随着世界经济的高速发展,环境污染问题显得日益突出,严重威胁着人类的用水安全。不仅如此,一些传统或非传统的安全问题,生物恐怖成为恐怖分子所钟爱的手段。这些都将严重威胁人类赖以生存的水资源,水处理技术的开发及应用显得尤为重要。在水处理领域得到广泛应用。
在饮用水制备中的应用
纳滤膜对Mg2+、Ca2+、SO42-等离子的高脱除率,而对NaCl相对较低的截留率,使其很适合于水的软化处理。
国内首套工业化膜软化系统144t/d 纳滤膜法制备饮用水示范工程,由国家海洋局杭州处理中心设计,于1997年10月在长岛南隍城建成投产。实际运行结果表明,与国内所有的海岛苦咸水淡化技术相比,纳滤膜软化法具有技术先进、出水水质优,且自动化程度高等优点。与反渗透相比,纳滤操作压力低,对一价与二价离子区分率高,且产水中能保留适量有用水分,实际能耗低,利用率高。
日本、美国等一些水厂,纳滤膜的水体利用率在80%~90%,操作压力为0.65~0.89 MPa,给水TDS400~900mg/L,硬度(以CaCO3计)为230~350 mg/L,透过水20~120 mg/L,原水色度为17~115,透过水的色度≤1~5,浓缩水可用做深井回注水。
在染料工业水处理中的应用
我国染料行业目前生产的多为粗制染料,含盐率高达40%左右,且还混有相当量的异构体,品质低,影响产品的质量提高,阻碍染料新配方和新品种的开发,故纯化粗制染料对进一步提高我国染料工业的品质是很重要的。
高从皆等将纳滤技术用于染料生产试验,小试结果表明,CA—02,NTR—7450 和PA—0.5这三种膜不仅透过量大,而且带出盐分高,有的还可带出部分褐色异构体,通过纳滤除盐,最终盐浓度低于0.1%。
用醋酸纤维纳滤膜研究了纳滤膜对活性染料X-3B水溶液的分离功能,结果表明,CA纳滤膜可用于活性染料印染废水的处理和染料的回收。
纳滤膜在工业水处理中的应用
作为一种高效经济的处理手段,已被应用于很多工业废水处理工艺中。在金属加工和电镀工业中,清洗水和电镀液中常含有浓度较高的Cu,Cd,Ni,Fe等重金属离子,应用纳滤技术可将这些重金属离子浓缩10倍,并能回收90%以上。电镀废水经抗污染膜超滤—高压纳滤组合工艺处理,可达电镀清洗水标准,回用率达到85%。聂锦旭等采用美国Trisep公司的TS80—4040纳滤膜处理含悬浮物矿井水,原水先经强化过滤工艺处理达到纳滤膜进水水质要求,试验结果表明,经纳滤处理后矿井水中CODMn、浊度、硬度、含盐量、色度和细菌(不加氯消毒)的去除率依次为98.1%, 99.7%,95.1%,78.2%,95%和93.6%。
纳滤技术对纺织工业废水也有很好的适用性,可有效去除色度、高浓度有机碳、COD及各种染料等。由于丝胶蛋白与膜的相互作用以及丝胶蛋白的浓缩极化致使纳滤膜膜通量下降70%~75% , 采用NaOH溶液进行化学清洗,膜通量可最少恢复83%。对牛仔布纺织废水的回用进行了研究,该废水先经过活性污泥反应器,水中COD及色度去除效果明显,但水质达不到回用标准,在后续工艺加入纳滤过程加以处理。结果表明,COD去除率达80%~100%,出水电导率由8mS/cm降至1.98~2.67mS/cm,色度低于10度(铂-钴色度法),水质达到回用标准。
在中的应用
杨刚等设计了间隙式多级纳滤过程,将木糖溶液由4%(0.267mol/L)浓缩至20%(1.35mol/L),去除80%的水分,与目前使用的蒸馏过程相比,节能效果明显。
高以桓等对用超滤、纳滤处理不同生产工序产生的酵母废水的可行性进行了研究。研究表明,酒精酵母生产中发酵液分离后的废水,酵母洗涤废水等几种废水,经过超滤处理后,废液中的蛋白质能100%的截留,色度去除率一般大于50%,COD去除率为30%~70%,纳滤处理效果优于超滤,其COD的去除率为82%~99%。
纳滤膜还有很多方面的应用。