高,纳滤膜组件的价格不断下降,膜软化法在投资、运行和维护方面优于或接近常规方法。
2.水中有机物的去除:纳滤膜除软化外,多用于脱色,去除饮用水处理中的**有机物和合成有机物(如农药)、物质、副产物(三卤甲烷和卤乙酸)及其前体物和挥发性有机物,以保证饮用水的生物稳定性。
纳滤可以替代传统的薄膜蒸发、真空浓缩和冷冻干燥等方法,提高产品浓度,浓缩倍数可达2 ~ 10倍,并保证产品回收率95% ~ 98%。纳滤分离过程无化学反应,不加热,不相变,不破坏生物活性。适用于分子量1 000以下的物质。大多数药物的分子量这个范围内。纳滤技术节能环保,越来越多地应用于行业的各种分离、精制和浓缩过程。将纳滤技术推向市场可以形成水处理技术的一个新分支。
纳滤膜具有优异的热稳定性、耐酸性、耐碱性和耐溶剂性。它对废水中有价物质的回收起着不可估量的作用,广泛应用于各种有机废水的回收和处理。如农药废液处理、乳清和抗生素脱盐、电镀废液金属回收、各种石化废水处理等。在给水处理中,纳滤膜主要用于制备软化水和饮用纯净水,能有效去除水中的色度、硬度和异味。
国内研究的纳滤膜材料和溶液理化条件相对简单。目前,国内在氨基酸和多肽分离用纳滤膜材料的设计、膜与溶质的物理化学条件和分离行为的关系、氨基酸和多肽的纳滤分离机理等方面的研究仍属空白。纳滤作为一种新型的膜分离技术,将越来越多地应用于氨基酸、多肽等生物制品的分离纯化。水软化是水处理的一个重要方面。目前常规的软化方法主要有石灰软化法和离子交换法。
随着人们环保意识的增强和资源的综合利用,人们希望在处理废水的同时实现有价物质的回收,如大豆乳清废液中含有约1%的低聚糖和少量的盐,亚硫酸盐法制备化纤浆和纸浆过程中的亚废液中含有2% ~ 2.5%的六糖和五糖,制糖工业中的废糖蜜中含有少量的盐等。
但与此同时,纳滤膜在工业应用中也受到了一些缺点和不足的限制,包括膜污染、浓水处理、分离效果不完全等。主要可以从以下两个方面解决:根据应用所需的分离效果或污染物去除要求,设计合理的工艺或选择合适的膜类型;从长期运行的角度来看,需要加强过程控制,建立适合传质过程的传质模型,然后利用模型建立模拟手段,优化膜性能和处理效果。随着研究者对纳滤膜传质机理的深入研究、新型膜材料的研发、膜组件设计配置的优化以及过滤过程的模拟控制,新的发现和成果将有力推动纳滤膜在更多行业和领域的突破和进步。
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